摘 要:目前很多公路瀝青路面的一些早期損壞,無論是一些不明顯的瀝青混凝土松散,亦或者是瀝青混凝土網裂,出現坑洞等嚴重的問題,都與瀝青混合料的離析密切相關。而離析的形成原因無非就是由于瀝青材料的運輸、拌和、壓實、攤鋪等過程形成的。因此,為了防治瀝青路面離析,本文將通過分析瀝青路面的離析原因,從而提出一些適用于減少瀝青路面施工出現離析的措施以及相應的一系列預防措施,改善瀝青路面的損壞問題。
關鍵詞:瀝青路面;離析問題;離析原因;防治措施
引言
瀝青混凝土路面在現場施工過程中由于原材料級配、混合料堆放、攤鋪及碾壓工藝等方面的問題,會影響混凝土的攤鋪質量。瀝青路面在實際施工中均會不同程度地出現混合料離析現象。瀝青混凝土離析是指混凝土拌合物成分相互分離,造成內部組成和結構不均勻的現象。瀝青路面施工過程中,通過采取一系列的瀝青路面施工防治措施,對施工過程中的材料運輸、裝卸,混合料的裝卸、拌和、壓實,以及對瀝青路面攤鋪過程中的每一個工序、細節進行一定的監督和控制,采取針對性的防范措施,那么就能夠有效地保證瀝青路面的壽命,同時減少瀝青路面施工過程中形成的離析問題。
1 瀝青路面施工中的離析產生原因
1.1 由于瀝青材料造成離析
在施工過程中一個工程的集料來自多個料場是常見的現象,運料車在運輸過程中瀝青混合料也會降溫并產生進一步的離析問題。由于大粒徑和多面體的集料滾動速度較快,材料在裝車過程中的前后順序會對集料產生重要的影響。一方面在傾瀉是自然會很容易地堆放在混合料堆的下部,瀝青碎石粗集料一旦形成集中,促使離析現象的發生。另一方面,有許多運料車并沒有按照規范的要求做,規格小的集料卻被堆放在料堆的中間,卸料成為一座小山,導致到離析的產生。此外,自卸卡車在運料途中,運輸過程中的顛簸,也可造成大粒徑骨料的集中。同時,由于運輸過程中料堆表面與空氣接觸,溫度下降較快,而料堆中心溫度下降較慢,因此形成溫度離析。由于高度原因,大骨料滾落在車廂附近,形成粗集料第一次集中。
1.2 由于拌和不均造成離析
由于瀝青路面工程使用到的材料通常是來自不同的廠商,因此瀝青混凝土的材料質量參差不齊。拌和的瀝青混合料難以融洽結合成瀝青路面的材料,在拌和時候,良莠不齊的材料難以拌和均勻。不單單影響混合料的壓實,鋪墊出現不均勻問題,還會造成嚴重的瀝青混凝土松散問題。同時,由于破碎和篩分機械不統一,拌和均勻性不好的瀝青混合料,造成混凝土的配合比產生很大的差異,并不能均勻地應用到瀝青路面中,也往往是離析形成的原因。
1.3 在施工過程中產生溫度離析
溫度離析主要發生在運料車運輸和卸料的過程中,而在攪拌和生產時骨料加熱溫度的不均勻也會造成離析現象的發生。瀝青混凝土的混合料的溫度離析會導致路面壓實度不均勻,溫度較低的區域路面的空隙率較大、紋理深度也較大,這些區域的路面易出現早期損壞。熱量從中心向四周傳導的速度較慢,瀝青混合料會通過車廂壁與空氣進行熱交換,靠近車廂壁及頂層的混合料溫度下降的會快一些,由于材料的溫度差會產生離析現象。卸料過程中,由于車廂中部的材料溫度高、黏性低,因而在傾倒過程中首先被卸到攤鋪的料斗中;靠近車廂內壁的物料往往隨著慣性與阻力的相互作用落在料斗的兩側和頸部。高溫材料最先攤鋪到路面基層,低溫材料不僅是最后攤鋪的,并且攤鋪作業的時長要求使得高溫骨料和低溫骨料的攤鋪具有時差。
