目前公路瀝青路面的一些早期損壞如松散、網(wǎng)裂、坑洞、局部嚴重轍槽、局部泛油、新鋪瀝青路面的構造深度不均等,都與瀝青混合料的離析密切相關。級配離析出現(xiàn)時,瀝青路面上一些區(qū)域細料集中、孔隙率小,可能會出現(xiàn)泛油、車轍;另一些區(qū)域粗料集中、孔隙率太大,可能會導致路面水損壞?;旌狭系臏囟入x析會導致路面壓實度不均勻,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。
1、離析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因分析
1.1 瀝青混合料生產(chǎn)過程中造成的離析
(1)原材料變異性大。
碎石廠所生產(chǎn)的碎石規(guī)格與道路路面使用的碎石規(guī)格有較大差別,而不同碎石廠所采用的碎石機和篩分機的型號和規(guī)格都不一致,碎石質量也不一致。這樣從不同碎石廠采購的名義上同規(guī)格的碎石,材料顆粒組成變異性大。生產(chǎn)中實際材料與配合比設計材料發(fā)生很大變化,按目標配合比比例配成的混合料,礦料顆粒級配勢必發(fā)生變化,極易發(fā)生混合料離析。原材料進場后堆料技術不當會增大材料的變異性,大顆粒料滾到料外側,集料產(chǎn)生離析,將離析的材料供給拌和機,瀝青混合料顆粒組成的變異性將會增加。
(2)瀝青混合料配合比設計不合理。
瀝青混合料配合比設計中礦料設計級配曲線雖然能滿足混合料各項技術指標要求,但若混合料粗細集料搭配不合理、瀝青用量不當、施工和易性差,生產(chǎn)中都極易造成混合料離析。
冷料倉沒有標定或標定不準確。盡管間歇式拌和工藝的骨料計量是在熱料篩分之后,但若冷料倉集料送料不準確,將給生產(chǎn)帶來多方面的不利影響:一是加劇熱料倉混料,使成品料級配偏離設計級配;二是導致熱料倉充盈不平衡,嚴重時有的倉溢料、有的倉斷料。
(3)拌和時間及拌和溫度不當。
除礦料級配的影響因素以外,瀝青混合料的拌和溫度和拌和時間是影響混合料均勻性的兩個主要因素。拌和時間對瀝青混合料的質量影響很大,拌和時問過短,瀝青混合料粗、細集料分布不均,瀝青裹覆集料的程度不同,混合料在貯存及攤鋪過程中極易發(fā)生離析;混合料溫度低,混合料易結成團,在放料及卸料過程中團塊滾落外側造成離析。
1.2運輸過程中造成的離析
拌和后的混合料先進入儲存?zhèn)},再卸料到運料車。如運料車在倉下接料不當,混合料大骨料會滾到車廂前部、后部、兩側,造成粗集料離析。運料車表面、車廂底部及兩側的混合料溫度下降快,極易產(chǎn)生溫度離析。
1.3攤鋪過程中造成的離析
(1)瀝青混合料從運料車到攤鋪機的過程,一定程度上會產(chǎn)生粗細集料分離。
(2)瀝青混合料卸到攤鋪機后,中間的混合料進入攤鋪機的速度快,兩邊的混合料停留時間較長,直到兩側的擋板立起才將混合料折向中間,故兩側的混合料比中間的混合料溫度低,造成溫度離析。
(3)攤鋪機操作不當產(chǎn)生不同程度的離析,如料斗側板翻起次數(shù)過多、攤鋪過程不連續(xù)、攤鋪速度變化頻繁。分料器運轉不連續(xù),混合料會在攤鋪機內(nèi)產(chǎn)生顯著離析;分料器轉速太快,中間將會缺料,通常會產(chǎn)生一粗料帶。攤鋪機分料室一側推出的料較多,受料斗的一側就會形成料谷,使混合料產(chǎn)生離析。
(4)攤鋪機的螺旋分料器在向兩側攤鋪時也會產(chǎn)生離析,在加長的接頭部位,攤鋪的混合料往往會產(chǎn)生離析。攤鋪機攤鋪寬度越大,混合料離析就越嚴重。因攤鋪寬度大,螺旋分料器運送混合料的距離過長,加大了離析的產(chǎn)生,造成邊緣離析。
2、解決離析現(xiàn)象的措施
2.1嚴格控制原材料變異性
材料進場前必須檢查各種材料的來源和質量。對首次使用的集料,應檢查生產(chǎn)單位的生產(chǎn)條件、加工機械、覆蓋層的清理情況。在購進材料前,根據(jù)料場碎石機及篩分機規(guī)格型號和試驗結果,從中選用各指標參數(shù)比較統(tǒng)一的料場,減小材料變異性;對進場的各種材料以“批”為單位進行檢驗,各批材料質量應該保持穩(wěn)定,減小變異性,達到規(guī)定的質量標準,從而確保施工質量的穩(wěn)定性;材料進場后,為保證材料均勻,需采用合適的堆料技術。原材料要按品種和規(guī)格嚴格區(qū)分堆放,并用圍墻擋開,杜絕混料。
2.2嚴格控制瀝青混合料級配
配合比設計調(diào)整級配時,在保證瀝青混合料各項性能滿足要求的情況下適當減少靠近最大粒徑的粗集料和細集料中較細部分的比例,控制礦粉比例,適當增加中間檔次的粗集料(如5~10mm、10~15mm)。這種S型級配的瀝青混合料屬于嵌擠密實型級配,施工和易性好、具有適宜的空隙率、滲水性小、有較好的高溫穩(wěn)定性,表面還具有較大的構造深度。
標定冷料倉。目標配合比是集料質量比,冷料倉進料是轉速比,而拌和設備各熱料倉稱重汁量過程是一個質量比例的摻配。標定冷料倉就是將目標配合比轉化為冷料倉轉速比。冷料倉的標定是關鍵環(huán)節(jié),能控制不同的冷料倉進料的質量比例與目標配比確定的質量比例相一致。
混合料在生產(chǎn)過程中應嚴格控制礦料的級配,使其在規(guī)定的范圍內(nèi)。在級配曲線中影響混合料均勻性的是中間顆粒的數(shù)量,特別是4.75mm和2.36mm的過篩量,過多或過少都將使離析加重,均勻
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