瀝青混合料離析的原因分析及處理方法

路楨

(甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)圓隴公司,甘肅蘭州 730000)

瀝青混合料離析的原因分析及處理方法

路楨

(甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)圓隴公司,甘肅蘭州 730000)

影響瀝青路面質(zhì)量和壽命的一個重要問題出在瀝青混合料的均勻性上,所以在瀝青路面的施工工藝流程中,應(yīng)該根據(jù)瀝青混合料離析的原因,最大限度的降低混合料的材料離析和溫度離析出現(xiàn)的情況。

瀝青混合料 離析 原因 方法

1 概述

近年來，我國的公路建設(shè)事業(yè)高速發(fā)展，但是部分公路在建成通車后短短幾年內(nèi)，就會出現(xiàn)瀝青路面的早期病害，如車轍、擁包、泛油、裂縫等，不但影響道路的正常使用，并且?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。造成路面早期病害的成因很多，比如施工質(zhì)量控制、交通超載等，但其中瀝青混合料的離析是影響瀝青面層質(zhì)量的直接因素，而且是在瀝青路面施工中的常見問題。怎樣預(yù)防和解決瀝青混合料的離析現(xiàn)象，保證混合料的力學(xué)性能和使用壽命，越來越引起廣大施工、技術(shù)和研究人員的重視。文章中，將從瀝青混合料離析產(chǎn)生的原因入手分析，并對其預(yù)防和解決辦法進(jìn)行討論。

2 離析混合料對路面的影響

瀝青混合料是瀝青和具有一定級配的礦料按一定比例拌和而成的混合料的總稱。在瀝青混合料的拌制、運(yùn)輸、現(xiàn)場轉(zhuǎn)運(yùn)、攤鋪與碾壓過程中，由于生產(chǎn)及施工工藝的特定性和局限性，某些工序會出現(xiàn)瀝青混合料的材料離析和溫度離析，即不同徑粒的集料、瀝青、石粉等在混合料中分布不均勻。

材料的離析造成混合料的粗細(xì)集料分離和瀝青含量不均勻。粗集料集中的部位空隙率偏大，瀝青含量偏小，從而導(dǎo)致混合料的抗拉強(qiáng)度、抗裂性能和抗疲勞能力的降低，容易造成滲水現(xiàn)象，加劇路面水損壞，產(chǎn)生坑槽、松散等；細(xì)集料集中的部位空隙率偏小，瀝青含量偏大，從而使瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性都變差，導(dǎo)致路面出現(xiàn)車轍、擁包、泛油、裂縫等病害。另外，使用離析的瀝青混合料會影響施工性能，造成粘罐、堵管、影響工期等，降低經(jīng)濟(jì)效益；離析混合料導(dǎo)致其強(qiáng)度大幅度下降，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)承載籠力，破壞結(jié)構(gòu)的安全性能，嚴(yán)重的將造成返工，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

溫度離析是指瀝青混合料在儲存、運(yùn)輸及攤鋪中受天氣、施工機(jī)械影響，由于熱量損失而出現(xiàn)溫度差異的狀況。混合料的溫度離析會導(dǎo)致路面壓實(shí)度不均勻，溫度較低的區(qū)域路面的空隙率較大、紋理深度也較大，這些區(qū)域的路面易出現(xiàn)早期損壞。

3 減少混合料離析的方法

瀝青混合料的離析和攤鋪材料、拌和工藝、攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)、攤鋪設(shè)備調(diào)整和運(yùn)輸碾壓方式都有密切關(guān)系，下面分述之：

3.1 嚴(yán)格控制礦料級配和材料選擇

首先在材料設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量選擇與壓實(shí)層厚度相匹配的混合料類型，如果混合料中大集料含量較多時，在拌制、卸運(yùn)、攤鋪過程中就非常容易產(chǎn)生離析，所以要適當(dāng)?shù)臏p少集料的最大粒徑，并且注意控制瀝青混合料的礦料級配。各層瀝青混合料應(yīng)該滿足所在層位的功能性要求，便于施工，不容易離析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混合料的結(jié)構(gòu)組合及級配類型的設(shè)計(jì)不合理時應(yīng)該及時修正、調(diào)整，以確保瀝青路面的使用性能。瀝青面層集料的最大徑粒應(yīng)從上到下逐漸增大，并與壓實(shí)層厚度相匹配。熱拌熱鋪密級配瀝青混合料，瀝青層一層的壓實(shí)厚度不應(yīng)該小于集料公稱最大徑粒的2.5～3倍，以減少離析，便于壓實(shí)。選擇瀝青時注意選擇與集料有良好粘附性能和高溫穩(wěn)定性的，必要時，可加入外加劑，提高集料與瀝青的粘附性能，同時改變集料的表面性質(zhì)。

3.2 拌和工藝的完善

在使用拌和樓拌制瀝青混合料過程中，各種因素都有可能導(dǎo)致瀝青混合料的離析，比如攪拌缸零部件的磨損或缺少必要裝置，攪拌時間不足，放料門不夠密封，開關(guān)時放料時導(dǎo)致混合料分離，運(yùn)輸、放料環(huán)節(jié)的增加，也為瀝青混合料離析提供了更多可能性。

