沥青混合料产生离析的原因及改善措施.doc

沥青混合料产生离析的原因及改善措施毛积鸿1 肖日鹏2（1 赣州市公路桥梁工程局 赣州 341000） (2 赣州市公路局龙南分局 赣州 341700)摘 要：针对沥青混合料产生离析这一普遍存在的问题，分析了其产生的原因，结合实践工作经验，提出了控制和减少沥青混合料产生离析的措施。关键词：道路工程；沥青混合料；离析；改善措施200 前 言高速公路沥青砼路面摊铺作业过程中，骨料离析是一个普遍存在的现象，也是造成沥青砼路面早期破坏的一个重要原因。离析现象指摊铺材料中的粗细颗粒分布不均匀，出现明显分离，从而使新铺沥青混合料表面粗细集中，其周围没有足够细集料，空隙大，通常呈片状和条带状，它将严重缩短路面的使用寿命。造成骨料离析的原因是多方面的，实践证明，只要在每个环节都把好关，就能大大减少离析的发生。 1 新铺沥青混合料离析的危害离析使新铺沥青混合料面层透水性能增强。进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用，水分逐渐深入沥青与及集料的界面上，并对沥青起乳化作用，导致沥青混合料强度下降。同时由于水动力作用，沥青膜渐渐从集料表面剥离，导致集料之间的粘结力丧失而发生沥青混合料掉粒和松散，继而形成沥青路面的剥落、龟裂、坑槽、推挤等损坏现象，严重缩短了沥青砼路面的使用寿命。2 沥青混合料产生离析的原因和改善措施2.1沥青拌和楼筛网破损高速公路沥青砼路面施工，施工规范要求使用间歇式沥青拌和楼，拌和楼的热骨料振动筛网经常发生破损，导致超粒径的大骨料增加，使得摊铺过程中的骨料离析机会增加。据统计，接近50%的路面骨料离析是由于超粒径大骨料的增加造成的。所以严格控制骨料尺寸，按筛分曲线的要求实现配合比是关键。因此，操作员必须在每次开机前检查筛网是否完好，需要时及时更换。另外，转产不同型号的沥青混合料要按要求更换筛网。收稿日期：2004-10-262.2拌缸的卸料高度拌缸卸料到斗车的高度会影响到骨料的离析，卸料的高度越高，离析的机会越大。卸料高度最好控制在2m以内，当然是越低越好，在设备选型时必须在考虑产量的同时考虑拌缸的卸料高度。2.3热料仓的进料和储存斗车卸料到热料仓是造成骨料离析的一个重要原因，热料仓愈大，混合料的跌落高度就愈高，离析的机会愈大。要解决这个问题，最好选购设备时增加热料仓的旋转滑槽，使混合料卸下时起到缓冲作用并向四周布料，这样就大大避免了骨料离析现象的发生。2.4热料仓的卸料因热料仓卸料到运输车的方法、速度和高度而造成骨料离析是比较普遍的，如采用单堆装料，离析就严重。所以对于吨位较小的运输车（5t以下），至少2堆堆放；较大车辆（10-30t）采用3-5堆堆放为宜。热料仓的卸料速度和高度也是造成骨料离析的重要原因之一，这两者又是互相关联的。高度愈高则速度愈快，反之亦然。因此卸料口到运输车车厢侧板最高点距离不宜超出0.5m，且越低越好。最佳办法是加装布料器，它可以将混合料均匀分布在车厢的每个角落，但会影响到装车效率（时间较长）。2.5混合料的运输由于施工现场道路条件较差和混合料料堆锥坡太陡，以及运输车急剧起步和刹车，致使大骨料往四边散落较为严重，从而造成骨料离析。如果驾驶员在运输过程中保持正常驾驶，一般不会造成严重的离析。但运输过程中混合料的温度离析却非常严重，可以在车厢上加盖厚篷布保温，以减轻温度离析。2.6自卸车的卸料速度、高度自卸车车厢的举升角度的变化决定了卸料速度和高度的变化。角度愈大，卸料速度和高度就愈大，混合料的骨料与温度离析就愈大。自卸车卸料流量应比摊铺机摊铺量稍大10%-20%为宜，车厢的举升角度应该逐渐变化，均匀卸料。