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中图分类号: U416 文献标识码: A
引言
长期以来,混凝土配合比设计总是以确保其安全性能为目标,忽略了混凝土组分多元化、混凝土工艺性能、混凝土强度发育历程等客观变化带来的负面作用,在混凝土配合比设计思路与现代混凝土内在的规律性上产生了偏离,从而导致混凝土性能呈快速劣化的总体态势。本文简要分析了沥青混凝土的级配种类、原材料的选择、设计方法进行了分析,以便为沥青路面的有效建设提供强有力参考依据。
一、沥青混凝土级配种类的选择
为了确保沥青混凝土路面的整体质量,一定要选择合理的沥青混凝土混合料的级配种类。根据沥青混凝土面层规定的设计标准,其上面层选用的混合料最大粒径应低于该层实际厚度的50%,其中面层选用的混合料集料最大粒径应低于该层实际厚度的66.7%,其结构层选用的混合料集料最大公称尺寸应不高于该层实际厚度的33.3%,如果混合料是粗体,那么还应将其比例适当的缩小。沥青混合料与水泥混凝土一样,其技术性质不但与组成材料质量相关,还与沥青混合料中每个组成材料的实际数量相关。设计沥青混凝土的配合比,主要是为了对沥青、砾石、矿粉与砂等材料的最佳配合比加以确定,其混合料的组成结构主要有骨架密实结构、悬浮密实结构与骨架空隙结构。骨架密实结构属于间断式的连续级配混合料,主要特征是截断核心尺寸的集料,以便粗集料在一定程度上可以形成分列统一的密排骨架,保证数量有限的细集料能够完全填充各骨架之间存在的空隙,该结构的耐久性、稳定性和抗裂能力非常好。悬浮密实结构属于密式的连续级配混合料,因为该结构的细集料成分多,因此可以很好地转变为密实结构,且有着很好的耐久性,然而其粗集料成分较少,不能转化为骨架,所以高温稳定能力和低温抗裂能力不够好。骨架空隙结构属于开式的连续级配混合料,因为该结构的粗骨料成分多,因此可以形成具备稳定性的良好骨架,然而其细集料成分较少,不能完全将粗料之间存在的空隙填充,所以耐久性与低温抗裂能力不够好。
二、原材料的选择
要确保工程质量,就得严格的选择和检验工程材料,这也是在沥青混合料配合比设计前必不可少的一个重要环节。对原材料应依据设计文件对路面结构和使用品质的要求进行选择、确定,根据有关的《规范》的规定,与地材的供应情况相结合,根据有关试验规程的要求进行检验,之后再择优选材,使得材料的每一项技术指标都能够满足规定的技术要求。
(一)选材原则
沥青混凝土的组成原材料主要包括:规格不同的胶结料(沥青)、粗集料、细集料、填充料(矿粉)。选择原材料要根据技术性好(满足技术指标要求),经济性好、结合环保就地取材等原则。
(二)沥青
沥青是主要的构成沥青混凝土的材料之一,对于沥青混合料质量有着决定性作用。所以在沥青选择时,不但要重视沥青自身的质量,还要注意标号对当地环境、空气、气温的适应性,不仅要注重冬季的抗裂性,同时还要注重夏季的抗塑变能力。
(三)粗集料的选择
在沥青混凝土面层中粗集料主要是通过颗粒间的嵌锁作用提供稳定性,通过其摩擦作用对位移予以抵抗。粗集料的形状和表面纹理对于沥青混凝土的稳定性能有着很大影响,因此粗集料选择时,要严格根据相关粗集料的技术规范进行。即压碎值、磨光值、吸水率、粘附性、针偏状颗粒含量都要满足要求。
细集料的选择
通常情况下,细集料指的是天然砂、人工砂、石屑等,在沥青混合料中将颗粒间嵌锁作用增加,使粗集料间的孔隙减少,从而使混合料的稳定性增加。在细集料选择时,不仅要对其应满足规范规定的技术指标进行考虑,还应对级配情况、与沥青的粘结力及其耐磨性和对混合料的稳定性综合考虑。
(五)填料的选择
填料选择时必须对是否可以复核亲水性和细度要加以考虑,是不是改善沥青与集料的粘结力。依据性质不同的集料选择的填料也不同,至于碱性集料,可选择磨细的石粉作填料;对于中性材料,可运用磨细的石灰石粉,此外,依据不同的情况还可选用水泥消石灰等作填料。
三、沥青混凝土配合比设计
(一)沥青混凝土马歇尔试验配合比方法
1、依照《规范》推荐,依据之前经验,对最佳沥青含量固进行定,中值为预估的沥青含量,按照0.5%的间隔变化,取沥青用量不同的5个,用小型拌和机与矿料进行拌和,击实成型马歇尔试件。分别对试件的毛体积相对密度继进行测定。对沥青混凝土的最大理论相对密度加以确定。分别对沥青混凝土试件的空隙率、矿料间隙率、有效沥青的饱和度等体积指标进行计算,分析体积组成。之后再通过马歇尔试验,对马歇尔稳定度、流值,计算马歇尔模数进行测定。接着分析马歇尔试验结果:对沥青用量与物理-力学指标关系图进行绘制。横坐标为沥青用量,纵坐标为毛体积密度、矿料间隙率、有效沥青饱和度空隙率、稳定度和流值为,把试验结果绘制成沥青用量与各项指标的关系曲线。
2、对炎热地区公路及其高速公路、一级公路的重载交通路段,预计有可能较大车辙时,应该在空隙率满足要求的范围内把计算的最佳沥青用量减小0.1%~0.5%作为设计沥青用量。
3、对寒区公路、旅游公路、交通量较少的公路,最佳沥青用量可在OAC的基础上增加0.1%~0.3%,从而对设计空隙率适当的减小,但不能使其压实度要求降低。
4、在设计沥青混凝土配合比中,温度指标控制非常重要,应采取适宜的拌和温度、击实温度。过高的拌和、击实温度将导致最佳沥青用量偏少,使路面耐久性降低,过低的温度使得沥青偏大,使抗车辙性能降低,极易有泛油现象出现。
(二) 目标配合比设计阶段
选择合格的材料,先对矿料级配比进行计算,对矿料级配进行优选,找出配合比的最佳状态。设计沥青混凝土马歇尔试验配合比,对最佳沥青用量OAC加以确定。之后再按照最佳沥青用量OAC制件,进行水稳定性检验和高温稳定性检验。按照验证结果,如果无法达到有关规定就需要重新选择材料、对级配进行调整或采取其他措施重做试验,直至其满足要求,确定出比较优良的的目标配合比。
(三)生产配合比设计
生产配合比设计是把拌和楼二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分,对各热料仓的材料比例再次进行确定,同时对冷料仓进料比例反复调整,从而实现供料均衡的效果,并以目标配合比设计的最佳用油量、-0.3%、+0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,和旋转压实仪成型混合料试件的体积指标试验检验,同时从试拌的混合料取样进行试验,检验各项指标是否满足规范的技术指标要求,如满足要求,则综合确定生产配合比的最佳沥青用量。如果不符合应进一步调整热料仓比例使之更接近目标配合比级配和沥青用量,使其符合马歇尔试验技术标准和体积标准,再试。如还不满足要求应重新设计级配和用油量。
(四)生产配合比验证
按照生产配合比设计确定比例进行试拌、试铺,并抽取试验段混合料按要求进行各种试验和施工质量检验,验证生产配合比设计确定的各种指标是否符合规定。同时观察芯样空隙率大小、试验路的渗水情况,和评价碾压的难易程度,由此确定生产用的标准配合比。
结束语
混凝土配合比设计是一项技术性工作,但影响配合比设计合理性的因素却是多方面的,来自混凝土自身以外的自然环境、市场行为等因素对混凝土安全性能的影响具有一定的相关性但不具有很高的敏感性。因此在设计中,不能只注重目标配合比,而忽略了生产配合比和验证配合比,只将室内试验与施工生产相互结合,反复验证,做到真正意义上的理论联系实际,才能够成功的沥青混凝土配合比设计,才可以为施工生产发挥积极的、较大的指导意义,对提高公路工程的路面质量起着至关重要的作用。
参考文献:
现今,在研制沥青混合料搅拌设备时,通常在考虑零部件的互换性的情况下,采用模块式组合设计原理,它是现代搅拌设备结构的基础。标准化通用化系数平均为80% 。在搅拌设备中,应保证计量过程、成品混合料的卸料和矿料加热的自动化。搅拌设备必须具有较高的人机环境指标。
沥青混凝土搅拌设备在国外有着很久的历史,早在本世纪初就已经问世。经过长期的发展,特别是随着电子技术的日益完善以及计算机技术和信息处理技术的突飞猛进,沥青混凝土搅拌设备在发达国家已经达到很高的水平,并仍在不断改进,产品更新换代较快。
关键词:沥青搅拌机 沥青混凝土搅拌设备 搅拌机 路面机械
理论研究和试验表明,在混合料质量沿搅拌器壳体纵横高速循环、混合料质量强烈地垂直运动(混合料沸腾效应)和沥青向混合料喷雾的状态下,才能发生最快的搅拌过程。各成份沿每份料容积均匀分布的速度,取决于保证混合料沿搅拌器体纵横向高速循环的桨叶对转轴的安装角的选择。