1.4 攤鋪過程中產生離析
瀝青混凝土通常是使用到攤鋪機進行混合材料的攤鋪。在這個過程中,如果攤鋪機的螺旋分料器在向兩側攤鋪得不夠精細,處理得不夠嚴謹,也往往會由于調整不好而產生離析現象。現在許多瀝青混凝土公路為了提高平整度,都采取了全幅攤鋪的方式進行瀝青混凝土的攤鋪。但又常常由于瀝青混凝土的攤鋪寬度大,螺旋分料器運送混合料的距離過長,從而導致攤鋪過程中離析的產生更加嚴峻。
2 瀝青路面施工中產生離析的防治措施
2.1 材料運輸裝卸過程的措施
儲料筒向運輸車裝料時,由于重力及高度的原因,大骨料滾落在兩邊及前后,形成骨料的第一次集中。所以,在為攪拌場地選址時,要盡量使攪拌場地與攤鋪現場距離不要太遠。同時,應適當平整運輸通道、降低行駛速度,使運輸過程中,盡量減少顛簸;對料堆要采取保溫措施(尤其是較長距離的運輸),比如要苫蓋篷布等。
2.2 拌和過程中的措施
若瀝青攪拌機中振動升篩局部發生破裂,在拌和過程中產生離析,會使混合料混有部分超過規格大料徑骨料,并嚴格控制攪拌時間,注意觀察混合料中是否有明顯的大骨料與小骨料聚集的現象。因此,我們在拌和的時候要盡量采用相同溫度,而且要在拌和前挑選好混凝土的材料。除此之外,還要隨時觀察混合料的外觀,應該經常檢查攪拌機中的相關部件。如果在拌和過程中出現分布不均勻,粗細集料分布不均勻等明顯的拌和不均現象,應該要對拌和機再進一步檢查,及時查明原因,及時處理,或者是更換振動篩,使到拌和均勻,減少離析產生。
2.3 混合料使用過程中的措施
混合料卸向攤鋪機時,大骨料滾落在料斗兩側,因此應將車箱大角度、快速升起,使混合料整體下滑,以避免大骨料向外側滾動和堆積。因此可以盡量采用具有大直徑、低轉速螺旋布料器(低速大扭矩馬達)的攤鋪機;在施工中使用移動式輸送機,輸送機安裝在自卸車與攤鋪機之間。位于混合料中的布料器向兩側沿整個斷面擠出物料,而不是向上或向下傾推物料,因為布料器埋于混合料內,可以對物料實現二次攪拌,自卸車將溫柔合料倒入攤鋪機料斗內,這樣可以有效避免骨料離析和溫度離析。通過降低轉速,減少不同物料顆粒之間的慣性差異的同時,盡量采用多臺攤鋪機同時工作的方法,提高混合料使用的效率。
2.4 攤鋪過程中的措施
在攤鋪中,應該要對表面層出現的離析現象應及時補救。可以根據實際情況確定攤鋪的寬度,不能急于求成。通過采用人工細篩的方法,篩出適量細篩的方法,篩出適量細瀝青混合料灑在出現離析的表面層,并及時碾壓,這樣可以緩解離析的影響。如果需要攤鋪的瀝青混凝土公路面積過大,那么應該要進行分攤,先攤鋪其中一部分,然后再攤鋪剩余的部分。通過這一舉措,降低攤鋪過程中形成的離析問題。
3 結束語
總的來說,通過采取一系列的瀝青路面施工防治措施,對施工過程中的材料運輸、裝卸,混合料的裝卸、拌和、壓實,以及對瀝青路面攤鋪過程中的每一個工序、細節進行一定的監督和控制,采取針對性的防范措施,那么就能夠有效地保證瀝青路面的壽命,同時減少瀝青路面施工過程中形成的離析問題。這樣不但能夠保證到瀝青路面施工過程中路面的均勻程度,還能保證到施工質量,延長瀝青路面的壽命,提高經濟收益。
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