沥青路面温度离析的控制方法探讨

2019-09-09 版权声明 举报文章

摘要:沥青混合料从拌合场到摊铺现场的运输过程中和摊铺过程中不可避免地产生温度差异。因此,为保证沥青混合料摊铺质量,本文采用合理的温度离析的测试方法,研究了混合料在不同情况下温度均匀性的情况。

关键词:沥青混合料;集料;温度;离析;转运车

Abstract: the asphalt mixture paving the scene from as field to the transportation process and paving process inevitably produce temperature difference. Therefore, in order to ensure the quality of paving asphalt mixture is adopted in this paper, the temperature of the reasonable testing methods of segregation, studies the mixture in the different conditions of uniform temperature.

Keywords: asphalt mixture; Aggregate; Temperature; Segregation; Car transport

中图分类号: U416.217 文献标识码:A 文章编号:

路面材料的均匀性是影响沥青路面质量的重要因素,研究表明,路面离析会大大缩短沥青路面的使用寿命,严重离析的路面使用寿命可能会减少50%以上。目前高速公路沥青路面的一些早期损坏,如松散、网裂、坑洞、局部、严重辙槽、局部泛油、新铺沥青路面的构造深度不均等等,都与沥青混合料的离析直接或间接相关[1]。

沥青混合料离析可大致分为 2种类型:级配离析和温度离析[2]。温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响,由于热量损失而出现温度差异的状况[3~4]。混合料的温度离析,会导致路面压实度不均匀。温度较低的区域,路面的空隙率较大、纹理深度也较大,这些区域的路面易出现早期损坏。温度离析造成的后果与骨料离析一样严重,都会导致沥青路面的早期损坏,大大缩短沥青路面的使用寿命。

1 沥青路面温度离析的测试方法

施工中沥青混合料为AC-25Ⅰ,两台摊铺机平行作业,一台使用转运车,一台没有使用转运车,可以较好地比较两台摊铺机的摊铺效果和差异。沥青混合料转运车内沥青混合料温度和摊铺温度测试方案:(1)转运车至摊铺机的温度损失测试方法见图1,温度测试点为转运车贮料仓内和摊铺机外侧;(2)摊铺表面温度均匀性测试方法见图2,6m摊铺宽度内设7个温度测试点,时间间距为1min;(3)摊铺机送料带温度均匀性测试见图3。

图1 转运车至摊铺机的温度损失测点位置图

2 沥青混合料转运车至摊铺机的温度损失

转运车至摊铺机的温度损失测试结果见表1。从现场测试结果来看,经运料车、沥青混合料转运车达到摊铺机外侧的沥青混合料温度损失约为10~15℃左右,达到摊铺机外侧的沥青混合料温度约150~155℃,完全可以满足施工工艺的需要。由于施工时气温较低(最低气温仅7℃),已低于或接近规范规定的施工极限温度,较大的温度损失属正常现象。

图2 摊铺表面温度均匀性测温图

图3 摊铺机送料带温度均匀性测温图

表1 转运车至摊铺机的温度损失

3 摊铺表面温度均匀性

有转运车时摊铺表面的温度分布见表2,没有转运车时摊铺表面的温度分布见表3。有转运车时摊铺表面的温度分布非常均匀,一方面随时间变化温度均匀、稳定,另一方面同一时刻沿不同的摊铺宽度温度也非常均匀,差异很小,基本消除了温度离析现象。没有转运车时摊铺表面的温度差异非常大,不均匀,一方面随时间变化温度起伏非常大(温度差达30℃),温度非常低的混合料主要来自斗边缘,频繁的收斗造成周期性局部低温区域,每一低温区延续的长度约5~10m(根据摊铺速度估计);另一方面同一时刻沿不同的摊铺宽度温度也有较明显的差异。

表2 摊铺表面温度(有转运车)

表3 摊铺表面温度(无转运车)

有转运车时摊铺送料带温度分布见表4,没有转运车时摊铺送料带温度分布见表5。有转运车时摊铺送料带温度分布非常均匀,随时间变化沥青混合料温度均匀、稳定,基本消除了温度离析现象。没有转运车时摊铺送料带温度差异非常大,不均匀,随时间变化呈温度周期性起伏,温度的波动幅度非常大(温度差达30℃左右),这一现象与摊铺表面温度的测试结果相似。

表4 摊铺机边沿温度(有转运车)

表5 摊铺机边沿温度(无转运车)

5 结语

传统的沥青路面施工工艺是将沥青混合料通过自卸车直接倒入摊铺机的料斗中,然后进行摊铺、压实。施工实践证明,这种路面的早期破损现象较严重。采用沥青混合料转运车后,沥青路面的摊铺质量有显著改善,主要体现在:

(1)自卸车卸下的沥青混合料经转运车的再次搅拌和摊铺机不需要收斗操作,从根本上消除了引起集料离析的源头,沥青混合料的颗粒分布均匀,供料连续。

(2)常规摊铺工艺中摊铺机料斗两侧混合料的温度很低,造成摊铺的路面呈周期性、严重的温度离析现象。使用沥青混合料转运车后,这一现象已不复存在。

(3)自卸车不必接触摊铺机,消除了人为碰撞,可以提高路面的平整度。

(4)不必由摊铺机提供自卸车和混合料的行进动力,可以提高摊铺机的过负荷能力,保证摊铺机连续工作,提高摊铺效率。

(5)沥青路面的质量更均匀、稳定,可以降低沥青路面的长期维修费用,延长使用寿命,具有较好的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1] 沈金安. 沥青及沥青混合料路用性能[M]. 北京:人民交通出版社,2001.

[2] 黄继成,黄彭. 沥青混合料集料分形和性状相关性研究[J]. 同济大学学报(自然科学版),2006.34(12):1632~1636.

[3] SKINNER T. Segregation Awareness: Should Segregation Appear during the Construction of an Asphalt Pavement [J] . Technical Resources, 2000, 46 (1): 15-24.

[4] 赵兴贵.沥青混合料离析与控制技术研究[D].重庆:重庆交通大学,2006.

康伟(1979出生) 湖南长沙人,男 硕士研究生 工程师湖南省浏醴高速公路建设开发有限公司 副总监,主要从事高速公路设计、建设方面工作。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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