a) 不论何种型式的沥青混凝土搅拌设备,其生产能力都受成品料的品种及要求、矿料含水量、气候状况及设备的完成程度等因素的影响。因此搅拌设备在作业过程中,除应确保设备完好外,还需培植矿料含水率检测仪及成品料分析化验仪等,并经常检测有关数据,供操作人员及时调整操作,以保持设备在最佳状态工作。
b)作业前应作好充分准备,认真检查搅拌设备所有工作部件和装置是否完好、正常。如有问题,必须妥善处理后方可作业,切忌带病运行。
c) 作业中必须严格按照设备使用说明书规定的程序和注意事项进行。点火正常后,应监视除尘器工作是否正常,保证干燥滚筒在正常负压下燃烧,生产开始后,应监视热骨料提升机、搅拌器工作是否正常,以协调其他工作部分的运行。
a) 全面了解搅拌系统,提出了搅拌器设计的一般流程,并对间歇强制式沥青混凝土搅拌设备和连续滚筒式沥青混凝土搅拌设备性能分析方法进行描述。
b) 对间歇强制式沥青混凝土搅拌设备进行力学分析,确定间歇强制式沥青混凝土搅拌设备的主要参数,设计双卧轴式搅拌机结构。
[关健词] 混凝土路面 新铺沥青混凝土 技术控制
旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层是一种特殊的路面结构,其应力、应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别,质量控制涉及到旧水泥混凝土板的处理、反射裂缝的防治、加铺层厚度控制、面层材料的选择、提高路面的抗渗性能等关键环节。
一、旧水泥混凝土板处理 纵观国内水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层设计,最关键的问题是要对旧水泥路面板的处理。首先,对其使用状况进行全面彻底的调查,对出现的路面病害、部分结构承载力不足等进行深层次的分析。一般通过人工调查对旧水泥路的病害按段落桩号进行统计,采用探地雷达、弯沉仪对混凝土板的脱空和其结构层的均匀情况、路面承载能力进行检测评价。尤其在传荷能力较差的接缝处,板下脱空影响重大,必须对水泥混凝土路面的处治给予高度重视。其次,针对不同种类的病害进行有效的处理。对边角破碎损坏较深和较宽的路面,先用切割机切除损坏部分,然后浇注同标号混凝土;对破损较浅、较窄的,可凿除5cm以上,然后用细石拌制的混凝土混合料填平;对发生错台或板块网状开裂,应首先考虑是路基质量出现问题,必须将整个板全部凿除,重新夯实路基及基层,浇注同标号混凝土;对于板块脱空、桥头沉陷、板的不均匀沉陷及弯沉较大的部位,钻穿板块,然后用水泥浆高压灌注处理。
二、反射裂缝的防治
反射裂缝是指下层混凝土板的接缝或裂缝,由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用,在加铺层的相应位置上产生裂缝。就沥青混凝土路面开裂的原因,可分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。因此,需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行综合防治。
根据反射裂缝的机理,主要应从结构和材料两方面进行考虑。面层厚度应保证超过10cm,可有效防止受拉疲劳产生的裂缝,还可以降低车辆荷载引起的剪应力。材料中适当增加沥青用量,减小混合料空隙率,可延缓裂缝的扩展。设计采用应力吸收层,可用APP改性沥青油毡、铺设玻璃纤维格栅加强混凝土的抵抗差动位移(剪切强度)的能力。APP改性沥青油毡贴在旧水泥混凝土板上,有效地防止地表水通过旧水泥混凝土板缝下渗到土基,又能减少地下水通过旧混凝土板间接缝进入加铺层而浸湿加铺结构层材料,防止无机结合料处治的粒料层强度降低,延缓沥青混凝土面层出现剥落和松散。APP改性沥青油毡铺设在旧水泥混凝土板与加铺层之间,能起到应力吸收夹层的作用,并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向,起到了消散水平应变和传递竖向荷载的作用,增强沥青混凝土的整体抗拉强度,延缓反射裂缝的产生。
三、沥青混凝土加铺层厚度控制
沥青混凝土加铺层厚度由行车荷载和防止反射裂缝两个因素控制。旧水泥混凝土路面作为基层,强度较高,其上铺筑沥青混凝土结构层,强度满足行车荷载需要,关键是防止反射裂缝的产生。多年的研究表明,过厚的沥青混凝土面层由于温度影响会产生裂缝。因此,设计厚度标准应与一般的沥青混凝土路面设计一样,在满足承载能力的前提下,路面结构层厚度应有良好的水稳定性和高温强度,沥青混凝土面层应满足使用功能的要求,加铺层厚度首先要满足原路面纵向线型,同时为避免过多的破碎和替换混凝土板,考虑旧路局部地方下沉、部分板翘曲、旧路路面横坡度变化等情况,注意将调坡与路面现有承载力调查法相结合。旧路改造一般采用两层密实型沥青混凝土结构,沥青混凝土面层的最小厚度为8~10cm比较理想,一层为最小厚度5cm的沥青混凝土整平层,一层为4cm左右的抗滑表层,实现与其他沥青路面一样,具有良好的平整度、构造深度和密实度等。
四、沥青混凝土面层材料的选择
原材料是影响沥青混凝土质量的根本所在,严格把好进场材料关,对沥青混凝土生产质量将产生至关重要的影响。生产沥青混凝土所需材料为沥青、石料、填料。关键的材料沥青要选重交通道路石油沥青、改性沥青,其性能、指标必须符合高等级路面施工要求。集料在沥青混合料中起到一个整体骨架作用来抵抗路面的变形,集料本身的强度特性、集料与沥青的粘附性、集料的棱角性和集料的级配对沥青混凝土路面的强度、高温稳定性和水稳性起决定性作用。石料应结合当地的地材情况,根据路面的使用性能和要求确定。要采用优质石料用先进的锤式破碎机生产。控制石料中的扁平状含量,扁片颗粒含量多会增加石料的表面积和沥青用量,也会降低混合料的抗形变能力。一般选破碎面较多、扁平颗粒较少的石料,并且必须达到洁净、无杂质、无风化,具有良好的颗粒形状,抗压强度应不低于三级,压碎值小于 25%,与沥青材料粘结力不低于三级。矿粉要洁净、干燥、无杂质,有30%能通过0.074mm筛,亲水系数小于1.0,外观无团粒、结块。砂的细度模数为2.3-3.0,含泥率小于1%。
五、提高沥青混凝土路面的抗渗性能
要保证路面结构的水稳定性和耐久性,预防水破坏是至关重要的。因此,应将路面抗渗性能作为一个重要指标来控制。尤其是粘附性有利于提高抗渗性。采用改性沥青、掺加抗剥落剂、在矿粉中掺加一定量的水泥,对抵抗剥离以提高沥青混合料水稳性都有明显效果。但要注意不同抗剥落剂与各种石料之间的匹配问题。当选用掺加水泥时,应注意确保施工实际掺加剂量的准确性。此外,要选择适当的级配范围,提高沥青用量及提高4.75~9.5mm规格集料的用量相应地都可以提高混合料的抗渗性能。
关键词:沥青砼路面上层配合比设计; 原材料选择确定;
中图分类号:TU528.42文献标识码:A文章编号:
前言:
高速公路由于行车密度大、车速快,并且随着车辆轴载明显的增加以及重车比例越来越大,给沥青路面带来了很明显的早期损坏(如辙槽、泛油、推拥等)这就对沥青路面的混合料级配情况、抗滑性能、平整度、密实性等提出了更高的要求。其中上面层是影响路面质量最直接的因素,也是最主要的因素,要提高路面的工程质量,首先要保证上面层的施工质量。沥青砼路面上面层配合比的设计过程包括了目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证这三个阶段。
1.目标配合比设计阶段
1.1原材料的选择和确定
1.1.1沥青材料
从路面结构损坏原因的调查来看,路用沥青的品质是主要原因,如沥青的含蜡量高,就会出现横向裂缝,所以含蜡量一般要求控制在3%以内,沥青的类型对车辙也会有很大的影响,使用稠度底、温度敏感性低的沥青可以降低或者延长路面的开裂,高粘度的沥青会产生劲度高的沥青混合料,较高劲度的沥青混合料会具有较高的抗车辙能力。因此,高树脂、少石蜡的石油是道路沥青的最好原料。
高速公路路面的沥青,在高温时要具有较低的感温性,低温时要具有较好的形变能力,所以选择沥青时应尽量选择溶―凝胶型结构的环烷基稠油直馏沥青。其中沥青质的含量为15%~25%,针入度指数在-2~+2之间,PVN值宜在0~0.5之间。
同时为了提高使用沥青的品质,尤其是对重交通量沥青砼表层,更应该采用进口的沥青如壳牌、SK,标号宜为AH-50或AH-70.
