瀝青混合料不均勻性的原因分析及防治措施

1、徐忠衛(wèi) (青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院青海西寧810003【摘要】本文從原材料、生產(chǎn)配合比、拌和、運輸、攤鋪等幾個環(huán)節(jié)詳細(xì)分析了瀝青混合料不均勻性產(chǎn)生的原因及所采取的有效防治措施?！娟P(guān)鍵詞】不均勻性;原因分析;防治措施【Abstract】The article discussed raw materials, production mix, mixing, transportation, paving a detailed analysis of several aspects of the asphalt mixture and the uneven nature of the cause to t

2、he effective control measures. 【Key words】Inhomogeneity; Cause analysis; Prevention measure1. 瀝青砼均勻性的重要意義在我國高速公路中,瀝青路面早期破壞現(xiàn)象較為嚴(yán)重,如路槽、車轍、結(jié)構(gòu)松散、泛油、水破壞等。分析病害產(chǎn)生的原因,都與瀝青砼的不均勻性有關(guān)。因此,提高瀝青砼的均勻性,對提高路面的使用質(zhì)量,減少甚至基本消除瀝青路面的多種早期破壞現(xiàn)象以及保證路面的使用壽命具有十分重要的意義。2. 瀝青砼不均勻性的原因分析生產(chǎn)的瀝青砼不均勻性是由多個原因引起的,不同規(guī)格原材料顆粒組成變異性大、拌和廠管理不到位,運輸

3、和現(xiàn)場攤鋪管理方面的原因等等。下面就瀝青砼發(fā)生不均勻的原因進(jìn)行簡要分析。2.1 原材料控制不嚴(yán),變異大。因碎石機(jī)和篩網(wǎng)的型號及規(guī)格在規(guī)范中沒有明文規(guī)定,導(dǎo)致碎石場所采用的碎石機(jī)和篩分機(jī)的型號和規(guī)格比較混亂,而且有些碎石場篩網(wǎng)破損還后繼續(xù)在使用。往往一個項目需要的材料一般需要幾家碎石場同時供應(yīng),從而造成不同規(guī)格原材料顆粒組成變異性較大,嚴(yán)重影響瀝青混合料的均勻性。2.2 拌合站堆料場管理不完善。施工單位對拌合站堆料場的管理重視度不高,管理不夠完善,導(dǎo)致不同規(guī)格的原材料發(fā)生了變異,影響了瀝青混合料的均勻性。如堆料場硬化程度不能滿足要求,造成集料較臟;不同規(guī)格的隔離措施不到位,造成不同規(guī)格的集料發(fā)生

4、交錯;拌合站堆料場排水系統(tǒng)較差、細(xì)集料防雨措施不過硬、材料進(jìn)場時堆料技術(shù)不規(guī)范等。2.3 生產(chǎn)配合比不穩(wěn)定。由于不同規(guī)格材料顆料組成不穩(wěn)定,經(jīng)常發(fā)生變化,有時施工單位對生產(chǎn)配合比調(diào)整、優(yōu)化不及時,造成粗集料、細(xì)集料、瀝青等材料用量偏多或減少,尤其是填料(<0.075mm含量控制不準(zhǔn),致使瀝青砼產(chǎn)生明顯的不均勻性。2.4 拌和工藝不規(guī)范。拌和工藝不規(guī)范也是瀝青砼產(chǎn)生不均勻性的原因之一。如拌和自動計量系統(tǒng)嚴(yán)重不準(zhǔn),逐盤打印差距大;當(dāng)集料含水量變化較大時,拌和時間撐握不準(zhǔn);各冷料斗隔離措施差,集料發(fā)生“串半現(xiàn)象”;熱料倉集料尤其是1號熱料倉發(fā)生離析;冷料倉中材料產(chǎn)生“架橋”時,發(fā)生不均勻喂料而

5、產(chǎn)生離析行裝等等。2.5 運輸工藝不規(guī)范?？ㄜ囋谫A料倉下面快速裝料時,在整個裝料過程中,卡車司機(jī)常常不愿意移車,如果混合料對離析敏感,較大碎石將滾到卡車前部、后部和兩側(cè),結(jié)果是,卡車卸料時開始卸下的料和最后卸下的料都是粗粒料,然后兩側(cè)的粗粒料被卸入攤鋪機(jī)受料斗側(cè)板上。這種加料結(jié)果使每車料鋪的面積中出現(xiàn)一片粗料?？ㄜ囆读蠒r,混合料不是整體卸落,而是逐漸卸混合料入受料斗中,造成粗集料集中在攤鋪機(jī)受料斗兩側(cè)板的外邊部。在以往工程施工時,常出現(xiàn)沒有專用的運料車、運料車覆蓋不規(guī)范、篷布破損嚴(yán)重而不及時更換、運料車卸料之前篷布揭開時間太長等現(xiàn)象,對保護(hù)混合料溫度的必要性缺乏足夠的認(rèn)識,造成瀝青混合料發(fā)生溫

