沥青路面摊铺离析的产生与控制0螺纹管

沥青路面摊铺离析的产生与控制

沥青路面摊铺离析的产生与控制 2011年12月04日 来源： 摘 要对沥青混合料的级配离析和温度离析现象产生的原因和危害进行分析和讨论，指出了摊 铺机结构和施工方法不当是造成级配离析的主要原因，而自卸卡车的运输过程是造成温度离 析的主要原因，并都相应地提出了控制措施。 关键词 摊铺 离析 产生 控制 1 引言随着人们对高速公路平整度及行车舒适性的要求越来越高，从底基层开始，以前靠平地机，路 拌机等机器完成的稳定材料铺设工作都由摊铺机来完成，从而最大程度保证了道路平整度和质 量。 由于摊铺机的广泛使用，使得在摊铺过程中出现的离析的控制成了一个很重要的问题。本人 通过多年的施工实践就离析的产生和控制等谈一点看法。 2 摊铺过程中离析的产生 混合料的离析包括级配离析和温度离析。级配离析是指集料在外力作用下大粒径料和小粒径 料分别聚集的现象。混合料中骨料的粒径不同其运动惯量也不相同，当混合料受到外力(机械)作 用后，大粒径骨料的运动速率必然大于小粒径骨料的运动速率，于是就产生了大小粒径料的分离 而形成离析。温度离析是指在摊铺沥青混凝土面层时，经充分搅拌、温度均匀的沥青混合料，经过某一过程后，温度出现较大差异的现象。 2.1 级配离析之纵向离析的产生 大量的试验以及摊铺实践都表明，纵向离析现象是由螺旋分料器结构产生，如图1所示。

由于摊铺机所铺设的材料都是从中间向两边输送的，在螺旋送料槽这个开式空间里，由于结 构的需要，必须有一个中间驱动的链轮箱，在两端还必须有多个加长支撑，这些支撑造成了螺旋 的不连续，同时材料的流动增加了阻力，料流在这个空间内大粒径材料和小粒径材料分离，造成 了多条离析带。 2.2 级配离析之横向离析的产生 横向离析现象的产生与摊铺机本身因素关系不大，它主要是由作业方法带来的，如图2所示。

图2 横向离析带

在摊铺机的一个工作循环中，混合料拌和站贮料仓存料时形成锥状堆料，第一次造成了在贮料仓 中的离析，拌和站的卸料器向卡车卸料时，也形成锥状堆料，第二次造成了在卡车料斗中的离析，当 卡车向摊铺机料斗中卸料时，又一次形成锥状堆料，在摊铺料斗中形成再次离析，一个工作循环完 成后，卸料卡车离去，摊铺机将料斗收起，这时，留在最后的大粒径的材料全部送到螺旋分料器，形 成了一条又一条的横向离析带。 2.3 温度离析的产生 自卸卡车的运输和卸料过程是造成沥青混合料温度离析的主要原因。 自卸卡车在运料到摊铺机途中，沥青混合料会通过车厢壁与空气进行热量交换，毫无疑问，靠近 车厢壁及顶层的混合料温度大幅降低，由于导热性能低，热量从混合料堆的中心向四面传导的速度相 当慢。所以在卡车抵达摊铺现场时，车厢内四壁的物料温度就会大大低于物料中部的温度，出现温度 差别。 卸料过程中，车厢中部的物料因温度高，粘性低首先被卸到摊铺料斗中，而靠近车厢壁的物料总 是最后落在料斗的两侧和顶部;高温物料又是最先摊铺到基层上，而低温混合料被延时到最后摊铺， 这个过程进一步加剧了沥青混合料温度的不均匀性，温度的离析更加严重，而且每车的运输和卸料 都会出现这种离析现象。 3 对离析的控制 虽然在摊铺过程中离析无法避免，但我们可以通过一些措施进行有效的控制，减少分离现象的产 生。沥青混凝土路面必须从混合料设计，集料加工，堆集，混合料拌和，运输，摊铺等各环节抓起，严 格按技术标准和规范进行施工。 3.1 纵向离析的控制 实际摊铺过程中，主要通过三种途径来控制。一是选用高性能的摊铺机来保持刮板输料器和螺旋 分料器稳定、连续地工作，则混合料将始终沿熨平板宽度方向均匀分布，混合料产生的离析将降低至 最少;二是通过调整超声波料位器，使物料淹没螺旋叶片2/3以上，这样使得物料从中间向两边运动 是整体移动，而不是不断翻滚，避免了大小料分离;三是螺旋前导料板的间隙随机适度调整和螺旋的多 级调整并在螺旋分料器两端改装反向叶片，使混合料在分料时两端形成二次拌和从而减少粗细粒料的 堆积从而有效地抑制离析现象。 3.2 横向离析的控制 解决横向离析现象最有效的措施有以下几种:一是混合料宜采用大吨位卡车运输，它形成的离析 量要少;二是自卸卡车在装料时应移动装料，并按车厢前、后、中的装料顺序，从而减少材料的离析 现象;三是从贮料仓卸料时，不要每次都将料仓里的料卸光，由于贮料仓在装料时总是形成同心圆形 的离析，卸料过程中最后一些绝大多数为粗骨料;四是自卸卡车卸料时要快速卸下，使整块物料往下 卸，以减小料的离析;五是每一辆卡车卸完料时，不要将螺旋料槽中的材料铺完，料斗收起，余料送入 刮板输料器后，放下料斗，将新料及时卸入摊铺机，使得刮板、螺旋输送过程中新旧料充分混合，有效 地抑制离析现象。 3.3 温度离析的控制 目前主要采取两种方法来控制温度离析。一是使用重搅拌螺旋机构来减轻或消除温度离析。如设 计成变径变螺距螺旋输送器，仅当宽螺距时混合料才能进入摊铺;窄螺距时混合料重新搅拌，该过程 将冷粗料和热好料彻底重新拌和，消除了运输过程中产生的温度离析和级配离析。二是，使用一种称 为“沥青混合料转运车”的新的施工机械，其主要功能是对摊铺前的沥青混合料重新进行一次搅拌。 同时，避免了运料汽车对摊铺机的碰撞。消除运输过程中产生的级配离析和温度离析。 3.4 其他一些控制离析的措施 (1)拌和站的生产能力应该与摊铺机的摊铺能力配套，否则就会造成摊铺机断断续续作业，混合 料产生离析也就无可避免。 (2)严格控制混合料的最大粒径和级配。集料中粒径愈大运动惯量愈大，混合料在拌和运输和摊 铺过程中就容易产生大小颗粒料分离，级配不成比例，大小粒料更易产生离析，所以集料在破碎，筛分和混和料级配中应严格控制最大粒径的含量和保 证级配的准确性。 (3)宽幅作业时(宽度大于7m)采取两台并机梯形联合热接缝施工法。 4 结语 混合料离析导致铺筑层的力学性能变坏，出现不良结构，从而降低路面的使用寿命。目前的施工工艺，材料的级配离析和温度离析都还不能杜绝。所以采取各种措施控制和减少混合料的离析是保证 高速公路路面平整度和质量的关键。 参考文献 [1]何挺继等.筑路机械手册.北京:人民交通出版社.1998. [2]李宝蕴、张德岑.多功能摊铺机使用中的几个难点问题.筑路机械与施工机械化.2001.5. [3]沈金安.关于混合料的均匀性和离析问题.公路交通科技.2001.12(end)

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