我國(guó)高速公路瀝青路面很多在早期就出現(xiàn)各種損壞,這些損壞與瀝青路面施工過(guò)程中鋪筑材料的離析有很大關(guān)系。瀝青混合料離析現(xiàn)象的成因是復(fù)雜的,它涉及到瀝青路面施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)。因此對(duì)瀝青路面施工過(guò)程進(jìn)行合理的控制,可以有效預(yù)防瀝青混合料離析的發(fā)生,可以提高瀝青路面的鋪筑質(zhì)量,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
從宏觀上講,熱拌瀝青混合料的離析大致有3種類(lèi)型:
(1)骨料離析。熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)過(guò)程中的不當(dāng)操作造成瀝青混合料粗細(xì)集料分別聚集,出現(xiàn)明顯不均勻狀態(tài)。粗骨料較為集中的瀝青路面的空隙率較大,導(dǎo)致瀝青路面抗水損害能力及耐久性降低,從而產(chǎn)生裂縫、唧漿、坑洞及剝落等病害。細(xì)集料較為集中的瀝青路面的空隙率較小,瀝青含量相對(duì)較大,易產(chǎn)生車(chē)轍、泛油、波浪、癰包等病害。
(2)溫度離析。熱拌瀝青混合料在運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中,位于運(yùn)料車(chē)及攤鋪機(jī)不同位置的溫度下降不一致,導(dǎo)致瀝青混合料的溫度差異,產(chǎn)生溫度離析,使瀝青路面碾壓后的密實(shí)度不同,造成網(wǎng)裂、沉降等病害。
(3)集料一瀝青離析。含油量較大的瀝青及SMA混合料易產(chǎn)生這種離析。由于瀝青混合料離析的危害很大,近年來(lái)各施工單位和科研院所針對(duì)瀝青混合料產(chǎn)生離析的主要原因,著手研究改進(jìn)施工工藝和質(zhì)量監(jiān)控,努力提高瀝青路面的施工質(zhì)量。
1 瀝青混合料生產(chǎn)
1.1選料在高速公路瀝青路面材料中,采用的不同規(guī)格碎石都是從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)來(lái)的。為保證原材料供應(yīng),會(huì)有多個(gè)碎石場(chǎng)同時(shí)供料,各個(gè)碎石場(chǎng)沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范和統(tǒng)一的破碎與篩分設(shè)備,因此各個(gè)碎石場(chǎng)生產(chǎn)的同一規(guī)格碎石其實(shí)際尺寸也不一樣。因此公路工程建設(shè)單位要和承包商一起根據(jù)實(shí)際需求確定采石場(chǎng),使用相同的碎石機(jī)和篩分設(shè)備,減少原料的不均勻性,有條件的施工單位可在原料進(jìn)場(chǎng)后對(duì)碎石進(jìn)行重新篩分。
1.2堆放
(1)準(zhǔn)備好表面堅(jiān)固清潔的集料場(chǎng);
的清潔,同時(shí)集料場(chǎng)地要排水通暢;
(3)瀝青混合料拌和站對(duì)于不同規(guī)格的集料要分別堆放,有可靠的隔離設(shè)施,避免集料混雜;
(4)堆料的方法有幾種,最好采用一層一層的堆積,逐漸加高,這種分層堆積可以減少因骨料重力而引起的離析。運(yùn)料卡車(chē)傾倒骨料時(shí)要一車(chē)接一車(chē)緊挨著料堆表面傾倒,若采用起重抓斗堆積骨料時(shí)應(yīng)沿一個(gè)面、一斗緊挨一斗的放下,不可拋擲。
1.3鏟運(yùn)
一切鏟運(yùn)工作對(duì)各種骨料都會(huì)在一定程度上造成剝落,并使不同尺寸的骨料離析,因此應(yīng)當(dāng)盡量減少鏟運(yùn)次數(shù)以減少剝落和離析。
1.4配比
(1)連續(xù)型的密度級(jí)配瀝青混合料要比間斷型級(jí)配的瀝青混合料容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象,所以在配比設(shè)計(jì)及拌和生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制骨料的級(jí)配均一,使其級(jí)配誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi),并接近標(biāo)準(zhǔn)要求級(jí)配曲線范圍的中值;
(2)控制好填料的粒度和含量,保證骨料被瀝青完全覆蓋,通常填料顆粒粒徑應(yīng)大于0.075mm,其含量接近設(shè)計(jì)下限為宜;
(3)控制瀝青用量,使之在設(shè)計(jì)所要求的誤差范圍以內(nèi);
(4)礦粉可提高瀝青混合料的穩(wěn)定性、避免離析,但摻量不宜過(guò)大,礦粉與瀝青之比以(1:1)~(1:2)為宜;
(5)改變以前只做一次生產(chǎn)配比就不再改變的做法,而應(yīng)每隔一段時(shí)間根據(jù)熱拌倉(cāng)和控制室中篩分出的結(jié)果重新調(diào)整骨料配比,這樣可以大大減少瀝青混合料的顆粒組成變異性。
1.5拌和生產(chǎn)
(1)冷料斗上口要隔開(kāi),避免向某冷料斗裝料時(shí)進(jìn)入別的料倉(cāng);
(2)采用自動(dòng)卸料斗,使冷骨料沿冷料斗的開(kāi)口均勻喂料,從而消除導(dǎo)致離析的架橋現(xiàn)象;
(3)熱骨料提升裝置要合理,避免大骨料從頂部滑落;
(4)若瀝青攪拌機(jī)中振動(dòng)網(wǎng)篩局部破裂,會(huì)使瀝青混合料有部分超規(guī)格大粒徑骨料,因此應(yīng)對(duì)其經(jīng)常檢查,必要時(shí)更換振動(dòng)篩網(wǎng);
(5)在熱料倉(cāng)中的上部加一擋板,使粉塵沿?fù)醢寤搅蟼}(cāng)中間,并與粗集料均勻拌和;
(6)拌和時(shí)間短可能導(dǎo)致瀝青混合料拌和不均勻或溫度不均勻,因此嚴(yán)格控制拌和時(shí)間,注意觀察瀝青混合料中是否有明顯的大骨料與小骨料聚集的現(xiàn)象,如有應(yīng)及時(shí)查明原因并及時(shí)處理;(7)采用防離析料斗。每個(gè)成品料倉(cāng)頂部都有一個(gè)接料斗,它將瀝青混合料集中后流入成品料倉(cāng),使成品料倉(cāng)內(nèi)的瀝青混合料保持同一高度而不形成錐體料面,從而避免成品料離析。