6、度離析,也是瀝青混合料發(fā)生不均勻性的原因之一。2.6 攤鋪過程出現(xiàn)離析。攤鋪過程中級配改變形成的集料離析,使攤鋪的瀝青路面難以壓實、孔隙率高,力學(xué)結(jié)構(gòu)改變,造成滲水與強(qiáng)度降低等質(zhì)量隱患,當(dāng)重載荷沖擊時,粒料移位形成龜裂、脫落、水損害等,產(chǎn)生坑洞、車輪槽等早期病害。瀝青混合料離析有橫向離析、豎向離析、縱向(并機(jī)接縫處離析、片狀離析、溫度離析。下面就這幾種離析產(chǎn)生的原因作簡要介紹。橫向離析產(chǎn)生的主要原因來自于螺旋布料機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的拋揚,這種離心力的作用造成大粒徑物料容易被送往兩邊,攤鋪越寬離析越嚴(yán)重,攤鋪越寬,兩邊的物料粒徑越大。豎向離析的原因是螺旋料槽上部大粒料沿開口處向下滾落,這一現(xiàn)象發(fā)生

7、在螺旋前擋板離地間隙調(diào)節(jié)偏大且料槽中缺料的狀態(tài)下,以及螺旋外端料槽前方的卸荷口處,由于大粒料沿著螺旋前擋板的間隙和卸荷口處向下滾落,結(jié)果造成大粒料滾落于攤鋪下層。(1并機(jī)攤鋪接縫處的豎向離析帶,貫穿于中縫始終,由于大粒徑粒料在兩攤鋪機(jī)的卸荷口聯(lián)接處自上而下滾落所致。下層粗粒料,上層細(xì)粒料,是典型的縱向-豎向離析。(2規(guī)范要求兩機(jī)前后梯形作業(yè),搭接不低于300mm,而這300mm的搭接帶,兩機(jī)重復(fù)攤鋪、振搗、塞料(因熨平板有仰角,前部間隙5mm左右,振搗行程3mm左右,將搭接帶塞實過度,與兩邊的密實均勻度相差很大。搭接帶承受了壓路機(jī)的大部分重量,而搭接帶兩側(cè)的離析帶又受力不足,密實度低。這一壓實

8、不足的離析接縫帶位于重車道上,成為早期坑洞、車槽的主要原因,是嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。(3由于二次攤鋪使接縫搭接帶增厚,造成接縫處碾壓受力不夠,縱向離析帶空隙率高。半埋螺旋葉片或輸料槽缺料狀況下,運輸裝卸、收斗等前道工序形成的離析集料得不到二次攪拌所致。部位之間的溫度不同時,其摩擦力和粘結(jié)力發(fā)生變化,碾壓后產(chǎn)生密實度差異。這種溫度離析一般發(fā)生在寬度方向上路面外沿邊部,主要由于該部位溫度降低使碾壓密實度不足。當(dāng)單機(jī)寬幅攤鋪時,路面外沿為非行車道,這一溫度離析的危害并不明顯。然而,當(dāng)雙機(jī)并幅攤鋪時,前后兩機(jī)的接縫處由于溫度差異形成的這一離析帶位于道路中部,危害明顯,當(dāng)前后兩機(jī)距離加大和氣溫降低時尤為嚴(yán)重,

9、并且與兩機(jī)接縫處的縱向-豎向物理離析同時發(fā)生,其危害嚴(yán)重,是雙機(jī)并幅攤鋪無法解決的問題。3. 瀝青砼不均勻性的防治措施選用合理的混合料級配,并且保持這種級配在混合料的拌合、運輸、攤鋪以及碾壓的生產(chǎn)過程中不發(fā)生規(guī)定范圍之外的偏差是保證瀝青砼均勻性和瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵所在。3.1 加強(qiáng)碎石場和拌合站堆料場的有效管理根據(jù)項目的材料需求量,選擇中、大型質(zhì)量優(yōu)良的碎石場(最好不超過三家,對其加工的碎石機(jī)和篩分機(jī)進(jìn)行了更新,并統(tǒng)一了型號和規(guī)格。(1嚴(yán)格制定了購料合同。簽訂購料合同時,對某種規(guī)格的集料應(yīng)具體規(guī)定通過哪些篩孔尺寸的質(zhì)量百分率,并明確規(guī)定通過某一篩孔尺寸集料的允許誤差。只有嚴(yán)格購料合同,嚴(yán)格檢驗

