我國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)象的成因是復雜的,它涉及到瀝青路面施工中的各個環(huán)節(jié)。因此對瀝青路面施工過程進行合理的控制,可以有效預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)濟效益和社會效益。
從宏觀上講,熱拌瀝青混合料的離析大致有3種類型:
(1)骨料離析。熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)、運輸、攤鋪、壓實過程中的不當操作造成瀝青混合料粗細集料分別聚集,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。細集料較為集中的瀝青路面的空隙率較小,瀝青含量相對較大,易產(chǎn)生車轍、泛油、波浪、癰包等病害。
(2)溫度離析。熱拌瀝青混合料在運輸、攤鋪過程中,位于運料車及攤鋪機不同位置的溫度下降不一致,導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,近年來各施工單位和科研院所針對瀝青混合料產(chǎn)生離析的主要原因,著手研究改進施工工藝和質(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)格碎石都是從市場上購買來的。為保證原材料供應,會有多個碎石場同時供料,各個碎石場沒有統(tǒng)一的規(guī)范和統(tǒng)一的破碎與篩分設(shè)備,因此各個碎石場生產(chǎn)的同一規(guī)格碎石其實際尺寸也不一樣。因此公路工程建設(shè)單位要和承包商一起根據(jù)實際需求確定采石場,使用相同的碎石機和篩分設(shè)備,減少原料的不均勻性,有條件的施工單位可在原料進場后對碎石進行重新篩分。
1.2堆放
(1)準備好表面堅固清潔的集料場;
的清潔,同時集料場地要排水通暢;
(3)瀝青混合料拌和站對于不同規(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。運料卡車傾倒骨料時要一車接一車緊挨著料堆表面傾倒,若采用起重抓斗堆積骨料時應沿一個面、一斗緊挨一斗的放下,不可拋擲。
1.3鏟運
一切鏟運工作對各種骨料都會在一定程度上造成剝落,并使不同尺寸的骨料離析,因此應當盡量減少鏟運次數(shù)以減少剝落和離析。
1.4配比
(1)連續(xù)型的密度級配瀝青混合料要比間斷型級配的瀝青混合料容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象,所以在配比設(shè)計及拌和生產(chǎn)中要嚴格控制骨料的級配均一,使其級配誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi),并接近標準要求級配曲線范圍的中值;
(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大于0.075mm,其含量接近設(shè)計下限為宜;
(3)控制瀝青用量,使之在設(shè)計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,而應每隔一段時間根據(jù)熱拌倉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,避免向某冷料斗裝料時進入別的料倉;
(2)采用自動卸料斗,使冷骨料沿冷料斗的開口均勻喂料,從而消除導致離析的架橋現(xiàn)象;
(3)熱骨料提升裝置要合理,避免大骨料從頂部滑落;
(4)若瀝青攪拌機中振動網(wǎng)篩局部破裂,會使瀝青混合料有部分超規(guī)格大粒徑骨料,因此應對其經(jīng)常檢查,必要時更換振動篩網(wǎng);
(5)在熱料倉中的上部加一擋板,使粉塵沿擋板滑到料倉中間,并與粗集料均勻拌和;
(6)拌和時間短可能導致瀝青混合料拌和不均勻或溫度不均勻,因此嚴格控制拌和時間,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,如有應及時查明原因并及時處理;(7)采用防離析料斗。每個成品料倉頂部都有一個接料斗,它將瀝青混合料集中后流入成品料倉,使成品料倉內(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。