1.1.2集料
骨料最大粒径的确定:级配中的粗集料粒径大小与沥青混合料的抗疲惫强度和抗车辙能力有密切的关系。国内外相关科研资料表明,当沥青混合料厚h与最大粒径D的比值接近2时,表面层的抗滑性、路面抗车辙能力、耐久性有明显的提高,同时也可以减少路面平整度的衰减。
碎石与沥青材料的粘附性大小,对沥青混合料的强度和耐久性有极大的影响,为了使集料与沥青有较好的结合能力,所以在选择时应该不考虑酸性的集料,且碎石的粘附性应达到4级以上。
碎石应选用坚硬、无风化、无杂质,其形状接近立方体,表面粗糙洁净,针片状颗粒少、耐磨耗的碱性石料,同时应符合磨耗值、道瑞磨耗值、冲击值和压碎值等要求。
1.1.3填料
沥青混凝土用的填料宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石(憎水性石料),经磨细得到的矿粉。矿粉要求干燥、洁净的。
为了能很好的控制混合料的矿料级配,碎石尺寸一般选0-3 mm 、3-5 mm 、5~10mm、 10~20mm、20-31.5 mm、避免拌和出现溢料和待料现象,尽量控制超大粒径的含量,应不大于3%,超最小粒径含量不大于7%.
1.2矿质混合料比例的确定
对组成材料的原始数据的试验。计算组成材料配合比。调整配合比。计算得的合成级配应根据下列要求作必要的配合比调整。
通常情况下,合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限尤其应使0.075mm、2.36mm和4.75mm筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中限。
对于重交通的高速公路面层,宜偏向级配范围的下限(粒径偏粗为好),成级配曲线应接近连续的或合理的间断级配,但不应过多的犬牙交错。
1.3确定最佳油石比
现行规范中规定,确定最佳的沥青用量是找出马歇尔指标均符合要求的共同范围,因此油石比应根据表所列沥青用量范围,参考以前的经验来初步估计恰当的沥青用量,并以估计值为中值,以0.5上下变化沥青用量,取5个不同的沥青用量制备马歇尔试验的试件,按规定的试验温度和试验方法进行马歇尔试验,测定混合料的稳定度和流值,并计算混合料的密度、空隙率、饱和度及矿料间隙率。最终确定配合比的最佳沥青用量。
除了按照规范规定的方法确定油石比以外,本人认为油石比确定还应遵循下列原则:
1.3.1油石比要按当地气候条件综合考虑
我省属于干旱热带地区,夏季气温较高,冬季气温又较低,白天夜间混差较大。我省的几条高速公路,部分路段泛油车辙现象明显,抗滑能力降低,这与油石比偏大、夏季气温偏高持续时间长有直接关系。油石比取低限利于提高路面热稳定性、抗车辙能力和抗滑性。
1.3.2高等级路面面层油石比的确定应引起动稳定度试验
目前国内交通组成发生了显著变化,大吨位车越来越多,过去的设计理论满足不了现在交通量增大,车载增重的需要,因此沥青混合料中除了要进行常规的马歇尔试验外,其中最重要的是引起动稳定度试验,才能客观全面地反映实际,由动稳定度鉴定级配和油石比是合理的,Superpave沥青结合料性能试验就与实际较为接近,目前我省的天水过境段高速公路、西长凤高速公路以及在建的雷西高速公路都参用了Superpave沥青混合料试验。
稳定性包括了高温稳定性与低温抗裂性,而耐久性包括了抗水剥离性与老化性,为了提高混合料的高温稳定性,可采用提高沥青混合料的粘结力和内摩阻力的方法解法。在沥青混合料中,增加粗矿料的含量,使粗矿料形成骨架结构,能有效的提高沥青混合料的内摩阻力,适当地提高沥青的粘稠度,控制油石比,严格控制沥青用量,采用具有活性矿料,以改善沥青与矿料的相互作用,就能提高沥青混合料的粘结力。选用稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强的沥青可以有效的提高沥青混合料的低温抗裂性能。
2.生产配合比设计阶段
2.1冷料的调试冷料的调试主要根据目标配合比的矿料比例进行
根据沥青混合料拌和的产量Q,确定每分钟矿料的进料数量:(假定碎石含水量为0,石屑含水量为X)
A集料:Q×(1-Z)×PA÷60t/min
B集料:Q×(1-Z)×PB÷60t/min
石屑:Q×(1-Z)×PC×(1+X)÷60t/min
Z:表示油石比
PA:A集料用量
PB:B集料用量
PC:石屑用量
2.2生产配合比的调试
分别取二级筛分后,进入热料仓的材料进行筛分,确定各热料仓的矿料比例,供拌和站使用,按最佳油石比±0.3%进行马歇尔试验和动稳定度试验,进一步确定生产配合比中的最佳油石比。
3.生产配合比验证阶段
一个配合比能否真正运用到施工中去,还要通过试验段来验证,通过铺筑试验段可以确定摊铺机的摊铺温度,摊铺速度、振级、压路机的碾压工作,以及确定松铺系数等,所以通过试验段试拌试铺,结合拌合场取样进行Superpave或马歇尔试验,。
在试验路段碾压成型12小时后,对摊铺的沥青面层进行钻芯取样,以检测其厚度及压实度,最终决定施工配合比设计的合理性。经试拌试铺验证的生产配合比将作为标准配合比指导沥青混合料的批量生产。
4.结语:
高速公路路面工程的质量不仅取决于施工单位的施工水平,更重要的是原材料的质量以及能够有效指导施工的试验检测数据,通过各项试验检测,合理的设计沥青混凝土配合比,才能正确指导沥青混凝土路面的施工,所以沥青混凝土配合比的设计在沥青路面的施工中具有举足轻重的作用。
参考文献:
[1]刘剑刚,谈沥青混凝土配合比设计探讨及质量控制[J]平顶山工学院学报,2004.,13 (2):7~9
关键词:沥青混凝土;拌合站;管理
中图分类号:U416文献标识码: A
一、沥青混凝土拌和站常见故障分析
1、设备生产效率低,产量不稳定
砂石料含水量过高。沥青拌和站烘干筒的生产能力与设备型号相应匹配,当砂石料中含水量过高时,烘干能力下降,单位时间内提供给热料计量仓达到设定温度的热砂石料数量就少,从而降低了产量。
燃油燃烧值偏低。沥青拌和站燃烧用油有一定的要求,一般烧柴油,重柴油或重油。在生产中,有时会烧混合油来降低成本。这种混合油燃烧值低,热量少,严重影响烘干筒加热能力。一般3000型拌和站生产1吨混凝土需要燃烧8公斤的燃油,所以在生产时,一定要注意燃油的燃烧值。
