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浅谈沥青混合料离析原因及控制方法

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摘要:现今各级公路中沥青路面均出现很多早期破坏,经研究分析原因,大多都与沥青混合料发生离析有一定的关系,因此消除离析对于保证沥青路面的质量,减少路面损害,提高路面的使用性能,具有重大意义。本文着重分析离析的各种原因,结合目前施工与管理的状况,提出沥青混合料离析的控制方法

关键词:沥青路面;离析原因;控制方法

中图分类号:U416 文献标识码: A

1前言:

沥青路面的早期出现破坏的一个重要原因是路面的不均匀性,沥青混合料的离析问题是沥青路面不均匀的一个重要因素。混合料离析分为沥青混合料集料离析和温度离析,混合料集料离析时,粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置,使沥青混凝土不均匀,使沥青混合料实际级配和原设计级配不符,沥青用量与级配不匹配,使粗集料偏多的离析部位压实困难,残留空隙大而渗水,使细集料偏多的部位表面构造深度不符合要求,可能出现泛油、车辙,高温性能降低,不管粗集料偏多还是细集料偏多,均导致沥青路面性能和结构性能下降。混合料发生温度离析时,路面碾压温度不均匀,造成碾压后路面空隙率不均匀,为早期损坏埋下隐患,导致路面产生一系列的破坏,缩短路面使用寿命。本文针对沥青路面的离析问题作出一系列的分析研究,以便在今后的实际工作中作为借鉴。

2沥青路面离析的原因分析

2.1原材料自身的不均匀性

在现有的公路路面材料中,路用不同规格的碎石都是从市场上采购,为保证材料的及时供应,有多个中小矿石场同时供应,而各个矿石场由于没有统一的规范及统一的碎石和筛分机械设备,因此各个矿石场生产的同一规格的碎石,质量不同,规格不同,实际级配与配合比设计所用级配有很大差异,在正式生产时实际材料与配合比材料就有了很大差别,许多料场都是临时组建的,,材料之间没有隔开,材料存放在没有硬化的土地上,装载机铲料时容易将土地上的粘土杂物带入料仓。另外,料场没有雨棚,下雨对集料影响很大,尤其是细集料,不同部位的含水量也不一样,干燥和潮湿状态时的流动情况差异很大,拌和机的供料控制会产生很大波动,直接影响配合比。

2.2拌合设备技术状况的不良性

沥青混凝土拌合设备中的振动筛局部破裂会使某种规格的集料进入其它规格的集料中,混合料进入过多,使混合料产生不均匀,导致级配失准,沥青混凝土拌合设备的称量系统不准或工作异常,也会使混合料的级配不准,拌缸中的搅拌叶片脱落或磨损严重,导致混合料拌合不均匀,因此,在混合料生产中要经常检查沥青混凝土拌合设备各项技术状况,如振动筛、搅拌叶片、集料和沥青的称量系统等。如发现问题,及时处理。

2.3矿料级配的不合理性

沥青混合料所用的碎石是经过优化之后,集料的粒径尺寸、表面洁净程度及混合料级配严格按规范要求控制的。而施工过程中材料供应商偏重价格,往往对集料的质量把关不严,导致进场的集料规格尺寸参差不齐,集料表面泥土含量高,超尺寸粒径偏多,造成混合料级配与设计级配范围偏差太大,在生产过程中尽量使级配在规定的级配范围内并接近中值,特别是4.75mm,2.36mm和0.075mm的通过率更要接近中值,这几档集料的均匀性影响很大,4.75mm和2.36mm的集料过少,将影响均匀性,易出现离析,过多则难以压实,使混合料质量难以控制。

2.4卸料的不合理性

沥青混凝土拌合设备的成品仓向自卸车卸料是,由于料仓的出料口与自卸车车厢之间存在一定落差,卸料过程中混合料在自卸车车厢内堆积成锥体,使粗细料分离,使锥体下部粗集料偏多,上部细集料偏多,造成混合料卸料时产生离析。

2.5运输条件的影响

在沥青混凝土拌合场选址时,应考虑运输问题,沥青混合料从拌合场运送到摊铺现场一定要在经济合理的运距范围内,同时,运输过程中料堆表面与空气接触,温度下降较快,而料堆中心温度下降较慢,因此形成温度离析:在运输过程中的颠簸,也可造成大粒径骨料的集中而产生材料离析。

