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探析瀝青混凝土離析現(xiàn)象
摘要：瀝青混凝土路面施工中經(jīng)常出現(xiàn)混合料離析現(xiàn)象，本文就其原因及危害進(jìn)行了分析，并從瀝青路面混合料的拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等施工工藝方面提出了具體的解決控制措施，從而保證了瀝青路面的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：瀝青混凝土 離析 產(chǎn)生 控制
１前言
在青海，瀝青混凝土的骨料多采用的是碎石，但在施工中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在瀝青混凝土路面的施工中不時(shí)會(huì)出現(xiàn)瀝青混合料離析現(xiàn)象。下面就Ｇ109線(xiàn)二級(jí)公路改建工程施工中出現(xiàn)的情況，進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的分析。
該項(xiàng)目為國(guó)道二級(jí)公路，路基寬12m，路面寬為9m，瀝青混凝土的礦料級(jí)配采用AC一16Ⅱ，主骨料為級(jí)配碎石，厚６cm，在施工中發(fā)現(xiàn)瀝青混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，于是對(duì)其進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的分析研究，并提出了具休解決辦法。
２瀝青混凝土形成離析帶的原因
(1)瀝青混合料從貯料筒向運(yùn)輸車(chē)?yán)镄堵鋾r(shí)，混合料形成錐體后，大骨料滾落在椎體角，形成粗集料第1次集中。
(2)運(yùn)輸車(chē)?yán)锏幕旌狭闲断驍備仚C(jī)時(shí)，部分大骨料滾落在攤鋪仉拌廂壁附近，形成粗集料的第2次集中。
(3）攤鋪機(jī)送料器在送混合料過(guò)程中，先將中間集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，攤鋪機(jī)收斗時(shí)，形成粗集料的第3次集中。
(4)螺旋布料器形成的離析。攤鋪機(jī)產(chǎn)生離析的主要環(huán)節(jié)在螺旋分混合料過(guò)程，在作業(yè)中功率消牦最大的環(huán)節(jié)也在螺旋分析過(guò)程(約為整機(jī)的50%～60%)。攤鋪機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要考慮功率因素，使螺旋分料器中的物料表面位于螺旋直徑的1/2-2/3處。按照這種情況，輸料量加大時(shí)，而螺旋只有位于物料內(nèi)部的部分才有輸料能力，因此為滿(mǎn)足作業(yè)要求，只能將轉(zhuǎn)速提高。這樣，高速旋轉(zhuǎn)且暴露在空中的螺旋布料器頂端就會(huì)向物料層上部的空間拋送物料。這是分料過(guò)程中形成離析的主要原因。
３瀝青混凝土離析的危害
(1)瀝青碎石粗集料一旦形成集中，在碾壓過(guò)程中，集料非常容易被壓碎，骨料表面積增大，改變?cè)O(shè)計(jì)的路面配合比，瀝青含量偏少，造成集料碾成型后松散，破壞路面結(jié)構(gòu)，影響路面強(qiáng)度、行車(chē)安全和行車(chē)效果以及道路使用壽命。
(2)粗集料集中，局部密實(shí)度差，孔隙率高，容易使路面滲水，影響路面質(zhì)量。
(3)粗集料集中，影響路面平整度及路面外觀美感。
4解決瀝青混合料形成離析方法
4.1從運(yùn)輸車(chē)輛方面來(lái)解決
從拌和機(jī)貯料罐向運(yùn)料車(chē)上卸料時(shí)，分3層放料，即每卸1斗混合料，汽車(chē)挪動(dòng)1個(gè)位置。等l層放完后，再逐次進(jìn)行第2、3層放料，從而減少粗集料的集中。
4.2從攤鋪機(jī)本身操作方面來(lái)解決
在攤鋪機(jī)螺旋1／2處，邊端裝反向螺旋葉片，瀝青的選擇特別重要，尤其是對(duì)于交通量路面，要首選優(yōu)質(zhì)瀝青，瀝青表層更如此。
集料的選定，主要是判定粗集料、細(xì)集料酸堿性，對(duì)于有些礦石材料像玄武巖、石英巖、花崗巖等本身就帶酸性，由于瀝青含有瀝青酸而顯酸性，如果兩種酸性物質(zhì)結(jié)合在一起，則大大降低了相互之間的化學(xué)吸咐力，因此瀝青與集料容易剝離。在這種情況下應(yīng)采用石灰?guī)r、礦碴磨成礦粉或者直接加入一定的抗剝落劑，增強(qiáng)瀝青混合料的化學(xué)吸咐力。
此外，對(duì)粗集料的壓碎值應(yīng)有較高的要求，高等級(jí)路面一般不能高于28%，以保證路面具有一定的抗壓和抗滑能力。
4.3瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)
瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)系瀝青混凝土路面成功與失敗的關(guān)鍵，從組成設(shè)計(jì)角度看，瀝青混合料的配比應(yīng)特別注意下列幾個(gè)方面的內(nèi)容。
4.3.1骨料中最大粒徑的確定