沥青混凝土配合比不当。沥青混凝土配合比分为目标配合比和生产配合比,目标配合比控制砂石料冷料输送比例。生产配合比是设计中规定的沥青混凝土成品料中各类砂石料的混合比例。生产配合比由实验室确定,直接决定了成品沥青混凝土的生产级配标准,而目标配合比是在生产过程中为进一步保障生产配合比而设置的。当目标配合比与生产配合比不匹配时,造成拌和站各个热料仓贮存的石料不成比例,有的溢料,有的等料,溢料会造成拌和站停机放料,等料会造成计量称重时间延长,使产量降低。生产中可根据实际情况,适当调整目标配合比来保证生产配合比,从而保证拌和站连续高效生产。
2、沥青混凝土成品温度不稳定
沥青加热温度控制不准确。在生产前,在加热沥青储存罐里的沥青时,温度过高,会使沥青老化,温度过低,沥青则粘稠流动性差,不能很好的与砂石料粘结。一般沥青的加热温度控制在140℃-160℃。
砂石料加热温度控制不准确。在拌和站生产过程中,燃烧器火焰大小调节不当,砂石料中水分含量发生变化,冷料仓卡料或缺料等,都易造成砂石料加热温度控制不准。这就要求在生产过程中,工作人员必须勤检修,保证温度传感器的完好,保证冷料仓喂料机运转正常;必须细观察,发现温度传感器显示的温度变化时,及时调整燃烧器的火焰大小;必须勤测定,有高度的质量责任感,对每盘每车混凝土成品的温度进行测量。砂石料的加热温度一般控制在150℃-170℃,成品沥青混凝土的温度控制在140℃-160℃。
3、灰尘大,黑烟浓,污染环境
砂石料中含土量太大,严重超标。在拉运车卸料和装载机上料时,灰尘扬起。因此,质检人员必须对进场的砂石料进行检测,含土量大的砂石料禁止进场。
除尘系统出现故障。沥青拌和站目前一般都采用干式二级布袋除尘,是由孔隙小,透气性好,耐高温的专用材料制成。价格昂贵,但效果好,能达到环保要求。造成污染的原因主要是布袋脉冲气压太低造成布袋堵塞,燃油燃烧不完全,油碳吸附在布袋表面造成堵塞,黑烟从滚筒后部进料口冒出;或者为了省钱,布袋破损后不及时更换,黑烟直接穿过布袋从烟筒冒出。所以,在生产时,要根据产量周期检查更换除尘布袋,并调节好燃烧器的燃油量,保证燃油充分燃烧。
二、沥青混凝土拌合站的管理策略
1、对于拌和站安全方面的生产管理
对于生产来讲,安全是放在首位的,以安全来促进生产,以安全来保证生产,是安全方面的生产管理的一个基本的准则。应采取以下的几种措施:1.制定相应的安全方面的生产机制,科学制定一些安全的管理制度,必要时可召开相应的总结会议。每一个安全的环节都要委任相应的负责人,制定有关安全的责任状;2.施工场所里面要有关于安全的警示语,安全的标示牌。工作人员要佩戴安全帽,对于施工场所里的相应机器和运输车辆都要控制其行驶速度,有序有效的进行工作;3.相关的生产调度人员,每周都要对相应的生产机器和有关的电路电器等进行一次安全的检查,如果发现问题应及时有效地进行排除解决,对于整改排除应尽快进行,定时应让站长进行监督检查工作;4.对于每一个工作人员,应做到“先培训,再上岗”。
2、对拌和站质量方面的管理
有很多因素制约着沥青混凝土的质量,最主要的因素包括每个设备的机械和控制系统等等每个部位的稳定性、原材料的质量和设备的操作人员能力水平等等。在管理中应该采用的具体的办法有:1.认真把控原材料的进场关,对于不合格的原材料,应坚决不准以入场。在生产的过程中,如果进料的型号有变动,应该根据实际的情况进行有效的调整;2.严格的把关细集料的使用数量;3.在把沥青混凝土进行装车时,应该保证尽量减少车厢到出料口的距离,这样就有效地避免了沥青混凝土的分崩离析,另外,在原料的摆装过程中,要注意分层,每辆车最好的摆装量为三层;4.应该请相关的计量单位对本公司的计量工具进行定期的标准界定,以此来保证计量器在测量上具有一定的准确性,合格后应有相关的检验合格证;5.应做好设备的定期的检查、科学管理以及日常保养工作,重点防范容易出现的问题,以此提高设备的稳定
3、对拌和站成本方面的管理
成本上的管理,应该从生产工艺、原材料、能源消耗、运输、人员的车辆安排等多方面的环节来进行相应的控制和管理,具体措施有:1.成本上的管理,应该先从其原材料上进行有效管理,在原材料相同的情况下,应选择距离运输地点相对较近的地方,在原材料进入到运输场地时,应该做到分仓放置,不能混乱放在一起,还应该盖上相应的防雨棚,以此减少砂石水分的流失;2.在生产的准备和结束的过程中,应做好合理利用资源,减少不必要的浪费,对于燃烧系统的有效控制要得当,避免热量的损失,当沥青的温度达到指定的标准时,应该立刻关闭器材,防止燃料浪费;3.对沥青混凝土的混合成品料温度要有一个范围,合理科学的控制原料的加热温度,否则会由于温度的问题造成很大的隐患或者不合格的问题,会使资源浪费及成本的大幅度增加。4.在运输过程中,应防止成品料的泄露,造成浪费和成本的增加;5.科学的调控装载机和现场的工作人员的车辆,保证现场秩序井然,有规律有效的进行,防止发生“窝工”的现象。6.在生产前,应进行相应的对原材料有一个初步的预算工作,要根据实际情况的资金做出相应的支出,如果预算和支出有偏差,应尽快找出偏差的原因,再根据实际,合理调配生产的方案。
4、对于拌和方面的工作顺序上的管理
对于混凝土的拌和质量,是影响路面的质量好坏的重要依据,所以,一定要严格把控混凝土的拌和过程,在拌和的过程中,对拌和的计量是极其重视的,所以,对于沥青混凝土的拌和要制定相应的注意细则,以此来保证计量的准确性,主要包括:石料的计量,沥青的计量和粉量的计量三种类型。
石料的计量,应该注意:1.保持每个卸料的部门,在关闭和开启的过程中要动作迅速,保证灵活;.卸料的部门应保证畅通,不能有沉积的东西;3.要保证密封4.要保持干净卫生,保证骨料在称量中一直保持着悬浮状态
粉量的计量,应该注意:1.粉料的运输管道要保持畅通,不可以有阻碍的事件发生;2.要保证密封,防止结块的现象发生,不能有漏粉的现象;3.要保证计量器的干净和整洁,保证计量准确;4,称量的时候要精准,测量完毕后要检查称,要保证不能有残留,关闭要保证严密,计量的时候千万保证不能漏粉
沥青的计量,应该注意:在生产之前,要保证加热管道的温度,确保系统里面的原料达到规定的数值;2.沥青的有关管道喷洒设施要保证畅通,不能有堵塞的现象;3.开启和关闭的阀门要保证紧闭,保证在沥青滴完后没有遗漏的资源。
结束语
综上所述,国家应切实培养相关的人才,来进行有效的管理,良好的管理,不仅能使拌和站的生产能够有效而且安全的进行,使社会的效率提高,保证工作的进度,还能提高原材料的质量,能够有效的减少资金,降低生产的成本,利润的提升空间也会相应得到加大,随着经济的发展和日益激烈的市场竞争,需要沥青的拌和站生产出更多高质量,高标准,低成本的沥青混凝土材料,这样才会使企业立于不败之地,为国家做出更多的贡献。
参考文献
[1]杨金龙.沥青混凝土拌和站的常见故障[J].交通世界(建养.机械),2012,10:48-49.
