我國高速公路瀝青路面很多在早期就出現各種損壞,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系。瀝青混合料離析現象的成因是復雜的,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量,獲得良好的經濟效益和社會效益。
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、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,產生溫度離析,使瀝青路面碾壓后的密實度不同,造成網裂、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生離析的主要原因,著手研究改進施工工藝和質量監(jiān)控,努力提高瀝青路面的施工質量。
1 瀝青混合料生產
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)一的破碎與篩分設備,因此各個碎石場生產的同一規(guī)格碎石其實際尺寸也不一樣。因此公路工程建設單位要和承包商一起根據實際需求確定采石場,使用相同的碎石機和篩分設備,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生離析現象,所以在配比設計及拌和生產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,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,其含量接近設計下限為宜;
(3)控制瀝青用量,使之在設計所要求的誤差范圍以內;
(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配比就不再改變的做法,而應每隔一段時間根據熱拌倉和控制室中篩分出的結果重新調整骨料配比,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
(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,因此應對其經常檢查,必要時更換振動篩網;
(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。