[12-11 17:00:02] 来源:http://www.tmgc8.com 公路工程 阅读:3833次
在沥青路面的早期使用过程中,一些已建成通车的路段出现不同程度的病害缺陷,如裂缝、坑槽等。造成这种现象的原因很多而且比较复杂,就其根本原因,笔者认为主要是压实度不够的问题。
沥青混凝土路面是目前应用较为广泛的路面类型,因为沥青混凝土路面相比水泥混凝土路面有平整度高、行车舒适、施工方便、养护简便等优点,所以越来越多的建设及设计单位,在城市建设时多采用沥青混凝土路面。但是从路面寿命比较,沥青混凝土路面存在容易老化、耐水性差的缺点,而水泥混凝土路面寿命比较长耐水性好,本文以沥青路面施工的实践为例,就怎样在施工中保证压实度,提出一些建议。
一、集料级配优劣直接影响路面压实度
沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料。按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料。按矿料级配组成及孔隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。按公称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒径等于或大于31.5mm)、粗粒式(公称最大粒径26.5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或19mm)、细粒式(公称最大粒径9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于9.5mm)沥青混合料。要达到理想的压实度,材料的选择和优劣是一个非常重要的问题。粗集料和细集料配比以及矿粉等组成原料的比例对沥青混合料的压实度都有直接影响。我们曾对沥青拌合设备做过一个集料配比对压实度影响的实验,实验的过程是选取不同的粗细集料,分别对单一尺寸集料级配、混合集料级配和从粗到细均匀级配的沥青混合料进行压实。通过压实度测定我们发现:在其他指标相同的情况下,从粗到细均匀级配的混合料较易压实,而单一尺寸集料级配的混合料或间断级配混合料则不易取得所需的孔隙率。然后我们对粗集料比例大的混合料持续增加压实力,发现在显著增加压实力的情况下,粗集料比例大的沥青混合才能获得所需的孔隙率。另一实验表明,多砂的或细级配沥青混凝土容易压实,但这种混合料仍难以达到适当的密实度,而多砂的混合料在压实作用下趋于推挤且难于压实。实验表明只有从粗到细均匀级配的混合料较易压实,而且取得的孔隙率是符合要求的。某省公路科研所据此理论研究开发的嵌挤密实型沥青混合料在抗辙、抗渗水方面性能良好。
嵌挤密实型级配的原理是:细集料的用量应根据粗集料形成的空隙来决定,并依次推广到更细的集料。嵌挤密实型沥青混合料属于粗级沥青混合料。为保证密水性能,根据嵌挤密实型粗级配沥青混合料要求的压实空间较一般细密级配混合料高的特点,现行规范中的压实空间只适合一般细级配沥青混合料,而不适合此类粗级配沥青混合料。因此科研人员研究嵌挤密实型粗级配沥青混合料的压实新工艺,在此基础上高温碾压、保温碾压,才能保证嵌挤密实型粗级配沥青混合料压实达到设计要求。二、沥青粘度决定颗粒移动效果从而影响压实度
通过实验发现沥青粘度对沥青混合料强度有直接的影响,并影响着混合料的压实度。沥青混合料的强度主要表现在两个方面。一是沥青与矿粉形成的胶结料的粘结力;另一是集料颗粒间的内摩阻力和锁结力。矿粉细颗粒的巨大表面积使沥青材料形成薄膜,从而提高了沥青材料的粘结强度和温度稳定性;而锁结力则主要在粗集料颗粒之间产生。沥青粘度高时,骨料会被高粘度的沥青锁住导致移动性不好,压实时由于骨料移动不畅,造成密实度不够;沥青粘度低时,骨料不会被沥青锁住移动性较好,压实时由于骨料移动通畅,密实度相对较高。当沥青混合料较热时,沥青充当克服集料颗粒间摩阻力的润滑剂,在混合料已冷却时,沥青充当结合集料颗粒的结合料。在给定的温度下,低粘度的沥青比高粘度的沥青达到的密实度要高,通过升高压实温度,高粘度沥青能达到与低粘度沥青一样高的压实度。选择沥青混凝土矿料级配时要兼顾两者,以达到加入适量沥青后混合料能形成密实、稳定、粗糙度适宜、经久耐用的路面。沥青混合料中的沥青量应以试验室试验结果和工地实用情况来确定。
三、碾压温度对路面压实的影响
通过了解沥青粘度对沥青混合料强度有直接的影响,并影响着混合料的压实度。沥青的粘度可在温度的调节下发生变化,因为沥青和沥青混合料的性状对温度非常敏感,在相同级配混合料下,随碾压温度升高空气率逐渐降低,当碾压温度达到150℃时,空气率降到最小,混合料试件密度达到最大。但是如果在此温度下继续升高,就会密封剂对路面进行涂刷,补充沥青组从中的油份,恢复老化沥青的活性,恢复路面性能。www.tmgc8.com
四、沥青混凝土罩面
城市道路与公路不同,地下埋设了各类管线,管线沟槽由于压实度不足、新老基层不成板体等原因,往往会发生沉降不均匀等现象,造成各类路面病害。为了维持道路平整度及标高,可以根据需要对原路面进行铣刨加罩。
总之,城市道路预养护这项技术的关键在于养护时机的选择。道路预防性养护时机的选取应基于路面的功能性能(路面结构性能良好的情况下)。市政道路养护管理者必须弄清道路功能失效的时间,在路面功能性破坏前进行预防性养护,一旦结构损坏发生,预防养护措施就不再是可行方案。所以及时有效地采取预防型养护措施将大大延长路面的使用寿命,这样既节约了资金又保持了道路通行质量。
(作者单位:桑兵强 安阳市市政维护管理处 魏晓峰 安阳市市政工程处)