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摘要:文章根据高速公路工程的实际情况,对沥青混合料离析产生原因进行分析探讨,再结合笔者自身经验,提出沥青混合料离析控制措施和方法,以期全面提高工程质量,维护公路安全,促进交通运输的正常运行。
关键词:沥青混合料;离析;控制方法;措施
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-05-128
沥青混合料是公路建设中的主要材料,其性能好坏将直接决定公路寿命的长短,因此需要对沥青混合料加以科学调配和管控,避免病害问题的产生。离析是沥青混合料最常出现的问题之一,该问题影响因素较多,如不加以控制,就很容易降低公路工程质量,增加安全事故的发生率。本文就对沥青混合料离析展开探究。
1路面沥青混合料离析重要性
沥青混凝土因平整度高、维修养护难度低、噪音小等优势被广泛应用在高速公路建设中。不过通过对我国高速公路运行情况的分析可知,沥青路面在使用3-5年以后,公路会存在泛油、车辙、推移、松散等病害,经研究,专家认为这些病害的产生与沥青混合料出现离析问题有很大关系。离析使得沥青混合料承载、抵抗性能明显降低,公路使用寿命也会有所缩减,影响了沥青路面的正常使用,增加了高速公路行车的危险性。为此,在高速公路建设中,就有必要对沥青混合料展开检测和控制,以减少离析出现概率,延长公路的使用年限。
2沥青混合料离析原因
2.1级配问题
级配曲线问题是导致沥青混合料出现离析的首要原因,离析问题会随着沥青混合料级配曲线偏离值的增大而逐渐加大,进而破坏沥青混合料性能,降低结构质量。而出现级配曲线偏离值的原因,则是由于沥青混合料调配中,集料配置不科学。调配中,当细集料用量增多后,沥青的吸附能力增强,流动性逐渐减弱,结构间的反应加剧,出现离析现象;当粗集料数量过多,则会增加混合料的孔隙率,容易引发离析问题。再者,集料均衡性不佳也会产生离析现象。粗细集料粒径尺寸选择不科学,在后续压实等处理工艺中,会过多的集中在某一区段内,出现离析现象。
2.2温度变化
温度变化引起的离析分为两种情况,一是运输温度。沥青混合料在配比完成后利用专业运输工具运送到施工现场。但在运输过程中,沥青混合料会因为与外界空气的接触、行车速度变化、运输路线长短、风速等因素的影响而出现降温情况,随着温度变化,沥青混合料内部会产生化学反应,进而产生离析。
另外,在装卸混合料的过程中,与螺旋布料器的接触也会导致沥青混合料表面出现降温情况,与内部混合料形成温差,进而产生离析。
二是摊铺温度。摊铺过程中,沥青混合料由摊铺机料斗和输料器进入到熨平板和两端位置,这一传输过程混合料很容易受到外界环境温度及滚动速度的影响而出现温差变化,再加上运输过程存在的离析问题,使得摊铺作业中离析现象不断加剧,最终摊铺效果不理想,压实密度不达标,孔隙率较高,影响了公路的质量。
2.3碾压问题
一是预压离析。预压离析的产生原因包括两点,其一是横向与处理机压实波动影响。在摊铺作业中,因施工操作不合理导致摊铺宽度不断增加,与中心点位置逐渐拉长,增加摊铺过程中的张力,降低混合料刚度,产生离析现象;其二纵向压力变化。因受外界影响,摊铺机在操作中出现压力不稳定的情况,如摊铺机速度改变、初压效果不理想等,这些问题的产生会降低摊铺质量,引发离析现象。
二是碾压离析。压路机操作中,因受到钢轮自重影响,碾压过程中会额外向路面施加一定压力,这一压力会直接作用到下承层,由下承层产生一个反作用力破坏上层结构。此外,钢轮作业的过程中,轮子的边缘反作用力会直接作用于表面层上,也会产生作用于铺层的反作用力。在以上变化下,压路机碾压钢轮宽度的作用范围就会发生较大改变。在纵向碾压作业中,由于振动频率的低-高-低变动,会向沥青混合料施加作用力,在这些作用力的作用下,沥青混合料发生一定的改变,产生离析问题。
3控制措施
3.1级配离析的控制
级配离析是由于级配曲线变动导致的,所以在控制过程中,务必严格按照规定要求调配混合料,严格把控各种集料的使用量,控制集料粒径,保证级配曲线的合理性。混合料中集料粒径应控制在2.36-4.75毫米,且注重集料搭配的均匀性,减少孔隙或降低吸附性,优化混合料性能。同时,在生产沥青混合料的过程中,要根据热料仓与控制室筛分结果对生产配比展开优化调整,以加强混合料中集料颗粒控制的针对性、实时性,避免离析现象的产生。
3.2温度离析控制