2.7沥青混合料的摊铺沥青混合料的摊铺过程是造成离析最关键的一个环节。2.7.1运料汽车装料后，车厢两侧的混合料含大骨料较多。混合料被卸入摊铺机受料斗后，则受料斗两侧的混合料含较多大骨料，而且温度偏低。摊铺过程中，如在受料斗内余料很少时竖起两侧板，两侧板上含较多大骨料的混合料将集中在刮板上被输送到分料室，摊铺后形成片状离析，避免这一现象的方法是：尽可能保持摊铺机受料斗的余料均匀，保证连续均匀供料，并要正确操作受料斗翼板，严禁受料斗内固定积料过多和翻动过速。2.7.2螺旋输送器的固有缺陷就是容易产生骨料的离析，加之螺旋吊臂的结构使螺旋叶片无法连续，从而经常在熨平板两侧的吊臂位置产生两条离析带。减少离析的措施是：调节料位传感器，使螺旋输送器的转速尽可能均匀，保持熨平板前料位均匀一致；同时，摊铺速度确定后，应尽可能保持稳定和连续。一般情况下，严禁供料速度忽快忽慢、机械猛烈起步和紧急制动、摊铺速度快慢不匀。2.7.3高速公路路幅宽度一般在12m以上。采用一台摊铺机一次摊铺成形时，虽然路面平整度好，无纵向接缝，但由于摊铺宽度过大，摊铺机螺旋输送器过长，沥青混合料经过长距离输送，造成骨料离析，并且两端混合料温降大，路面难以压实，密实度差。因此，现在施工中大多采用2台以上摊铺机梯队作业，大大减少了离析的发生。2.7.4沥青混合料摊铺后，表面层均有不同程度的离析，可以及时人工加补适量的细沥青混合料予以补救。2.8沥青混合料的温度离析沥青砼路面施工对料温有严格的要求。沥青混合料出厂温度一般控制在155-165之间,运输到现场后温度应不低于135,初压温度不低于120。现今施工中，对初压温度有较高要求，提倡高温碾压，要求沥青混合料刚被摊铺就得到碾压，以求达到较高的密实度。而沥青混合料经长距离运输到现场后，车厢两侧及表面的料温一般低于135，冬季施工时甚至在100以下，大大低于料堆中心温度，出现严重的温度离析。另外，摊铺机刮板输送越不均匀，受料斗内固定积料越多，时间越长，料温越低，温度离析越严重。经摊铺后，沥青混合料局部温度将低于120，甚至在100以下，达不到要求的初压温度，难以压实。路面局部达不到要求的密实度，必将出现早期损坏现象。要解决这个问题，首先可以把运输车上覆盖的篷布加厚，制作2层篷布或在2面层篷布中间夹铺1层棉絮。其次，摊铺机两侧熨平板长度应尽量保持一致,保证两侧供料均匀。然后,要正确操作受料斗翼板,避免受料内固定积料过多,时间过长。另外,可以采用沥青混合料转运车,实现沥青混合料在摊铺前的2次搅拌。2.9采用新技术转运摊铺工艺转运摊铺工艺是在运输车与摊铺机之间增加沥青混合料转运车。转运车使沥青混合料在摊铺前得到充分拌和，有效地解决了沥青混合料在前面环节中造成的骨料离析和长距离运输引起的温度离析。同时，避免了运输车与摊铺机的碰撞。拌和楼和运输车在供料方面的不均衡通过转运车的料斗储存量得以调节，保证摊铺机上的沥青混合料始终恒定，确保了匀速稳定的摊铺。在江西昌金高速公路施工中，就采用了三一重工股份有限公司生产的LHZ25A沥青混合料转运车，取得了良好效果。长沙理工大学公路工程试验检测中心对该沥青混合料转运车的应用效果的现场测试表明：1、摊铺表面的温度分布非常均匀，随时间变化均匀、稳定，同一时刻不同摊铺宽度的温度也非常均匀，基本消除了温度离析；2、采用转运车后，混合料最大的级配极差为6.85%，构造深度平均值为0.6478mm，标准差为0.0571mm，渗透系数的标准差为3.21ml/min。与未采用转运车摊铺的路面结构相比，最大的级配极差改善了13.03%，构造深度的均匀性提高了3.92倍，渗透系数的均匀性提高了17.39倍