摘 要:瀝青穩定層材料良好的強度和抗拉疲勞性能,在我國有著廣闊的應用前景。本文詳細闡述了對瀝青穩定柔性基層的質量通病類型和原因,并有針對性地提出了解決措施,為瀝青穩定柔性基層在我國的推廣應用積累了新的技術資料。
關鍵詞:瀝青穩定碎石基層 質量通病 防治對策
中圖分類號:U416.1文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)10(c)-0072-01
由于瀝青穩定層材料良好的抗拉疲勞性能和強度,在國外得到了廣泛應用。近幾年,為解決半剛性基層瀝青路面反射裂縫及由此帶來的水損壞問題,國內開始進行瀝青穩定柔性基層瀝青路面研究。但由于沒有考慮瀝青穩定柔性基層本身的特點,仍沿用以前瀝青混凝土的施工方法,造成瀝青穩定柔性基層出現了一系列質量通病,影響了其推廣應用前景。因此,有必要對這些質量通病進行深入探討,分析原因并提出防治對策。
1 瀝青穩定柔性基層質量通病與原因分析
瀝青穩定使用中存在的主要質量通病為:松散、離析、粗集料破碎和裂縫。(1)松散是指瀝青穩定柔性基層因局部出現油石分離而引起的混合料集料分散脫粒現象。引起松散病害的原因主要是礦料不潔凈,含泥量或者由于瀝青含量低,施工時拌和時間不足、使得瀝青混合料拌和不均導致攤鋪后的瀝青穩定柔性基層混和料發生松散。瀝青穩定柔性混合料由于粒徑大、瀝青用量小、粗骨料含量高、施工中很容易出現混合料拌和不均,造成瀝青柔性基層松散。(2)離析是指瀝青混合料在拌和、運輸、攤鋪施工過程中一定程度失去材料的一致性和均勻性,發生差異。離析主要有溫度離析和礦料、瀝青級配離析。后者則需使用專門的儀器(如紅外攝像儀)才能了解,后者可以通過在施工過程中仔細觀察發現,施工中離析造成的破壞需要一定時間才能顯現出來,一般是在7~11個月,攤鋪的瀝青穩定柔性基層會出現局部剝落、松散病害,并會進一步引起柔性基層上面的瀝青路面的損壞。瀝青穩定柔性基層混合料粒徑大,瀝青用量小,在拌和、運輸和攤鋪施工中出現離析破壞的程度比普通瀝青混和料要嚴重得多,此外,在運輸及攤鋪施工中由于不同部位的瀝青混合料存在溫度差異,也是引起瀝青柔性基層混合料產生離析的一個重要原因。(3)粗集料破碎是指在碾壓過程中瀝青穩定柔性基層混和料中的粗骨料在壓實機具的作用下大量發生破碎的現象。粗骨料被壓碎的原因主要有兩方面:一是鋼輪振動壓路機的鋼輪剛度大,在碾壓過程中過多使用鋼輪振動壓路機,與膠輪壓路機相比,在同樣壓實功的條件下,與粗骨料的接觸壓力大得多,這樣就很容易造成粗骨料的破碎;二是粗骨料本身的強度不高,達不到設計要求,在壓路機的碾壓下發生破壞;(4)裂縫是指由于在施工方法不當造成的瀝青穩定柔性基層開裂。裂縫的產生會使路表面水進入到柔性基層內,部分水還會滯留在裂縫中,造成瀝青穩定柔性基層的強度降低,最終導致瀝青穩定柔性基層出現破壞。瀝青穩定柔性基層開裂的主要原因是碾壓施工過程中碾壓溫度控制不好。瀝青穩定柔性基層混合料的最佳壓實溫度宜為l05℃~150℃,最高不能超過165℃,如果溫度過高就會造成混合料黏結滾筒,沿邊緣膨脹堆積,產生橫向裂紋等問題。此外,碾壓過程中,在碾壓鋼輪上灑過多的水,造成瀝青層溫度降低太快,引起瀝青穩定柔性基層因溫度差異出現收縮開裂。
2 防治措施