首先,安装自动控温系统,对混合料拌和温度进行科学管控;其次,在运输中,設置保温措施,如铺设篷布材料等,控制温差变化;再次,摊铺前可检查混合料性能,通过二次拌合的方式消除温差,避免离析情况的出现;最后,如果是铁质车厢,且运输距离较远,挨近车辆两侧和底部位置的混合料会存在较大的温差变化,这时除要利用覆盖保温方式完成控温外,还可利用车厢包裹的方式加强保温效果,如在车厢外包裹2层篷布中间夹一层无纺土工布,规避离析问题。
3.3碾压离析控制
一是预压离析控制。控制摊铺宽度,尺寸控制在7米以下,减缓摊铺速度,缩小温度变化区间,以此保证混合料质量,降低离析带来的不良影响。通常情况下,摊铺机的运行速度在每分钟4米左右。
二是碾压离析控制。碾压离析的控制可借助工艺改进和压实功率的调整加以实现。在实际作业中,根据现场具体情况,采取合理措施控制碾压离析的产生,提高沥青混合料结构的压实密度。在碾压离析处理中,应注重压实度的均衡性,科学使用轮胎压力机和静作用压路机。之后加大碾压过程控制力度,消除一些不良影响的因素,尤其要控制叠加部位的碾压作业。
4结语
沥青混合料产生离析的原因有很多,在实际施工作业中,工作人员应根据现场实际情况,了解离析产生的原因,明确离析的各种类型,之后有针对性的制定解决措施,优化沥青混合料结构性能,从而控制病害问题的产生,提升工程施工水平,维护公路工程的安全性。
参考文献
[1]张小平.浅谈沥青混合料离析的控制方法和措施[J].四川水泥,2018.261(05)
[2]陈耀金.公路工程中沥青混合料离析的控制方法研究[J].华东科技(综合),2019,000(010)
[3]徐乃奎.城镇道路工程的沥青路面施工技术分析[J].中国房地产业.2020,(4).223.
[4]赵广婧.市政工程的路基路面施工工艺[J].建材发展导向(下).2020,(5).24-25.
[5]陈景龙.大粒径透水性沥青混合料柔性基层在沥青路面基层中的应用研究[J].中国高新技术企业.2016,(6).102-103,104.
[6]高翔.大粒径大空隙沥青混合料成型方法试验研究[J].城市道桥与防洪.2019,(5).261-263,275.
[7]郭红兵,陈拴发.设置OLSM-25防裂层的沥青路面细观结构数值分析[J].长安大学学报(自然科学版).2015,(3).34-39,52.
[8]陈大华.大粒径沥青稳定碎石基层路用性能研究[J].筑路机械与施工机械化.2016,(1).45-47.
基金项目:2019年重庆交通职业学院科学技术类项目,项目名称:沥青混合料薄面铺装的水稳定性研究及应用分析,编号:CJKJ201913。
关键词:沥青混合料;离析;控制方法;措施
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-05-128
沥青混合料是公路建设中的主要材料,其性能好坏将直接决定公路寿命的长短,因此需要对沥青混合料加以科学调配和管控,避免病害问题的产生。离析是沥青混合料最常出现的问题之一,该问题影响因素较多,如不加以控制,就很容易降低公路工程质量,增加安全事故的发生率。本文就对沥青混合料离析展开探究。
1路面沥青混合料离析重要性
沥青混凝土因平整度高、维修养护难度低、噪音小等优势被广泛应用在高速公路建设中。不过通过对我国高速公路运行情况的分析可知,沥青路面在使用3-5年以后,公路会存在泛油、车辙、推移、松散等病害,经研究,专家认为这些病害的产生与沥青混合料出现离析问题有很大关系。离析使得沥青混合料承载、抵抗性能明显降低,公路使用寿命也会有所缩减,影响了沥青路面的正常使用,增加了高速公路行车的危险性。为此,在高速公路建设中,就有必要对沥青混合料展开检测和控制,以减少离析出现概率,延长公路的使用年限。
2沥青混合料离析原因
2.1级配问题
级配曲线问题是导致沥青混合料出现离析的首要原因,离析问题会随着沥青混合料级配曲线偏离值的增大而逐渐加大,进而破坏沥青混合料性能,降低结构质量。而出现级配曲线偏离值的原因,则是由于沥青混合料调配中,集料配置不科学。调配中,当细集料用量增多后,沥青的吸附能力增强,流动性逐渐减弱,结构间的反应加剧,出现离析现象;当粗集料数量过多,则会增加混合料的孔隙率,容易引发离析问题。再者,集料均衡性不佳也会产生离析现象。粗细集料粒径尺寸选择不科学,在后续压实等处理工艺中,会过多的集中在某一区段内,出现离析现象。
2.2温度变化
温度变化引起的离析分为两种情况,一是运输温度。沥青混合料在配比完成后利用专业运输工具运送到施工现场。但在运输过程中,沥青混合料会因为与外界空气的接触、行车速度变化、运输路线长短、风速等因素的影响而出现降温情况,随着温度变化,沥青混合料内部会产生化学反应,进而产生离析。