減少混合料離析的措施：首先要保證瀝青拌和樓攪拌缸的裝置齊全，雙臥軸攪拌裝置內(nèi)配有葉片、攪拌臂和拌缸、襯板，無過度磨損，如有則需即使更換，拌缸、運(yùn)料小車、成品料倉放料門密封性要好，放料門開關(guān)動作順暢。為了減少混合料發(fā)生離析的環(huán)節(jié)，在施工容許的條件下，拌和樓可不用運(yùn)料小車和成品料倉。必須保證充足的混合料攪拌時間，混合料經(jīng)攪拌后必須均勻，無花料和結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。混合料裝車時，應(yīng)該從車廂頭部開始裝，并多次挪動汽車位置，平衡裝料，減少裝車造成的離析情況。

3.3 攤鋪設(shè)備調(diào)整

(1)如果橫向螺旋輸送距離過長，速度過高，使分料器兩邊粗料過多，從而產(chǎn)生離析，當(dāng)分料器外側(cè)缺料時，粗料在分料器的螺旋推動下更易滾動，使鋪層外側(cè)粗料離析嚴(yán)重。所以要確保螺旋攤鋪器左右通道通暢，使材料料位處于螺旋直徑至少三分之二的位置。也可以將其剛好埋住，使其在混合料內(nèi)部推料，減少粗料的滾動，同時要注意分料器安裝應(yīng)該有足夠的長度，不能過短而影響材料輸送量和產(chǎn)生離析。(2)螺旋分料器的高度應(yīng)該和材料的粒徑相協(xié)調(diào)，否則也會出現(xiàn)明顯離析。特別是集料粒徑較大時，螺旋分料器的高度應(yīng)該更大些，否則螺旋分料器容易把大粒徑集料向外推移，造成離析。(3)螺旋分料器應(yīng)該連續(xù)、穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動，不能時快時慢，造成中間缺料產(chǎn)生離析帶，所以應(yīng)該在螺旋分料室建立合適、穩(wěn)定、均勻的料位，避免粗粒料滾動產(chǎn)生離析。(4)由于螺旋分料器驅(qū)動鏈輪箱的空間干涉，使左右螺旋在中縫處斷開一定的距離，這一斷裂處的物料得不到螺旋強(qiáng)制擠壓和攪拌，而只是依靠物料的自然流動來填充，攤鋪后的密度低且級配不均勻，會形成一條明顯的離析帶。所以在路面攤鋪初期或者試鋪過程中，應(yīng)該根據(jù)這一現(xiàn)象改進(jìn)攤鋪機(jī)，可在該斷開處各加裝一組角度可調(diào)的反向螺旋葉片，根據(jù)攤鋪厚度和材料的變化來調(diào)節(jié)葉片數(shù)量和角度，使得中縫處物料填充密實(shí)和均勻。

3.4 運(yùn)輸調(diào)整

混合料運(yùn)輸距離過長，長時間的顛簸會導(dǎo)致大集料的下沉，細(xì)料的上浮，產(chǎn)生離析。卸料時，開始細(xì)料多，后部分粗料多，所以，在拌合廠選址時要考慮到混合料的合理運(yùn)輸距離，避免長時間的運(yùn)輸，其次，如果比如要長距離的運(yùn)輸混合料，則應(yīng)使路況良好并保持車速，不使車廂過分顛簸。載貨汽車卸料時，如果混合料不是整體下滑卸裝，而是一層一層下滑，則在攤鋪機(jī)受料斗中，特別是受料斗兩側(cè)和內(nèi)側(cè)粗料多、細(xì)料少的離析現(xiàn)象，所以載貨汽車在卸料時應(yīng)該加大卸料角度，盡可能使箱內(nèi)混合料整體下滑，同時，應(yīng)在載貨汽車車廂底板和周壁處涂一層油水混合液，既可以防止混合料黏在箱壁上，也能促使其整體下滑。

3.5 瀝青路面碾壓

瀝青路面的碾壓質(zhì)量是提高瀝青路面建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。碾壓壓路機(jī)選用振動壓路機(jī)及鋼輪靜力壓路機(jī)，碾壓時要嚴(yán)格控制瀝青混合料溫度，尤其是當(dāng)瀝青層層厚較薄或施工象SMA、RAC等特殊混合料時，因?yàn)榛旌狭辖禍乜欤砸ＷC在高溫時緊跟攤鋪機(jī)碾壓。專業(yè)工程師必須測試攤鋪后的油面溫度，標(biāo)出初壓、復(fù)壓、終壓施工段。在碾壓方法上，先靜壓穩(wěn)定成型、避免溫度散失過快，后振動碾壓或用輪胎壓路機(jī)搓揉碾壓成型，可有效減少混合料的溫度離析。

[1]光同文,朱德玉,杜建國.瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)技術(shù)改善溫度離析的研究[J].公路交通科技,2008年10期.

[2]吳峰,馬建澤.公路施工中檢測骨料離析與溫度離析的方法探析[J].科技視界,2012年26期.