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連續(xù)式拌和樓在瀝青面層施工中的效果分析

   日期:2017-09-07    
瀝青拌和樓一般可分為間歇式拌和樓和連續(xù)式拌和樓,我國一般推薦使用間歇式拌和設(shè)備進行瀝青混合料的生產(chǎn)。連續(xù)式拌和樓具有產(chǎn)量大、能耗低、穩(wěn)定性好等特點,但對集料的穩(wěn)定性要求較高,與間歇式拌和樓相比,連續(xù)式拌和樓沒有熱集料篩分系統(tǒng)及攪拌缸,其核心部件是“雙滾筒”,可以一次完成集料的烘干加熱和混合料的攪拌作業(yè)。在深圳龍大高速公路,瀝青面層混合料采用美國ASTEC RD9640型連續(xù)式雙滾筒瀝青混合料拌和樓進行生產(chǎn),取得了較好效果。
  為了進一步評價和提高連續(xù)式拌和樓的應(yīng)用水平,在佛山某瀝青路面施工中同時采用了美國產(chǎn)ASTEC-RD9640型連續(xù)式瀝青拌和樓與西安筑路機械廠生產(chǎn)的LB-3000型間歇式瀝青拌和樓,對兩種拌和樓的應(yīng)用效果進行了比較分析,為連續(xù)式拌和樓在我國的應(yīng)用提供參考。
  1、瀝青混合料AC-13配合比設(shè)計
  施工道路的瀝青表面層AC-13瀝青混合料采用SBSI-D型改性瀝青和花崗集料(11~15mm碎石,6~11mm碎石,3~6mm碎石,0~3mm石屑)。填料采用石灰石礦粉,并采用2%硝石灰代替礦粉。在集料備料過程中加強了集料穩(wěn)定性和均勻性控制,以便于應(yīng)用連續(xù)式拌和樓。按照11~15mm碎石:5~11mm碎石:3~6mm碎石:0~3mm石屑:礦粉:硝石灰=28∶26∶10∶32∶2∶2調(diào)配的AC-13瀝青混合料,最佳瀝青用量為油石化6.0%。
  瀝青混合料礦料目標(biāo)級配組成見表1,通過對西安LB-3000型瀝青拌和樓熱料倉取樣進行篩分,得到生產(chǎn)配合比的實際級配組成見表1。對于ASTEC RDB964型連續(xù)式雙滾筒瀝青混合料拌和樓目標(biāo)配比也是生產(chǎn)配合比。
  2、瀝青混合料的路面施工
  該瀝青路面施工路幅寬19m,采用3臺6.5m的德國ABG-423瀝青攤鋪機攤鋪瀝青混合料,相鄰兩幅之間的攤鋪重疊寬度10~20cm,相鄰2臺攤鋪機相距5~15m,攤鋪速度為3m/min。為檢測2臺瀝青拌和樓性能及其混合料各項指標(biāo),試驗路鋪筑采取攤鋪機使用指定拌和樓混合料的施工方案,中間分隔帶一側(cè)的2臺攤鋪機使用ASTEC-4000型拌和樓生產(chǎn)的混合料,路肩側(cè)的一臺攤鋪機使用LB-3000型拌和樓生產(chǎn)的混合料。采用統(tǒng)一的碾壓模式,瀝青混合料的碾壓分初壓、復(fù)壓、終壓3個階段進行,初壓采用雙輪鋼壓路機碾壓1~2遍,復(fù)壓緊接初壓進行,使用輪胎壓路機碾壓不少于4~6遍,至達到要求壓實度,無明顯輪跡;終壓緊接復(fù)壓進行,用雙鋼輪壓路機碾壓不小于2遍。
表1AC-13礦料級配

  3、試驗段的檢測評價
  為了檢測兩種拌和樓生產(chǎn)混合料的穩(wěn)定性,首先在生產(chǎn)過程中分3次隨機取樣進行抽提試驗,3次抽提篩分試驗結(jié)果平均值及其與目標(biāo)值的偏差分析見表2,級配波動曲線見圖1。數(shù)據(jù)曲線表明連續(xù)式拌和樓、間歇式拌和樓生產(chǎn)的混合料波動情況相近,基本滿足規(guī)范要求,但連續(xù)式拌和樓的混合料波動偏差整體上約高于間歇式拌和樓10%。
表2混合料抽提篩分試驗結(jié)果分析

圖1兩種拌和樓混合料級配波動偏差比較

  應(yīng)用激光紋理儀進行表面離析檢測評價,橫向1m,縱向每10延米出示一個平均結(jié)果,連續(xù)測量進而得到整個路段的構(gòu)造深度。間歇式拌和樓、連續(xù)式拌和樓鋪筑路面的激光紋理檢測灰度圖分別見圖2、3(圖中數(shù)字代表構(gòu)造深度),間歇式拌和樓路段激光紋理檢測評價:非離析面積占整個檢測面積的70.91%、細(xì)離析占3.64%、輕微離析占22.73%、中度離析占2.73%、無嚴(yán)重離析。連續(xù)式拌和樓路段激光紋理檢測評價:非離析面積占整個檢測面積的62.73%、細(xì)離析占9.09%、輕微離析占27.27%、中度離析占0.91%、無嚴(yán)重離析。激光紋理檢測評價結(jié)果表明間歇式拌和樓鋪筑路面的均勻性要好于連續(xù)式拌和樓鋪筑路面。
圖2間歇式拌和樓鋪筑激光紋理儀檢測結(jié)果灰度圖

圖3連續(xù)式拌和樓鋪筑激光紋理儀檢測結(jié)果灰度圖

  施工過程中及施工完成后對瀝青表面層AC-13的混合料抽提及篩分(篩分試驗、瀝青含量、體積指標(biāo)、車轍試驗)等各項指標(biāo)檢測結(jié)果表明:該段瀝青表面層AC-13混合料集料攤鋪及壓實均勻、無中度或嚴(yán)重離析、混合料整體均勻性良好,各項實測指標(biāo)均滿足《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》和設(shè)計要求。
  該路段通車近一年時間,日交通量超過5萬輛,經(jīng)過一個高溫雨季的考驗,該路段瀝青路面性能目前表現(xiàn)優(yōu)良。
  4、結(jié)論
  通過間歇式拌和樓與連續(xù)式拌和樓生產(chǎn)效果比較表明,如果集料質(zhì)量控制穩(wěn)定,連續(xù)式拌和樓生產(chǎn)混合料基本滿足規(guī)范要求,其穩(wěn)定性和均勻性略低于間歇式拌和樓。兩種拌和樓生產(chǎn)的混合料級配及油石比的偏差接近,可以滿足規(guī)范要求。
  連續(xù)式拌和樓不存在熱篩分裝置,混合料的級配直接受原材料的影響,冷料他配比一經(jīng)確定就不能進行二次調(diào)整,瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范對連續(xù)式拌和樓的限制源于國內(nèi)生產(chǎn)的原材料不穩(wěn)定。但連續(xù)式拌和樓控制精度受集料穩(wěn)定性影響較大,如果集料出現(xiàn)波動,連續(xù)式拌和樓生產(chǎn)的混合料可能出現(xiàn)較大波動偏差。
  對原材料的選擇和控制是連續(xù)式拌和樓能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵。因此在選用連續(xù)式拌和樓生產(chǎn)時,尤其應(yīng)注意集料穩(wěn)定性控制。

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