浅谈如何减少沥青混合料的离析
摘要:本文着重阐述了对沥青混合料的级配选择、沥青用量、拌和时间、装卸料方法、摊铺施工等方面控制不佳,引起混合料离析原因作分析,并提出相应的改进措施。
关键词:沥青混合料控制不佳离析原因改进措施
S240省道宜兴段建设工程驻地监理组在2010年度,受监的沥青砼面层摊铺工作内容有:六月份杨都线兴业大道5.86kmAC—13C上面层的摊铺,八月份S240老宜金公路官新段大修改造工程10.3km,包含右幅AC—20C下面层和十月份的全幅SMA—13上面层沥青砼摊铺,十一月份宜金线拓宽段YJ—5标8.36公里AC—20C全幅下面层沥青砼摊铺,以及宜金线大修养护改善工程AC—20C下面层3.6公里全幅的沥青砼摊铺,还有新建镇区道路新闸路、新司路的AC—20C下面层和AC—13C上面层的沥青砼摊铺。
上述施工路段,共有五家施工单位参与建设,分别是宜兴四方养护公司、宜兴交通建设集团、江苏华晨路桥公司、常鑫路桥公司、江苏通用路桥公司。
所用拌合楼分别是韩国斯贝柯3000型、瑞典安曼4000型、英国ACP4000型、英国ACP3000型,所用摊铺机全部是德国生产的ABG,压路机基本是国外品牌的进口机械。
各施工单位机械配置都较先进,但由于种种原因,施工的热拌沥青混合料在摊铺时或多或少总会产生一些离析,因此在渗水试验时局部位置数值偏大,超出宜兴市干
线办下发的沥青路面AC类结构面层和上面层SMA-13施工指导意见中,指导规定的下面层渗水系数不大于60ml/min、上面层渗水系数不大于50ml/min的检验要求,但基本符合JTG F80/1—2004公路工程质量检验评定标准中对高速公路一级公路SMA路面不大于200ml/min、其他沥青砼路面不大于300ml/min的渗水系数要求。
大家都知道,渗水系数偏大,是由沥青混合料的过度离析造成,而离析路面容易引起水损坏,因此施工要尽量解决沥青混合料的离析问题。
沥青混合料的离析原因很多,现在我从沥青混合料施工质量控制的多重角度对可能引起的离析原因作一分析,并提出相应的改进措施。
1 间断级配的SMA相对于连续级配AC拥有更大的抗离析性
我在施工监理中发现运用马歇尔中值理论设计,粗型密级配中连续级配的沥青路面如杨都线兴业大道时,上面层AC—13C沥青混合料施工产生的离析问题局部位置比较严重,个别点渗水系数较大,有的试验点达到250ml/min。
然后再施工监理了S240老宜金公路官新段大修改造工程, 上面层SMA—13,采用改性沥青玛蹄脂碎石混合料密级配中的间断级配,,发现离析问题局部位置也有,但做渗水试验最大点只有100 ml/min,然后翻阅有关资料文献,才明白间断级配的SMA相对于连续级配AC沥青混合料拥有更大的抗离析性能。
因为SMA类
型级配具有丰富的矿粉,一般占集料比例10%左右,同时含有较多的粗集料(4.75mm以上的集料约占66%~80%),由于细集料较少,细集料会与矿粉一样均匀地粘附在粗集料上,另外,粒径分布相对集中的粗集料,由于半径相近而表现出相对较弱的干涉性,这些特性决定了SMA较小的变异特性,连续级配AC不具备这样的特性,较多的粗集料与较多的细集料间强烈的干扰使得这种粗细的对比更加分外,变异性较大。
所以在条件允许的情况下,尽量采用SMA系列,面层的离析问题就会得到较好的改善,铺筑的效果会更好。
2 保证沥青用量是解决离析问题的根本要求
有些施工单位在施工沥青路面时,认为只要在规范允许误差之内,可以适当降低油石比,以减少沥青的用量。
殊不知,减少了沥青用量,混合料的和易性就较差,在装车、卸车及摊铺时均可能发生粗、细集料分离现象,从而形成离析。
因此,在施工时一定要确保沥青的用量。
所以我们试验监理每天一定要取有代表性的沥青混合料试样做抽提试验,确保油石比符合监理组批复签认的生产配合比要求。
,波动的允许偏差范围±0.2%,但尽量控制在正偏差。
3 拌和时间足够是解决离析问题的基本要求
由于某种原因,施工单位有时会缩短拌和机拌和时间,从而提高混合料生产产量。
拌和时间的缩短可能会造成沥青与集料裹复不均匀,甚至产生花白料,施工时将极易产生离析现象。
