論文導讀:其中礦質(zhì)材料分檔、材料級配和合成比例直接決定了合成礦質(zhì)混合料級配好壞,對提高設計瀝青混合料高溫抗變形能力的影響尤為明顯。
關鍵詞:瀝青,早期病害,原因解析
1 瀝青路面早期損壞原因
1.1原材料的影響
1.1.1礦料 礦質(zhì)原材料對路面質(zhì)量和使用壽命具有決定性作用。論文檢測。石料的強度、酸堿性、巖石結理情況是在礦料選材時應考慮的主要因素,礦料加工的級配、顆粒形狀、表面紋理或粗糙度是保證合成礦料間相互嵌擠形成較好內(nèi)摩擦力的主要物理指標。其中礦質(zhì)材料分檔、材料級配和合成比例直接決定了合成礦質(zhì)混合料級配好壞,對提高設計 瀝青混合料高溫抗變形能力的影響尤為明顯。目前,市場上供應水泥砼用或建筑用集料多采用傳統(tǒng)小型鍔式破碎機生產(chǎn),加工的碎石針片狀含量大,級配和材料均勻性差,采用這樣的礦料很難生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的瀝青混合料。因此,設計好的瀝青混合料首先應認真抓好礦質(zhì)原材料的選材,嚴格控制礦質(zhì)原材料備料質(zhì)量。論文檢測。
1.1.2瀝青 瀝青的稠度、感溫性和含蠟量等指標直接影響瀝青與礦料的粘結力,并由此影響瀝青路面的強度和瀝青混合料路用性能。各地根據(jù)氣候分區(qū)選擇與本地氣候、交通條件相適應的瀝青種類及標號,并使用優(yōu)質(zhì)的瀝青,對預防瀝青路面早期出現(xiàn)車轍,有效防止路面開裂,保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。高速公路因重載、超載車輛和渠化行車作用,一般宜選用稠度大、感溫性小、軟化點高、含蠟量低的重交石油瀝青,以增大瀝青混合料中瀝青的粘聚力,這對預防和提高瀝青混合料抗變形能力很有效。
1.1.3摻加料 瀝青混合料的摻加料通常多指填料,使用比較多的如礦粉、消石灰、水泥等,此外還有用于瀝青改性目的熔融或分散在瀝青中的摻加料。當瀝青用量一定時,填料的比面積及摻量決定了瀝青膜的厚度,礦料之間滑動變形隨填料的增加而減小。對山西運122區(qū)氣候而言,瀝青混合料配合比設計時,選用水穩(wěn)性好的填料,并保證填料足夠的摻量,以減小瀝青膜的厚度和自由瀝青含量是十分必要的。通常瀝青混合料采用的填料要求選用與瀝青粘附性較好的石灰石球磨生產(chǎn),并控制拌和樓利用回收粉塵的用量不超過填料總量的50%,前提是粉塵的質(zhì)量近接或等同于填料的質(zhì)量。如條件許可,建議另外摻加2-4%的水泥或消石灰等量替代礦粉。論文檢測。
1.2材料組成設計的影響
1.2.1礦質(zhì)混合料設計 礦料的合成比例決定了礦質(zhì)混合料合成級配,JTJ032-94《公路瀝青路面 施工技術 規(guī)范》要求,礦質(zhì)混合料合成級配應使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm篩孔在內(nèi)的較多篩孔的通過率接近技術規(guī)范級配范圍的中值,但“規(guī)范”未區(qū)別各地氣候差異、道路交通條件和不同油面層位的功能要求進行合成礦料級配調(diào)整,設計時片面強調(diào)按密實級配原則設計礦質(zhì)混合料,這類瀝青混合料結構 強度受溫度影響較大,通常表現(xiàn)為低溫抗裂性和密水性較好,高溫抗變形能力差。此類教訓是深刻的,國內(nèi)因為瀝青混合料礦料級配設計不合理,通車后不久發(fā)生早期損壞的實例恐怕不止以個位數(shù)來統(tǒng)計。山西運城地處熱區(qū),通常瀝青混合料組成設計時應綜合高溫穩(wěn)定性、密水性和表面層防滑、抗裂性要求。
