關于長距離運輸對瀝青混合料質量影響的研究

摘 要：通過對瀝青混合料運輸過程的研究，得出較全面的實驗數據來分析不同運距、不同環境溫度及不同料溫狀況下對瀝青混合料質量影響情況。

關鍵詞：瀝青路面維修 瀝青混合料長距運輸 質量控制

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-0-02

本研究依托G50滬渝高速石柱-忠縣段橋面病害維修工程和G85渝昆高速（成渝高速公路重慶段）瀝青路面維修施工項目，通過對瀝青混合料運輸過程中料溫抽檢，得出較全面的實驗數據來分析不同運距、不同環境溫度、不同料溫狀況下對瀝青混合料的質量影響情況，為長距離運輸混合料質量保障措施提供理論依據。

1 實驗過程及數據

（1）出廠取樣：通過對不同狀況下的瀝青混合料進行取樣，記錄數據如表1。

（2）出廠、到場溫度檢測：對瀝青混合料進行了詳細的出廠及到場料溫測量，抽樣油石比，同時記錄環境溫度及天氣狀況，如表2、表3。

因滲水及構造深度兩項指標也能反映路面離析狀況，所以增做每組樣至少兩組滲水實驗及全部做了構造深度檢測，記錄數據如表4。

對于拌合站及攤鋪料斗內所取樣，都做了油石比、級配篩分實驗；同時對鉆芯取樣部分，相應也做了壓實度、油石比、級配篩分實驗。因篇幅所限，不一一熬述，僅依實驗數據作對比分析。

2 實驗數據分析與結論

2.1 溫度離析分析

（1）不同料溫狀況下長距離運輸對混合料溫度的影響

①出廠溫度在150～160 ℃之間時，每小時降溫在5 ℃（內層）～13 ℃（外層）。②出廠溫度在160～170 ℃之間時，每小時降溫在4 ℃（內層）～11 ℃（外層）。③出廠溫度在170 ℃以上時，每小時降溫在3 ℃（內層）～10 ℃（外層）

總結：出廠溫度越高，混合料降溫速度越慢，反之越快。

（2）不同運距離運輸對混合料溫度離析的影響

①石忠路：運距在125～130 km，一般3 h左右能到現場，隨機抽取的混合料測溫，發現降溫幅度：內層約9～14 ℃，外層約25～33 ℃之間。②成渝路：運距又較短，降溫較少，內層降溫約3～6 ℃，外層降溫約9～12 ℃。

總結：在其他條件相近的情況下（如環境溫度與出廠溫等），運距越遠，降溫越大。在保溫措施到位的情況下，每50 km料車內瀝青混合料內層降溫約3～5 ℃，外層降溫約10～13 ℃。

（3）長距離運輸環境溫度影響運輸車內混合料溫差分析

①環境溫度在15～20 ℃之間，每小時內層降溫約4～6 ℃，外層約10～13 ℃之間。②環境溫度在20～25 ℃之間，每小時內層降溫約3～5 ℃，外層約9～11 ℃之間。③環境溫度在25～30 ℃之間，每小時內降溫層約2～4 ℃，外層約8～10 ℃之間。

總結：外部環境溫度越高，混合料降溫相對較慢。

（4）其他影響溫度離析分析

①運料車廂周邊混合料溫度與中心有明顯溫差。瀝青和集料的導熱系數不大，熱量流失部位集中在車廂四周。瀝青混合料在運輸過程中與自卸車車廂的底板、兩側欄板、前后欄板間存在導熱換熱，而欄板、底板與外界環境存在對流換熱，導致在料車車箱周邊降溫較大，而車廂中部地區降溫量很小。②車內混合料溫差影響較大。若保溫措施做到位，車內混合料溫差相對較均勻，不會出現局部降溫很大的情況。若運輸中對瀝青混合料覆蓋不到位，容易出現在車箱內卸料不均，局部凸起過多的狀況。③攤鋪對混合料的溫差離析影響較大。混合料一旦卸入攤鋪機料斗內，混合料散熱速度會加快，尤其是表面層混合料。因攤鋪機各種原因等待攤鋪時間過長（如小面積坑補維修，用料較小，運距過長等），在此種情況下，進行攤鋪的路面出現局部離析現象很難避免，瀝青路面的早期病害大多源于此。

2.2 長距離運輸狀況下混合料油石比、級配及現場檢測情況分析

長距離運輸對瀝青混合料及施工路面質量的影響除反映在溫度上以外，還可從混合料的油石比、級配及路面現場檢測等情況來反映，以下依本次實驗所得數據來探討分析這些問題。（1）從表3中可以發現，各樣組油石比均出現較大程度的變異，且發現一個很有規律性的情況：對所有標號取樣油石比分析發現同車料攤鋪機料斗內的取樣油石比一般小于拌合站料車內取樣的油石比，而拌合站料車內取樣的油石比一般小于鉆芯取樣芯樣油石比，即攤鋪機料斗內的取樣油石比<拌合站料車內取樣油石比<鉆芯取樣芯樣油石比。這一規律性的變化表明長距離運輸對混合料確實存在影響。對抽樣的第四車料我們還發現這樣一個情況，攤鋪機料斗內的取樣油石比遠比鉆芯取樣芯樣油石比和拌合站料車內取樣油石比少，且現場檢測發現這一塊滲水嚴重，但比較構造深度卻發現比其他的還偏小。（2）從混合料級配分析也發現對第四車料樣組級配變化較大，5～10 mm的骨料略微偏多，其他幾個樣組中也出現這種情況，說明長距離運輸難免會造成粒料離析，級配變異的情況，但變化都在規范允許范圍之內，變異較大的只是在少數特別情況下才出現。從實踐中得出一個總結：在瀝青混合料出廠質量及料溫有保證的前提下，長距離運輸對瀝青混合料及施工路面質量的影響并不大，按降溫規律測算3～4 h左右的運程對混合料質量無大礙，如采取適當的措施都能保證最終質量。

3 結語

長距離運輸控制混合料的離析應該從運輸到施工各個環節進行控制。（1）運輸的距離最長不要超過200 km或4 h車程；（2）要選擇車輛性能好，大噸位自卸車運輸；（3）出廠溫度最好控制在170～185 ℃間（無溫拌劑情況下）；（4）拌合站在裝料時一定要注意按照“前—后—中”的裝料模式，可避免裝料時離析現象。（5）攤鋪現場與拌和站的協調：兩者做好及時溝通、保持聯系。須做到混合料運到施工現場，攤鋪準備工作已完備，減少不必要的等待時間。（6）設備的改裝和加強：如長距離運輸中采用對運輸車輛車廂四壁加裝隔熱層和增加覆蓋棉被等措施，以減少料溫的散失。而針對溫度離析，美國設計開發了“轉運機”，在進入攤鋪機之前，混合料經過裝料、運輸等環節所發生溫度差異情況可以通過轉運機進行了極大的緩解，在一定程度上能夠減小溫度的變異性，對提高工程質量具有很大意義。

參考文獻

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