这要后场监理在拌合楼严格控制操作时间,保证有拌和均匀的混合料出场。
比如S240老宜金公路官新段大修改造工程改性沥青SMA—13路面施工时,监理组派专人在常鑫路桥沥青拌合场后场,专门对拌合时间及加料采用次序作如下表的生产要求。
经过控制,拌出的成品混合料色泽很均匀,无粗细料分离和结团成块现象。
4 储料仓的卸料方法不当也将可能产生离析
一般的沥青拌和楼都有一至二个储料仓,储料仓的高度也很高,把拌好的混合料放入储料仓时,混合料是自由落体进入储料仓底部,外侧大的颗粒将向圆锥体底部滚落,造成混合料离析,自由落体高度越高,离析将越明显。
因此,在放储料仓的混合料时应保持储料仓内有一半左右的混合料,以减少混合料自由下落的高度。
如有二个储料仓,可轮换放料,最好不要放空一个再放另一个储料仓的混合料。
5 混合料的装车方法不当可能引起混合料的离析
为与摊铺机相匹配,运输沥青混合料一般采用较大吨位的汽车,储
料仓只有置放较好才能与较高的汽车相适应,这样就存在一个较大高度的卸料问题。
在采用两点或三点装车时,取样后做的筛分结果总有较大波动,当然,取样也可能存在一定问题,但在现场可以看到,两点或三点装车时混合料成圆锥形堆放,较大的颗粒自然滚到圆锥体下方,造成了混合料的离析。
应该采用移动中分三层装料,就是汽车缓慢向前驶,到第一条线(预先画好),拌和机放第一层料,汽车再缓慢倒回第二条线(也预先画好,该线也是汽车行驶,拌和机放第一层料的开始),拌和机在汽车行驶中再放第二层料,汽车再向前开到第一条线,拌和机再放第三层料。
这样,混合料的装车离析基本可以解决。
但是我发现现在所有拌合场装料的驾驶员一般只能做到二点或三点装车,因为驾驶员考虑到经济利益和怕麻烦,不愿意采用在缓慢移动中分层装料,这要在以后的监理工作中对施工单位加强指导和监管。
6 摊铺时螺旋布料器放置的位置也会造成混合料的离析
象德国生产进口的ABG摊铺机,它的说明书上对螺旋布料器放置的位置是有规定的,但这是指导性的,我们应以现场的摊铺效果来确定螺旋放置的位置。
摊铺时应调节螺旋放置的位置,选一个铺筑效果好的位置,效果的好坏在摊铺碾压后从外观上就可以直接得出。
同时应注意,新的螺旋布料器铺筑的路面可能要粗糙些,其原因是分明的棱角没有被磨平。
两台摊铺机梯形铺筑时最好用使用时间差不多的摊铺机,铺筑整体效果要好些。
7 螺旋布料器转动的停顿也会造成混合料局部离析
在摊铺过程中,除保持摊铺机连续、匀速摊铺外,尚应注意摊铺机螺旋布料器均匀连续转动,可通过调节红外线传感器保证螺旋的匀速、不停顿转动。
因为螺旋或快或慢会造成布料器停顿,此时混合料不处于推动状态,斜面上的大颗粒骨料会自然下滑,造成混合料的离析。
8 摊铺机接料斗拢料会造成部分粗骨料相对集中而导致混合料离析
为防止摊铺机接料斗中的混合料丧失温度而影响摊铺效果,摊铺机操作手一般都会经常拢料,使料斗中的混合料温度处于适宜状态,殊不知摊铺机的拢料往往会使粗骨料相对集中而导致混合料的离析。
这是因为汽车在往摊铺机接料斗中卸料时,由于斜面的作用,一些较粗的颗粒将会滚落到料堆的底部,这正处在接料斗两侧,除非拢料,这些粗骨料较多的混合料是不可能被摊铺的。
从路面外观上看10-20m一块表面较粗的现象,很有规律,就是摊铺机拢料造成的。
因此,施工时应减
少拢料次数,并且在拢料时应注意接料斗较满时拢料,以避免粗骨料的过多集中。
造成混合料离析的原因不仅仅就此八条,像运输车辆的衔接不当,使接料斗中的混合料偏少,卸料时较多粗料会被先期摊铺,同时各环节的温度离析也要严格控制。
熨平板的预热温度不足,熨平板底部不光滑等均会导致沥青路面被拉毛,而导致路面在一个断面内整体效果不佳。
这种现象仅仅是外观不一致,不是真正的离析,但也应注意避免。
就离析而言,我认为选择一个好的级配是关键所在,比如SMA,还有注意施工的细节要点,均能很好地解决沥青混凝土的离析问题。
参考文献
[1]JTG F80/1—2004.公路工程质量检验评定.
[2]JTG F40 —2004.公路沥青路面施工技术规范.
[3]JTJ052—2000.公路工程沥青及沥青混合料试验规程.
[4]宜兴市干线办沥青路面施工指导意见.。