沥青混合料产生离析的原因及改善措施

20 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 2 赣州市公路局龙南分局 赣州 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 0 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 26 2 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 21 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