10、進(jìn)料的顆粒組成,拒收不符合規(guī)定的材料,才能減少進(jìn)料的變異性,從根本上保證原材料的質(zhì)量。(2對瀝青拌合站的堆料場進(jìn)行了硬化處理(如下層用水泥穩(wěn)定土,上層用水泥砼,以確保集料清潔。特別是可以避免雨天場地泥濘,將泥土帶入集料中。這是保證集料清潔和瀝青砼質(zhì)量的重要措施之一。(3加強(qiáng)拌合站堆料場排水系統(tǒng),保證瀝青混合料拌和穩(wěn)定性。(4拌和廠不同規(guī)格的集料進(jìn)行分開堆放,并采用磚墻等有效措施進(jìn)行隔離,避免了人為增大集料變異性。(5對各種細(xì)集料分別搭篷保護(hù),防止雨淋。(6采用合理的堆料技術(shù),減少料堆集料離析,保證材料均勻性。3.2 在生產(chǎn)過程中不斷優(yōu)化生產(chǎn)配合比。每天根據(jù)熱料倉或拌和室中白料的篩分結(jié)果重做生產(chǎn)

11、配合比。在每天正式生產(chǎn)開始前,各個熱料倉按前一天的配合比向拌和室輸料,進(jìn)行干拌后,放出拌和的白料,取樣進(jìn)行篩分試驗,如其顆粒組成符合規(guī)定級配的中值,就正式開始生產(chǎn)。否則,調(diào)整配合比后再進(jìn)行生產(chǎn)。從而保證了生產(chǎn)的瀝青砼有較好的均勻性和使用質(zhì)量混合料中小于0.075mm顆粒含量,能顯著影響裹覆質(zhì)量和瀝青膜厚度,應(yīng)注意經(jīng)常檢查。減少小于0.075mm的顆粒含量到容許范圍的低限經(jīng)常會減少離析現(xiàn)象,也較易生產(chǎn)出均勻的混合料。3.3 加強(qiáng)技術(shù)人員的保溫意識,制定有效的保溫措施3.4 優(yōu)化拌和、運輸、攤鋪施工工藝(1使用拌和自動計量系統(tǒng)穩(wěn)定,逐盤打印差效果好的拌合站;(2當(dāng)集料含水量變化較大時,應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)

12、,根據(jù)集料的含水量以及集料與瀝青的裹覆情況等適當(dāng)調(diào)整試拌時確定的干拌時間和濕拌時間。(3對冷料斗上口隔開,避免向冷料斗裝料時不同規(guī)格的料發(fā)生“串斗”。(4應(yīng)設(shè)專人疏通各料斗中集料,避免冷料倉中材料產(chǎn)生“架橋”時,發(fā)生不均勻喂料而產(chǎn)生離析。(5在1號熱料倉中的上部加一擋板,使粉塵滑到料倉中間,使粗集均勻拌和,避免1號熱料倉發(fā)生離析。(1分三個不同位置往卡車中裝料,第一次裝料靠近車廂的前部,第二次裝料靠近后部車廂門,第三次料裝在中間。從而消除卡車中離析現(xiàn)象。(2在車底涂適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?盡力保證混合料整體向后卸落,從而減少攤鋪機(jī)受料斗內(nèi)的離析現(xiàn)象。(1在每輛卡車卸料之間,不要完全用盡料斗中的混合料,留少部分混全料在受料斗內(nèi)。(2盡可能減少將側(cè)板翻起的次數(shù),僅在需要將受料斗中的混合料弄平時,才將受料斗的兩塊側(cè)板翻起。(3調(diào)整分料器的速度,使出料連續(xù)而緩慢。(4攤鋪機(jī)連續(xù)勻速的攤鋪。4. 結(jié)束語混合料不均勻性產(chǎn)生的原因是多方面的,良好的瀝青路面鋪筑需要施工中各個環(huán)節(jié)的共同配合,只要在各個環(huán)節(jié)、工序中注重把關(guān)