1.2.2馬歇爾試驗技術標準和最佳瀝青用量選定 瀝青混合料各項路用性能與瀝青混合料最佳瀝青用量的選定息息相關,而馬歇爾試驗技術標準的選定范圍直接決定了瀝青用量選定。實踐證明,設計瀝青混合料馬歇爾試驗的穩(wěn)定度、流值比較容易能滿足規(guī)范要求,因此決定瀝青混合料最佳瀝青用量選定的主要控制性指標是目標空隙率、瀝青飽和度范圍、殘留穩(wěn)定度和動穩(wěn)定度標準等。各地進行瀝青混合料設計時首先應結合本地實際情況在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)選定合適的馬歇爾技術標準,以保證據(jù)此確定的最佳瀝青用量能夠滿足不同層位油面的使用功能要求。
1.3外界因素的影響
荷載和自然因素作用是引起瀝青路面發(fā)生病害最直接原因。路面在行車荷載作用下,產(chǎn)生壓縮、彎曲和剪切變形,當荷載瞬時最大剪切力超過瀝青混合料臨界開裂疲勞強度時,路面就會開裂,重載和超載車輛長時間反復作用,逐漸發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫,雨水滲入后,動水沖刷加速了破壞。同時,瀝青路面由于長期暴露在空氣中,受溫度、光照、降雨、冰凍等各種自然因素作用,致使瀝青混合料功能老化,其可塑和變形能力降低,加速了瀝青路面的損壞。
2 瀝青路面早期損壞的防治
瀝青路面早期損壞的防治應本著“預防為主、標本兼治”的原則進行,通過合理的 設計 、選材,加強施工過程中各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理,提高瀝青路面的使用品質(zhì),避免或最大限度地減少病害發(fā)生。
2.1原材料質(zhì)量控制
切實抓好礦質(zhì)原材料選材、備料生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗,從源頭上對原材料備料質(zhì)量加強管理。油面料碎石備料時,建議采用反擊式破碎機、振動篩設備,并統(tǒng)一破碎機和篩分設備的規(guī)格(型號)、篩孔尺寸,保證分檔碎石有較好的顆粒形狀和級配。
2.2優(yōu)化設計
對各油面層瀝青混合料進行優(yōu)化設計。礦質(zhì)混合料設計時應采用骨架密實結構 ,最佳瀝青用量應根據(jù)不同層位油面層需要的功能謹慎選定。為提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,江西地區(qū)施工采用的瀝青用量應按最佳瀝青用量OAC降低0.1-0.3%選用,中、下油面層宜取低限。重載道路或高速公路瀝青路面建議對中、上面層使用瀝青進行SBS改性。
2.3加強拌和樓的現(xiàn)場管理
嚴格監(jiān)督拌和樓按 監(jiān)理 批準的生產(chǎn)配合比準確配料,控制好瀝青和骨料加熱溫度、瀝青混合料的拌和時間、出料溫度,保證拌和樓生產(chǎn)的瀝青混合料質(zhì)量。
2.4選擇配套機械設備
科學、合理地選擇瀝青混合料拌和、運輸、攤鋪、壓實及其配套設備的選型、組合方式和配置數(shù)量,并通過試驗段檢驗選用設備及組合方式的適用性。
2.5加強瀝青路面 施工質(zhì)量
加強瀝青路面現(xiàn)場施工各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理,保證瀝青混合料攤鋪均勻、穩(wěn)定,碾壓密實。為減少瀝青混合料運輸、攤鋪過程出現(xiàn)的離析,中、下油面層建議使用兩臺攤鋪機攤鋪,表面層另配備一臺瀝青混合料轉料車與一臺寬幅攤鋪機聯(lián)合攤鋪。氣溫低于10℃度或天氣下雨時不得進行瀝青混合料攤鋪。
2.6加強公路營運期間的養(yǎng)護管理
公路投入運營后,管理單位應經(jīng)常性對公路進行病害和缺陷情況調(diào)查,及時對路面產(chǎn)生病害的原因進行分析,并針對性提出處理辦法,使病害做到被早發(fā)現(xiàn)、早處治,避免病害的發(fā)展和蔓延,盡快使路面功能得到恢復。
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