(1)松散。首先要嚴格控制好瀝青穩定基層混合料質量,對堆放材料的場地應進行硬化處理,嚴格控制礦料質量,包括含泥量,壓碎值等,對達不到要求的礦料嚴禁入場,對堆放的細料應遮蓋,避免二次污染,采用的瀝青材料必須符合規定要求。其次嚴格控制好瀝青穩定柔性基層混合料的拌和時間,保證瀝青混合料拌和均勻,一般以混合料無花白料、礦料顆粒全部裹覆瀝青膠結料為度。對于瀝青穩定柔性基層混合料跟普通瀝青混合料比,應適當延長拌和時間,如某試驗路施工時,加入瀝青后,濕拌25s后發現混合料仍有少量花白料及離析,濕拌時間延長至35s后花白現象才消失。(2)離析。在瀝青穩定柔性基層拌和施工時,應嚴格控制拌和溫度,保證攪拌時間,拌和均勻混和料,減少離析發生。在裝車和運輸階段,混合料的裝載不能一次性裝成錐形,自卸車在裝料過程中應適當前后移動使混合料成山字形。混合料裝載后應保持一定的形狀,如果過度塌落則說明混合料的級配或瀝青含量存在一定問題,應注意及時檢查。裝車時應保證裝車時混合料溫度,車廂要采取保溫或加溫措施,運輸時混合料要覆蓋。如果條件容許,可使用瀝青轉運車。由于瀝青轉運設備具有二次攪拌作用,使混合料集料分布和溫度分布更加均勻,以避免出現溫度離析和裝車、運輸產生的離析。攤鋪施工時,攤鋪前應根據經驗確定受料斗后門開度、鏈板送料器速度、螺旋分料器轉速,三者協調一致。攤鋪時螺旋分料器里的混合料高度要保持穩定的高度,具體高度要由經驗確定,不同混合料高度不一定相同,一般至少保持在螺旋分料器2/3高度處。雖然采用全幅攤鋪可以避免縱向接縫,提高表面平整度,但是這將導致離析更加嚴重。因此控制攤鋪寬度對于減少瀝青穩定柔性基層混合料的施工離析是非常重要的,建議采用兩臺攤鋪機進行半幅攤鋪。(3)粗集料破碎。選用強度高、硬度大的骨料,推薦其壓碎值<22%,堅固性<10%,對不合格的材料一律不采用。合理選擇壓實機具和碾壓工序。施工中應以膠輪壓路機碾壓為主,所采用的碾壓方式為:初壓用鋼輪振壓兩遍;復壓采取兩遍鋼輪振壓和四遍膠輪碾壓;終壓采用兩遍鋼輪靜壓;振壓時采用高頻率,碾壓振頻通常在30~45Hz之間,以保證達到規定的壓實度要求,防止大量壓碎混和料中的粗骨料。(4) 裂縫。壓實施工時應控制壓實溫度在規定壓實溫度內,當瀝青混和料溫度下降到“敏感區”后,應該改用膠輪壓路機碾壓,使同一位置的碾壓時間延長,并產生搓揉,這樣既可以保證混合料壓實,又可以避免瀝青層產生開裂。此外,壓實施工時,應控制好鋼輪的灑水量,以在碾壓過程中不發生粘輪為度,盡量減少灑水量,以避免瀝青層因降溫過快而產生收縮開裂。
3 結語
瀝青穩定柔性基層的施工工藝與傳統瀝青混凝土存在明顯差異,只要正確認識種差異,深入了解瀝青穩定柔性基層的施工特點和質量通病產生原因,在原材料進場、拌和、運輸、攤鋪、碾壓等施工中各個環節中采取有針對性地解決措施,在質量上層層把關,瀝青穩定柔性基層的施工質量一般是能得到保證的。
參考文獻
[1]郝德義,洪江.瀝青路面的質量通病與處理方法[J].內蒙古科技與經濟,2002(5):85~86.
[2]馮靖萍,張可鵬.瀝青混凝土路面離析原因及防治[J].黑龍江交通科技,2004(6):1~2.
[3]蔡智敏.瀝青混合料離析及應對處理[J].建設機械技術與管理,2004(9):36~37.
①作者簡介:梅遠紅,女,1971,漢族,四川成都人,本科,助理講師,主要從事路橋專業教學工作。