[2]李洪利.浅谈沥青混凝土拌和站管理[J].北方交通,2013,03:128-130.
在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的施工有三个主要环节:
①对旧水泥混凝土路面的处理(改为新路面的基层);
②反射裂缝的防治措施与方法;
③加铺沥青混凝土面层的施工控制。
【关键词】旧水泥路面;沥青混凝土面层;路面修复;反射裂缝
中图分类号:TU528.42 文献标识码:A 文章编号:
对旧水泥混凝土路面的处理
加铺前只有处理好原有路面的各种病害,才能为改造后的路面奠定一个良好的基础。
(一)工前调查
1、调查主要内容
①裂缝;②结构缝填料问题③一般断板;④破碎版;⑤错台;⑥板块脱空等。
2、调查主要方法
主要采用目测和弯沉测定相结合。板块的单点弯沉值和板间弯沉差是确定修复方案的唯一定量指标,故弯沉测定的正确与否将直接影响到板块的修复质量能否达到预期目标。
(二)损坏状况评定及处理
1、评定分析
对路段内所有的水泥混凝土板逐块进行目测和弯沉测定之后,再按照相关的调查内容对板块损坏的位置、类型、形状进行统计,分析并制定相应的修复方案和修复范围。
2、具体处理
裂缝处理
①表面裂缝。即不贯穿板厚的浅裂缝。当表面裂缝的宽度小于5mm时,可在裂缝位置处凿5mm宽缝无缝深度处,用压缩空气清理杂物,采用沥青砂或水泥浆灌缝;对于宽度大于5mm以上的表面裂缝,先将裂缝凿至宽50mm左右,清理松动的混凝土碎块,缝的周围用水冲洗,用水泥浆涂刷湿润后的缝槽两侧,然后用高强度细石混凝土修补。
②通缝。即贯穿板厚的裂缝。切除,用压缩空气清理杂物,并用水冲洗。当缝宽小于20mm时,可直接灌入防水材料(聚氯乙烯胶泥或其他);当缝宽在20mm以上时,用水泥混凝土修补,并在板块表面刷涂黏层油,防止雨水渗入。
填缝料处理
水泥路面上的结构缝是加铺层路面产生反射裂缝的最主要原因之一。处理时,要先对缝内填塞的杂物和老化的填料进行清理,然后全面清洁结构缝,再根据所使用填缝料性质选择适当工艺普灌,保证缝隙灌满。若在接缝处铺设防水抗裂材料,可以更好地保证结构缝全部密封。
一般断板处理
即断裂情况较轻的板块。可以参照通缝处理,采用在裂缝处开槽注浆的方法修补。
破碎板处理
对于水泥路面破碎版,采取换板方式处理,根据破碎情况,采用整体换板或局部换板。即挖除现有破碎板至坚硬基层,清理,如果需要的话,可用较低强度的混凝土修复松散基层,确保基层表面平整,且具有横坡坡度,然后重新浇筑混凝土,应保证拉杆、传力杆顺直、有效。
错台处理
错台处治方法有磨平法和填补法两种,可按错台的轻重程度选定。高差不大于10mm的错台,可采用磨平机磨平高出的部分或人工凿平,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。高差大于10mm的严重错台,可采取在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1%~2%。
板块脱空处理
可借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理,在面板底部脱空处钻孔,利用高强压力将流质材料通过空洞压入脱空空隙,填充板下空洞,使基层重新稳定。
二、反射裂缝的防治措施与方法
(一)反射裂缝的成因及危害
旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土的路面结构普遍存在一个问题:沥青加铺层受到反射裂缝及其产生的反射应力的影响。
如果对旧水泥混路面的接缝和裂缝处理不好,在汽车荷载和温度作用下,旧水泥面板上加铺沥青路面后,极易产生反射裂缝。环境与交通量的负效应会使裂缝迅速扩展,严重影响加铺层的使用寿命,并最终导致路面加铺层丧失使用性能。因此,有效防止反射裂缝是此项工程的关键。
(二)防止反射裂缝的措施
为防止反射裂缝,在修复旧路面的基础上,可以采用以下措施有效防治反射裂缝:
1、在旧水泥路面与沥青加铺层之间设置防裂层。防裂层和沥青混凝土加铺层协同受力和变形,改善加铺层的应力应变状态,提高其抗变形能力,减缓反射裂缝。
防裂层材料主要有以下几种:
①无纺纤维布;②玻纤格栅;③APP改性沥青防水毡;④橡胶沥青混合料;⑤APP改性树脂。
2、改善加铺层沥青混合料的性能
沥青面层材料应尽量采用韧性好、抗裂性能好的改性沥青,以提高加铺层混合料的抗裂性能。例如改性沥青SMA,SMA高温稳定性较好,高温情况下,抗车辙能力显著,同时又具有较好的低温抗裂性能。除此之外,SBR改性橡胶沥青、RE热塑性树脂改性沥青,均具有较好的低温抗裂性能,亦可选用。
3、在加铺沥青路面上锯缝
在沥青路面上对应水泥混凝土横向接缝处切缝,1.5cm深×0.5cm宽,用压缩空气将锯缝清理干净,并保持干燥,灌接缝材料。
4、沥青加铺层表面处治
最常用的方法有两种:石屑罩面和稀浆封层。
①石屑罩面。在面层上洒布一层SBS或SBR改性乳化沥青粘结料,按特定配比铺一层石屑骨料,碾压密实。石屑罩面可有效减少反射裂缝。
②稀浆封层。用砂或细粒式的级配石料为骨料,乳化沥青为粘结料,加填料和水冷拌,摊铺成沥青表处薄层。稀浆封层亦可有效减少反射裂缝。
以上诸法均可有效防止反射裂缝,在某一具体的道路设计与施工中,影响因素诸多,应根据实际情况选定合理的某种具体方法,或多法并用。
加铺沥青混凝土面层的施工控制
(一)材料的选择
混合料的选择原则一般是:中、下面层采用连续级配沥青混凝土AC型,AC型是一种密实型沥青混凝土结构,其矿料级配按最大密实原则设计,属于连续性级配,强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力,因为结构密实、空隙率小,AC型路面的氺稳性较好。但是AC型路面表面不够粗糙,耐磨、抗滑、高温抗车辙等性能明显不足,并且矿料间隙率也难以满足要求,所以,上面层常采用防滑性能好的AK结构。
(二)沥青混合料的拌合和运输
①在沥青混合料拌和过程中要从混合料级配、沥青用量、拌和温度和时间等进行全方位控制,以提高混合料的摊铺效果。②沥青混合料在运输过程中,必须将其充分覆盖,以防止沥青在高温时受阳光、空气所造成的氧化及沥青混合料温度的降低。
(三)沥青混合料的摊铺
沥青混合料的摊铺应注意:①先按纵、横坡每10m设置标高墩,架设导线,待纵、横坡满足设计并稳定之后再改用浮动梁自动控制;②确保供料速度与摊铺速度相协调,以保证连续均匀摊铺;③全路幅尽量一次摊铺,若两台摊铺机梯队作业时,前后间距不应超过10m,以免形成施工冷缝。
(四)沥青混合料的碾压
碾压要在摊铺工作完成后紧接着进行,沥青混合料的碾压应注意以下几点:
①应按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则在合适的温度下进行。
②压实分为初压、复压和终压三个阶段,压路机应匀速行驶。
③要根据加铺沥青层的厚度选择压实机具的吨位,防止过振引起沥青混合料二次细粒化。
④初压采用轻型钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,初压后检查平整度和路拱,必要时应予以修整。复压宜采用重型轮胎压路机或振动压路机碾压 。终压应采用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压。
⑤压实接缝处,如果接缝的混合料温度达不到要求的压实温度,要采用加热器提高混合料的温度达到要求的温度,保证压实后的路面没有缝迹。
⑥压路机不得停留在温度高于50℃的已经压实过的混合料上。同时应采取有效措施,防止油料、油、汽油等其他有机杂质在压路机操作或停放期间掉落在路面上。
⑦碾压期间,压路机不得中途停留、转向或制动。来回交替碾压时,前后两次停留地点应相距10m以上,并应驶出压实起始线3m以外。
⑧压路机压不到的区域,应采用热的手夯或机夯把混合料充分压实。
⑨已经完成碾压的路面,不得修补表皮。
四、结语
旧水泥路面加铺沥青混凝土面层,可以有效地提高路基的稳定性和沥青路面的水稳定性,改善道路的使用品质,延长道路使用寿命。
【参考文献】
[1]JTG H10-2009 公路养护技术规范 [S].