2.6摊铺作业的影响

沥青混合料从运送车卸到摊铺机的过程中,就一定程度上会产生粗细集料的分离,混合料卸到摊铺机料斗内以后,中间的混合料进入摊铺机的速度快,两边的混合料可能会停留的时间长,此时,两边的混合料温度会降低,摊铺到路面的混合料温度不一样;布料器转速与摊铺机速度不均匀,使细集料下沉,粗集料被运送至两边;摊铺机摊铺是频繁收料斗使混合料在斗内再次产生离析;摊铺机摊铺的宽度越宽,混合料的离析越严重等等。

3沥青路面离析的控制方法

3.1后场堆料的控制

拌合场供料时,为了保证原材料的均匀,需要采用合适的堆料方法,大料堆对颗粒料很敏感,通常供给沥青混合料拌和机的材料是分级堆放的,每一料堆颗粒尺寸比较均匀,可以减少离析现象,为了减少粗集料的离析,粗集料堆放必须分层堆垛、坡度小于1:3,汽车紧密卸料,然后用推土机推平,以减少集料离析,禁止汽车自料堆顶部往下卸料,不同规格的料仓应设置挡板,以防止窜料,影响混合料的级配。

3.2混合料拌合时的离析控制

混合料拌合均匀的基本要素是拌合温度和拌合时间,这两个技术参数是保证沥青混合料的质量的关键,在生产配合比验证中反复试验而确定的,拌合生产中不宜随机变化,拌合混合料时应有经验丰富的人员随时观察拌合缸内的混合料的情况,混合料应拌合均匀、无花白料、混合料离析及泛油现象。

3.3混合料储料仓卸料时的离析控制

混合料自储料仓向运料车卸料时,应采取前后移动的方式卸料,分三个不同位置往卡车中卸料,第一次卸料靠近车厢的前部,第二次卸料靠近车厢后部车厢门,第三次卸料在中间,这样可以消除装料的离析现象。

3.4运输过程的控制

运输过程中尽量避免车辆颠簸,减少混合料离析,运输车辆都应采用棉被覆盖混合料顶部,防止混合料表面温度降低,引起温度离析。

3.5现场摊铺控制

即使通过上述成功生产了沥青混合料,均匀的装到卡车内,并卸入摊铺机受料斗,在摊铺的过程中仍有可能发生离析。在摊铺过程中发生离析,建议考虑以下措施:

1)在每辆卡车卸料之间,不要完全用完受料斗中的混合料,留有少部分的混合料在受料斗内,一般受料斗两侧的混合料含粗集料多,另一辆卡车立即向受料斗卸料后,与受料斗中剩余的粗集料多的混合料一起输送到后面的分料器中,螺旋分料器布料过程中可使新旧混合料较好拌合。

2)在摊铺过程中尽可能减少将摊铺机侧板翻起的次数,仅在需要将受料斗的混合料弄平时,才将受料斗的两侧翻起,翻起侧板可以消除两侧材料堆积过多现象,从而可以减少往后输料是发生的滚动现象。

3)在摊铺过程中尽可能宽的打开收料斗的后门,以保证分料室中料饱满,如分料室中混合料不足,细料将直接落在地面上,而粗料被分布到两侧;摊铺时应连续摊铺混合料,只有在必要是才可停顿和重新启动,调整摊铺机的速度,使摊铺机的产量与拌和机的产量相平衡。

4)沥青混合料摊铺应采取性能一致的两台摊铺机联机作业,前后相距10~15m梯队前进摊铺,并使混合料横向搭接宽度10~20cm以免出现纵向错台,两摊铺机相接处多余料,人工将其整平。两机应保持前行速度一致,摊铺厚度一致,松铺系数一致,横坡及振动一致。

5)分料器应连续而缓慢,如果分料器运转不连续,混合料会在摊铺机内产生显著离析,分料器转得太快,中间将会缺料,通常会产生一粗料带。

6)据有关资料显示,摊铺宽度为10.5m的摊铺机摊铺路面后,取试验表明,骨料离析相当严重,路面左右两侧大骨料占65%,而路面中间仅为35%,均超出规定的级配范围。因此,在摊铺宽度较大时,应采用多幅摊铺的方式,每幅宽度不超过6~7m,这样可以有效的降低离析。

4结束语:

沥青混和料的离析是造成路面不均匀性的主要原因,是降低路面使用性能的顽症,但是只要找出沥青混合料产生离析的原因,采取相应的措施,就可有效地解决沥青混合料的离析现象,从而很好的提高沥青混合料路面的质量。

参考文献:

[1] 公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTGE20-2011)[S].

[2] 公路沥青路面施工技术规范(JTJ F40-2004)[S].

[3] 付辛,彭勇.沥青混凝土路面离析评价方法新构想[J]. 公路.2005(8).