級(jí)配中的粗集料粒徑大小與瀝青混合料的抗疲勞強(qiáng)度和抗車(chē)轍能力有密切關(guān)系。國(guó)內(nèi)有關(guān)科研資料表明，當(dāng)瀝青混合料厚(h)與最大粒徑(D)的比值大于2時(shí)，抗疲勞強(qiáng)度顯著提高，但抗車(chē)轍能力明顯下降，而h／D小于2時(shí)抗車(chē)轍能力增強(qiáng)，而抗疲勞強(qiáng)度減弱，應(yīng)該說(shuō)這是一個(gè)矛盾指標(biāo)，一般情況下取h／D接近2最理想，即骨料最大粒徑取接近厚度的1／2，相對(duì)而言，上面層瀝青混合料粒徑略為偏粗一點(diǎn)。
4.3.2中面層設(shè)計(jì)
中面目應(yīng)采用密級(jí)配，這一層是承上啟下的結(jié)構(gòu)層，一是要有良好的抗水滲透能力，防止雨水滲到基層破壞路面。二是要有良好的抗疲勞能力，因此h／D應(yīng)略。小2為好，建議采用密級(jí)配瀝青混合料。
4.3.3下面層瀝青混合料
下面層是荷載承載層和應(yīng)力擴(kuò)散層的結(jié)合部，因此其強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性比較重要。建議h／D應(yīng)略大于或等于2，同時(shí)采用半開(kāi)級(jí)配較為理想，由于中面層是一個(gè)完整的抗水層，雨水不會(huì)下滲，因此，不會(huì)有雨水下滲到下面層、路面基層，另一方面，半開(kāi)級(jí)配可提高路面的熱穩(wěn)定性(由于瀝青為黑色，夏天太陽(yáng)暴曬吸熱，其內(nèi)部溫度可達(dá)50-60℃)，同時(shí)半開(kāi)級(jí)配有較多瀝青及細(xì)粒填充，故該層具備一定的耐久性。
4.4瀝青油石比的選擇
瀝青油石比由室內(nèi)常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)確定，通常是由瀝青混合料密實(shí)度、穩(wěn)定度、孔隙率等指標(biāo)初步確定，再與規(guī)范規(guī)定的上下值要求進(jìn)行比較取值。
4.4.1油石比要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件綜合考慮
在寒冷地區(qū)冬天較冷，夏天時(shí)間較短，則油石比略為偏大較好，提高瀝青混合料低溫抗裂性和抗老化能力；相反在熱帶地區(qū)，夏天較長(zhǎng)氣溫高，冬季時(shí)間偏暖，則相應(yīng)油石比取低限，提高路面熱穩(wěn)定性和抗車(chē)轍能力。
4.4.2油石比的確定應(yīng)引進(jìn)動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)
傳統(tǒng)的馬歇爾試驗(yàn)雖然能確定最佳級(jí)配，但由于目前國(guó)內(nèi)交通量發(fā)生了顯著變化，大噸位的車(chē)輛越來(lái)越多，過(guò)去的設(shè)計(jì)理論，黃河標(biāo)準(zhǔn)軸載及常規(guī)的試驗(yàn)手段已滿(mǎn)足不了現(xiàn)在交通量增大、車(chē)載增重的需要，這就是為什么有的高等級(jí)路按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、施工單位按規(guī)范施工，而路面照樣出現(xiàn)問(wèn)題的一個(gè)重要原因，因此建議在車(chē)流量集中、車(chē)載較大的高等級(jí)路面，瀝青混合料除了要進(jìn)行常規(guī)的馬歇爾試驗(yàn)外,還需進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，這樣才能客觀全面地反映實(shí)際。由動(dòng)穩(wěn)定度鑒定級(jí)配和油石比是否合理，這也是國(guó)內(nèi)許多專(zhuān)家學(xué)者，通過(guò)對(duì)比總結(jié)的一條經(jīng)驗(yàn)。
4.5瀝青混合料的施工
路面施工在西北地區(qū)應(yīng)選在5～10月份，這期間氣溫較高，白天日照時(shí)間長(zhǎng)，比較適合瀝青混凝寸：路面施工，因此，施工工期盡可能安排在這一周期，如果在5月初之前或者10月底之后，必須采取一定的措施，提高拌和出廠(chǎng)溫度，減少運(yùn)輸時(shí)間，確保攤鋪與碾壓溫度和路面成型質(zhì)量。瀝青攤鋪機(jī)的選用，對(duì)于路面較寬的路段，為了縱向接縫美觀，建議采用2臺(tái)或多臺(tái)同種型號(hào)攤鋪機(jī)前后錯(cuò)開(kāi)10m左右行走比較理想，不主張寬12m以上的攤鋪機(jī)一次攤鋪，這是因?yàn)閿備仚C(jī)越寬，通過(guò)中央分料器的距離就越長(zhǎng)，混合料產(chǎn)生離析的可能性大。
5 結(jié)束語(yǔ)
瀝青混凝土離析現(xiàn)象對(duì)路面質(zhì)量的影響和危害是較大的,只要從設(shè)計(jì)施工管理等方面嚴(yán)格要求,相信能夠?qū)㈦x析的危害降低到最小。
參考文獻(xiàn)：
[1]JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.
[2]徐海軍.公路施工技術(shù)與管理.人民交通出版社，200
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