[2]JTJ 073.1-2001 公路水泥混凝土路面养护技术规范 [S].
【关键词】沥青混凝土路面;早期破坏;成因;控制
随着我国城市公路工程不断网化,沥青混凝土路面以其独有的、较好的耐久性和行车舒适性占据了我国公路的较大比重。沥青混凝土路面具有较好的力学性能,并且坚韧、平整,具有良好的抗滑、抗渗和耐疲劳的性能;同时沥青混凝土路面还具有较高的温度稳定性,可以抵抗由于温差大而产生的路面开裂。但是由于各种原因,沥青混凝土路面早期破坏时有发生,有的产生横、纵向裂缝,有的局部拥包,有的产生路面汲浆、路面边部断裂、局部的沥青混凝土层剥落等,不仅影响了工程的观感质量,也影响了路面的整体性和行车的安全性,同时沥青混凝土路面的早期破坏,导致雨水的浸入渗透,使路面基层、路基遭到侵蚀、破坏和变形,加速了沥青混凝土路面的破坏,从而影响公路的使用寿命。
沥青混凝土路面早期破坏的成因较多,主要是由于各种外界因素作用在沥青混凝土路面的抗拉、抗挤应力大于沥青混合料的极限强度,从而造成沥青混凝土路面产生开裂,加之雨水侵蚀造成早期破坏。另外,在施工过程中,各施工工序处理不当,也会对沥青混凝土路面的质量造成隐患。
1 沥青混凝土路面属柔性路面,它具有良好的防渗功能,但各种因素影响使沥青混凝土路面的抗渗性降低,就会产生沥青混凝土路面的早期破坏。
1.1 沥青混合料的影响
沥青混合料摊铺在路面基层上,混合料的级配及密实性对沥青混凝土路面的抗渗性起决定性作用,开级配沥青混合料的孔隙率较大,抗渗性较差;而密级配的沥青混合料孔隙率较小,一般在6-8%,可以有力地阻止水份的渗透作用,所以一般沥青混凝土路面底层采用粒级稍大的混合料结构层,而面层采用粒级较小的且较密实的结构层,如AK-16和SMA-13等。有利于提高沥青混合料路面的抗滑性和抗渗性,使路面形成一个整体的防渗结构,减少沥青混凝土路面早期破坏的可能性。
1.2 温度因素的影响
沥青混凝土是一种在高温下拌制、摊铺碾压成型的一种柔性路面材料,所以温度对沥青混凝土质量影响较大。根据所采用的沥青的种类的不同,拌制沥青混凝土时集料加热温度、沥青的加热温度都有所不同,改性沥青温度稍高于普通沥青,但都不能超过沥青的允许加热温度,否则沥青会老化,使粘结力下降,从而降低了沥青混凝土路面的抗疲劳性能,使路面发生早期破坏。
另一方面,温度的影响同时也体现在沥青混凝土路面的摊铺及碾压成型过程中。沥青混合料运输到现场的温度一般在140℃左右,在此温度下进行混合料摊铺比较容易成型,而且密实。改性沥青混凝土一般采用高频低幅紧跟慢压的施工方法,对沥青混凝土进行压实,才可以达到沥青混凝土设计的强度和密实度。如果沥青混凝土的施工温度过低,在90℃时仍未碾压密实的情况下,如在摊铺特大江桥等周围环境温度较低时的混凝土将会产生由于沥青温度低所造成的过振,甚至造成路面开裂,降低路面的强度。同时由于光轮压路机的强行振压,也会降低路面的抗滑系数,导致路面强度降低,产生裂缝。
1.3 沥青混凝土路面裂缝影响
沥青混凝土路面裂缝的成因是由于各种因素作用产生的拉应力大于沥青混凝土的极限抗拉强度时,就会引起沥青混合料的开裂。造成沥青混凝土路面产生裂缝的因素较多,如地质条件较差的软基地段,造成路基整体不均匀沉降,导致路面结构基层及面层产生较大的剪切应力及拉应力,超过沥青混凝土的极限抗拉强度时就会产生裂缝;路面基层的平整度、强度对沥青混凝土路面的稳定性影响也较大,如果路面基层在施工中的平整度达不到要求,会造成沥青混凝土路面厚度不均匀,沥青混凝土收缩时,会在薄弱点产生裂缝,由于石灰类、水泥稳定类基层都属于半刚性基层,因为其干缩作用产生裂缝,沥青混凝土面层也会随之产生反射裂缝;另外气候温差大、沥青混合料质量、城市道路的地下管线多等因素影响都会产生沥青混凝土路面的裂缝,沥青混凝土路面产生的横向、纵向、网状裂缝造成了路面早期破坏的影响因素。
1.4 沥青混凝土路面早期破坏的其它方面影响因素
①透层油的影响
半刚性基层同沥青混合料面层之间是通过透层油来粘结的,透层油除粘结作用外,还有对基层起保水作用,防止基层过分干裂产生收缩裂缝,也对上部沥青混凝土渗透过来的水分起封闭作用,防止渗漏到基层产生水害。有的透层油在施工过程中被施工机械破坏,降低了它的作用,造成沥青混凝土路面早期破坏的隐患。
②施工机械的影响
沥青混合料一般采用摊铺机摊铺,而所选择的摊铺机械性能也直接会影响路面的质量。若机械一次性摊铺过宽,摊铺机的螺旋器在给料时,两侧边部的混合料会由于送料太远而产生粗骨料集中,中间部位会因螺旋器的不断旋转而产生细骨料集中,从而造成路面的整体强度不均,抗渗性能下降,造成早期路面破坏的隐患。
③路面附属结构质量的影响
公路的附属工程对路基、路面都起到加固和稳定的作用,如质量达不到要求,就会产生路面破坏隐患。如高速公路两侧边坡的护坡砌体,与紧急停车带的硬路肩,若砌筑不牢固就会产生沉降,路肩板和沥青混凝土路面间会产生裂缝,雨水侵蚀造成塌边及塌坡现象。
2 水对沥青混凝土路面早期破坏
由于沥青混合料的不均匀性,温度的影响,路面裂缝以及其它因素等所造成的沥青混凝土的耐疲劳性能、抗滑性、抗渗性能的减弱,都会因水的作用而加剧沥青混合料路面的早期破坏。
雨水及绿化用水等从路面的薄弱环节渗透到路面结构层中。夏季水会同空气中的CO2产生酸质对沥青起剥离作用,降低混合料的抗疲劳性,部分水分由于透层油的质量达不到要求,而渗透到基层及沥青混合料之间,由于车辆的不断作用,造成基层骨料同面层之间的不断摩擦,情况严重时就会产生汲浆现象。雨水渗透到沥青混合料空隙里,由于水的冻融,体积膨胀,使沥青同骨料间产生剥离,造成路面的破坏。
本文对沥青混凝土路面的早期病害及其原因进行了分析与研究,总结了影响沥青混凝土路面早期破坏的几点成因,指出了今后主要的研究方向,当务之急是加快对沥青混凝土路面早期破坏的进一步研究,为设计和施工提供指导;同时,还要加强对沥青混凝土路面早期破坏质量控制方面的技术,另外,还要改进摊铺技术及提高施工质量,从根本上解决沥青混凝土路面早期破坏问题。
参考文献
[1]《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)
[2]《公路沥青路面施工》
【关键词】沥青混凝土;拌合站;故障;原因
一、高速公路施工设备生产力的浪费
在我国的实际公路建设过程中,对沥青混凝土拌合站的拌合设备没有充分利用。往往对设备的生产要求远远没有达到设备的最大生产规格,这对于沥青混凝土拌合设备来说是一种浪费,下面从5个方面探讨沥青混凝土拌合设备生产力浪费的原因:
(1)配合比不当造成的设备生产力浪费。生产配合比、目标配合比是沥青混凝土生产的两个配合比要求,两种配合比是对不同原材料的比例要求。生产配合比是对沥青混凝土中的砂石料混合比的要求,而目标混合比是对冷料输送的比例要求。生产配合比直接决定沥青的配级标准,而目标配合比是为了生产出符合生产配合比的沥青混凝土而设置的。在实际的生产过程中,因为一些实际的原因会对生产配合比和目标配和比进行调整,但是就是因为这些微调,经常会出现溢料、等料等现象,降低产量。
(2)砂石料质量问题造成的设备生产力浪费。在这一环节造成的生产力浪费主要是人为的原因,因为生产什么样规格的沥青混凝土对砂石料是有严格要求的。对于砂石料的进料把关不严就会用到等级不合格的砂石料,最终造成沥青混凝土不合格,进而从新生产,造成严重的原材料浪费。
(3)砂石料含水量问题造成的设备生产力浪费。沥青混凝土生产设备对砂石料的含水量有一定的要求,设备中还有专门的烘干筒在生产的过程中进行烘干, 如果砂石料含水量过高就会直接影响整个生产,降低产量。
(4)燃油燃烧值造成的设备生产力浪费。沥青混凝土设备对加工使用油有严格的要求,使用油必须达到一定的燃烧值才能保证设备的正常运转。通常使用的有重柴油、重油,但是在实际的生产过程中有些施工方为了减少成本会使用混合油, 严重影响设备的正常运转。
(5)运行失误造成的设备生产力浪费。在实际的设备运行中经常会出现一些机器参数设置不当造成的设备事故,进而影响了设备的生产能力。
二、沥青混凝土出料时温度的难控性
在沥青混凝土生产的过程中,对温度的要求是很严格的。温度较高,沥青容易烧焦,也就是所说的“糊料”现象,无任何利用价值;温度较低,砂石料与沥青粘连在一起,也就是所说的“花白料”现象。不论是发生糊料现象,还是花白料现象,损失都是极大的。发生这两种现象主要有如下两方面:
(1)控制沥青加热温度不当、温度较高,便会发生“糊料”状况。温度较低,便会发生“花白料”状况。
(2)控制砂石料加热温度不当,对燃烧器火焰大小的调节不准,紧急风门出现失灵状况,砂石料中的水分含量也会发生变化,冷料仓中出现缺料状况等,都会产生废料。这就要求工作人员在生产中,仔细观察设备的运行状况。
三、油石比控制难度大
在沥青混凝土中的油石比,是砂等填加料与沥青质量之比,同时也是控制沥青混凝土质量的非常关键的指标。油石比过于大,在摊铺碾压路面上起“油饼”。油石比过于较小,混凝土上料容易发散,导致碾压不成形状,这些都会发生质量事故。主要原因如下:
(1)砂石料中的泥土,灰尘含量已经严重处于超标状态。虽然已经除过尘,但是填料中的含泥量较大,大部分都是填料与沥青的结合,也就是我们所说的“吸油”。石子表面所粘附较少的沥青,就会出现碾压不成形的状况发生。
(2)系统计量故障。通常是矿粉计量秤和沥青计量秤的计量系统零点发生特殊状况,会造成计量的误差。特别是沥青计量称,如果发生一丁点的误差,那么就会严重影响到油石比。除此之外,在实际的生产过程中,由于矿粉计量仓设备的斗门没有严格关闭,造成在生产过程中出现跑漏的现象,这就大大影响了沥青混凝土油石比的准确性。因此,施工人员在生产前做的首要工作就是请负责计量工作的专业人员,即计量技术监督局的工作人员对拌和站既有的计量称进行全面准确的计量标定,用以保障计量工作顺利进行。
(3)沥青喷嘴堵塞故障。经过长期的生产,沥青拌合站会因拌缸里存在的砂石料而造成缸里沥青喷嘴堵塞的问题。在这种情况下,拌和好的沥青混凝土中必然会出现因喷嘴堵塞的问题而造成沥青含量不均匀的现象,使得这部分混凝土中一部分沥青含量较小,另一部分沥青含量则较高。因此,负责拌和工作的人员应当定时检查沥青喷嘴,并及时对其进行清理疏通,用以保障沥青能够均匀的喷洒。
四、施工环境较差
在施工过程中,有时拌合场尘会发生漫天飞扬的状况,严重污染到环境,同时也对工作人员的身体健康有着一定的影响。其主要形成原因如下:
(1)砂石料中泥量和粉尘量严重超标。
(2)除尘过程中发生系统故障。在沥青拌合站中,当代通常采纳的都是二级布袋除尘方式,是由较好透气性、孔隙较小,耐高温的制定材料制定而成。价格却较高,但效果却很理想,正好能达到环保的多方面要求。通常情况下,造成环境及空气污染的主要原因是有的企业为了省钱或者布袋脉冲气压太低,没有足够的燃油,吸收在表面的杂物,进而造成堵塞现象。如果布袋发生破损现象,不进行及时安装,那么就会烟尘所呈现出的“黄烟”,其实便是灰尘。
五、沥青混凝土拌和站其他影响生产的故障
(1)输送带跑偏的故障。在实际的生产过程中,拌和站内常常会因为输送带调节平衡的不到位,亦或是因为其松紧程度不同而造成输送带在运转的时候发生偏位故障,若发生输送带跑偏的故障,那么必然会引起砂石料在传送过程中漏料的问题。当偏位的漏料积累到一定程度后,砂石料的传送量势必会减少,在这种情况下,拌和站的生产效率会受到严重影响,更甚者会因输送带被扯断而迫使设备停止运转。因此,在输送带的运转过程中,需要要有专人对输送带的平衡度进行调整和检查。
(2)气压系统漏气的故障。沥青混凝土拌和站中的气压系统是其重要的控制系统,倘若设备中的零部件漏气(如:连接部位、油水分离器、气管等),那么沥青混凝土拌和站在其不断的运转过程中就会出现气压供压不足的问题, 进而引发气缸因气压不足而停止运作的问题,直接影响到生产效率。
(3)因日常保养不到位而造成设备部件损坏的故障。在生产过程中,由于选用的工作人员没有具备较强的工作责任心,未能按照相关的要求对设备予以保养、修复,使得拌和站在长期的运转过程中造成零部件损坏,进而影响生产效率。因此,工作人员必需加强工作责任心,做好设备的日常保养工作,并做好设备的保养记录。
[关键词]沥青混凝土 路面施工 质量控制
中图分类号: 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)02-
由于我国公路事业的蓬勃发展,对于沥青混凝土的应用施工研究也越来越成熟,尤其是最近几年,其在公路施工方面得到了很大的推广,也被施工单位所重视。沥青混凝土公路虽然有很大的优势,但是如果对其施工特性不了解,就会造成社会资源的浪费,为工程留下较大的安全隐患,造成严重的后果。因此需要对沥青混凝土公路质量进行控制,最大可能地增加其安全性能,在施工质量上进行防范,加大其使用的空间。
1、原因分析
沥青混凝土公路质量之所以会出现一些问题,经过系统的分析,原因主要有以下几个:
1.1沥青质量问题
最近几年国家把交通作为重点项目进行投资,但是很多项目的投资资金有限,无法进行大规模地建设,所以说就会在材料的选择上有所失误,无法达到最基本的需求。例如国家的一级路以及城市的道路等,都需要沥青作为原材料进行建设,但是在道路的设计过程中,会考虑到经济性的元素,不能对其进行更加深入的研究,这样就会导致道路出现问题,往往会有提前损伤的状况。在这种情况下,就需要考虑沥青的质量问题,做好严格的公路质量控制工作,就能避免一些问题的出现[1]。
1.2沥青混凝土的摊铺
如果排除沥青有质量问题这样一个客观的因素,导致沥青混凝土公路质量出现问题,就可能是沥青混凝土的摊铺出现了问题,没有进行更加精确的施工是问题的关键。在施工的过程中,如果只是凭借自身的经验进行施工,那么就会出现一些误差,导致一些严重问题的出现。因此需要自动找平系统的辅助,对公路进行更加全面的摊铺,需要掌握一些基础知识,在此基础上,消除类似于纵向接缝的问题。在进行沥青混凝土铺公路的过程中,要将沥青混凝土生产配合比弄清楚,不能马虎行事;其次要注意沥青混凝土公路摊铺的次数,有时会由于次数的增加而产生变形,保证公路不能失去一些平衡的控制。
1.3裂缝
沥青混凝土公路质量出现问题最常见的一个原因就是裂缝问题,根据产生裂缝的类型,可将其分为以下几种:一是纵向裂缝;二是横向裂缝;三是反射裂缝;四是网状裂缝。最为常见的裂缝是横向裂缝,之所以会出现横向裂缝,是因为温度不均所导致的,地表的温度差过大会使表面向下延伸,随着时间的延长,沥青会变得严重老化,进而出现裂缝,抗裂缝的能力也会降低,最终出现裂缝,导致公路出现问题。出现纵向裂缝,是由于地基不稳所导致的,填土方向也会对其造成一定的影响,尤其是路段较旧的地方,如果没有按照合理的设置进行配置,那么就会出现裂缝,造成对公路的损坏[2]。
1.4沉陷
由于很多地方的路基在进行压实的时候,会出现不均匀情况的出现,再加之铺垫的强度不够,车辆超载等情况会让公路出现沦陷。如果公路出现了沦陷,就会让局部出现下降,这对公路会有很大的破坏力,因此需要采取一些合理的措施防止公路沦陷的产生。
2、主要措施
2.1加强原材料的控制
由于沥青在所有的原材料之中占据很重要的地位,因此如果条件允许,就要选择具备以下条件的沥青,首先要有很好的抗老化能力,需要在无论是高温或是低温的条件下都能够经受重量的压力;其次其含蜡量不能太高,如果会导致其粘度过低,如果技术条件允许,可以在其中加入一些改性剂,让沥青的指标更加符合公路质量的标准。对于沥青的针对度,需要按照指标严加控制;再者,要控制原材料的含泥量,不能让其含量过多,也不能让含量过少,要选择与沥青具有很高粘合度的粗骨料,这样就会让粘性变得更好,例如就可以选择石灰岩等。在进行选择的过程中,需要控制集料粒径的大小,要让其符合在一定的范围之内,这样就不会出现反作用[3]。
对于混合材料的含水量也需要进行控制,这样才不会让材料出现收缩或是出水等情况,要让混合料在最佳的含水比例下进行碾压成型,才能够达到公路质量的标准。只有让混合料的成型效果好,才能保证之后所有工作的顺利进行。除了要有合理的用水量外,要注重水泥的选择,因为其对混凝土的收缩有较大的影响,需要减少水泥的用量,这样才能达到基本的强度要求。在达到要求的前提下,可以使用较少的水泥量,在此基础上参杂一些矿物掺合料,以此来取代部分水泥。
2.2沥青混凝土的运输控制
要想让沥青混凝土公路质量控制达到最佳的标准,需要对沥青混凝土的运输进行控制,车在装料前需要用油水进行擦拭,比例为1:3的隔离剂,这样可以让混凝土保持有最佳的状态。但是也不能够涂抹过多,这样会导致出现一些过多的堆积液体,影响混凝土的质量。在装车进行运输的过程中,需要有专业的人员进行温度的测量,这样才不会让材料有质量的问题。如果温度和湿度在不能符合混凝土公路的质量标准,需要对其进行检测,不可采用不符合标准的材料。此外,如果沥青混凝土都能够达到最佳的标准,司机在运输的过程之中,要尽量少的急刹车,这样会导致材料出现搅拌的情况,而且摩擦会产生热量,让混合的材料出现一些化学反应。在运输到目的地之后,需要有专业人士进行指挥卸料。要将其倒至在摊铺机推辊大约50cm处之后,进行换空档,这样慢慢向前运动,能够防止摊铺机撞击。在卸料的时候,尽量保持平稳,这样不至于引起一些反作用力,在适当的时候使用踩刹车,这样才不会将材料卸到地面上[4]。
2.3摊铺的速度、温度和厚度的控制
在进行沥青混凝土公路摊铺的时候,需要严格对摊铺的速度、温度和厚度进行控制,这样才能保证地面达到平整的需求。由于沥青混凝土的摊铺机速度让会摊铺的厚度出现变化,因此在操作过程中一定要保持匀速,不能一会儿快,一会儿慢,还要最大可能的减少停机的次数。根据以往的经验而言,公路质量的控制往往速度要达到2-3m/min,对于中下面层,速度控制在3-4m/min 比较合理,温度要在10-140℃之间,不能过高,否则会影响其抗变形能力。
2.4压实
保证沥青混凝土公路质量最重要的一个手段就是进行压实,如果含水率过多的时候就可以进行碾压,力度可以按照先轻后重,先碾压边缘,再辗压中间的原则。对于压实的速度也要控制在1.5km~2.4km每小时,不在不得已的情况下,不能进行调头或是急刹车,这样会对表层进行破坏。在压实的过程中,需要分为三个阶段,分别是初压、复压、终压,只有严格按照要求进行压实,才能保证沥青混凝土公路质量达到最佳的状态。
做好沥青混凝土的公路质量控制要从多方面进行努力,这其中包括工作人员要认真负责,合理配置和相关材料,能够严格按照技术规范进行操作等。只有严格把好质量关,并对施工的工艺进行控制,才能保证将问题防患于未然。在发现沥青混凝土公路出现了质量问题时,要及时进行处理,确保其能够正常应用,不会出现任何安全问题,让其质量控制达到一个较高的水平。
参考文献
[1]赵郁.浅议沥青混凝土路面主要缺陷的成因及防治措施[J]黑龙江交通科技,2010(1).
[2]王莉娟,侯志芳.沥青混凝土的压实质量控制技术[J].科技信息(科学教研),2007,(21).
[3]杜一平,宋辉.沥青混凝土压实施工工艺及其质量控制技术[J].今日科苑 ,2007,(24).
[4]李春芳,张勇,赵庆秋.热拌沥青混凝土路面施工中各阶段质量控制[J].公路交通科技(应用技术版),2007,(S1).
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