另外,在装卸混合料的过程中,与螺旋布料器的接触也会导致沥青混合料表面出现降温情况,与内部混合料形成温差,进而产生离析。
二是摊铺温度。摊铺过程中,沥青混合料由摊铺机料斗和输料器进入到熨平板和两端位置,这一传输过程混合料很容易受到外界环境温度及滚动速度的影响而出现温差变化,再加上运输过程存在的离析问题,使得摊铺作业中离析现象不断加剧,最终摊铺效果不理想,压实密度不达标,孔隙率较高,影响了公路的质量。
2.3碾压问题
一是预压离析。预压离析的产生原因包括两点,其一是横向与处理机压实波动影响。在摊铺作业中,因施工操作不合理导致摊铺宽度不断增加,与中心点位置逐渐拉长,增加摊铺过程中的张力,降低混合料刚度,产生离析现象;其二纵向压力变化。因受外界影响,摊铺机在操作中出现压力不稳定的情况,如摊铺机速度改变、初压效果不理想等,这些问题的产生会降低摊铺质量,引发离析现象。
二是碾压离析。压路机操作中,因受到钢轮自重影响,碾压过程中会额外向路面施加一定压力,这一压力会直接作用到下承层,由下承层产生一个反作用力破坏上层结构。此外,钢轮作业的过程中,轮子的边缘反作用力会直接作用于表面层上,也会产生作用于铺层的反作用力。在以上变化下,压路机碾压钢轮宽度的作用范围就会发生较大改变。在纵向碾压作业中,由于振动频率的低-高-低变动,会向沥青混合料施加作用力,在这些作用力的作用下,沥青混合料发生一定的改变,产生离析问题。
3控制措施
3.1级配离析的控制
级配离析是由于级配曲线变动导致的,所以在控制过程中,务必严格按照规定要求调配混合料,严格把控各种集料的使用量,控制集料粒径,保证级配曲线的合理性。混合料中集料粒径应控制在2.36-4.75毫米,且注重集料搭配的均匀性,减少孔隙或降低吸附性,优化混合料性能。同时,在生产沥青混合料的过程中,要根据热料仓与控制室筛分结果对生产配比展开优化调整,以加强混合料中集料颗粒控制的针对性、实时性,避免离析现象的产生。
3.2温度离析控制
首先,安装自动控温系统,对混合料拌和温度进行科学管控;其次,在运输中,設置保温措施,如铺设篷布材料等,控制温差变化;再次,摊铺前可检查混合料性能,通过二次拌合的方式消除温差,避免离析情况的出现;最后,如果是铁质车厢,且运输距离较远,挨近车辆两侧和底部位置的混合料会存在较大的温差变化,这时除要利用覆盖保温方式完成控温外,还可利用车厢包裹的方式加强保温效果,如在车厢外包裹2层篷布中间夹一层无纺土工布,规避离析问题。
3.3碾压离析控制
一是预压离析控制。控制摊铺宽度,尺寸控制在7米以下,减缓摊铺速度,缩小温度变化区间,以此保证混合料质量,降低离析带来的不良影响。通常情况下,摊铺机的运行速度在每分钟4米左右。
二是碾压离析控制。碾压离析的控制可借助工艺改进和压实功率的调整加以实现。在实际作业中,根据现场具体情况,采取合理措施控制碾压离析的产生,提高沥青混合料结构的压实密度。在碾压离析处理中,应注重压实度的均衡性,科学使用轮胎压力机和静作用压路机。之后加大碾压过程控制力度,消除一些不良影响的因素,尤其要控制叠加部位的碾压作业。
4结语
沥青混合料产生离析的原因有很多,在实际施工作业中,工作人员应根据现场实际情况,了解离析产生的原因,明确离析的各种类型,之后有针对性的制定解决措施,优化沥青混合料结构性能,从而控制病害问题的产生,提升工程施工水平,维护公路工程的安全性。
参考文献
[1]张小平.浅谈沥青混合料离析的控制方法和措施[J].四川水泥,2018.261(05)
[2]陈耀金.公路工程中沥青混合料离析的控制方法研究[J].华东科技(综合),2019,000(010)
[3]徐乃奎.城镇道路工程的沥青路面施工技术分析[J].中国房地产业.2020,(4).223.
[4]赵广婧.市政工程的路基路面施工工艺[J].建材发展导向(下).2020,(5).24-25.
[5]陈景龙.大粒径透水性沥青混合料柔性基层在沥青路面基层中的应用研究[J].中国高新技术企业.2016,(6).102-103,104.
[6]高翔.大粒径大空隙沥青混合料成型方法试验研究[J].城市道桥与防洪.2019,(5).261-263,275.
[7]郭红兵,陈拴发.设置OLSM-25防裂层的沥青路面细观结构数值分析[J].长安大学学报(自然科学版).2015,(3).34-39,52.
[8]陈大华.大粒径沥青稳定碎石基层路用性能研究[J].筑路机械与施工机械化.2016,(1).45-47.
基金项目:2019年重庆交通职业学院科学技术类项目,项目名称:沥青混合料薄面铺装的水稳定性研究及应用分析,编号:CJKJ201913。