沥青混合料运输过程中的离析现象探讨

论文导读：沥青转运车的二次搅拌功能极大地改善沥青混合料的温度离析现象。沥青转运车的二次搅拌功能极大地改善沥青混合料的温度离析现象。温度离析，沥青混合料运输过程中的离析现象分析。
关键词：沥青混合料，水损害，离析，温度离析

　　0 引言
　　从我国目前质量管理系统来看，石场石料加工是最不被重视的一个环节。高速公路施工所需的石料往往是从当地的一些小石场临时采购，即便是为了高速公路施工而专门开设的采石场，也存在石质不稳定，且因是临时性的，生产工艺较为落后，导致生产出的集料具有盲目性，这样造成的严重后果是配合比设计迁就集料生产的盲目性，无法调配出优良的级配曲线，施工中易产生离析，这样的碎石用于路面容易导致早期的水损坏[1-2]。为了改善沥青路面的水稳定性，需要从材料、设计及施工等诸多方面采取一定的措施。
　　1 沥青混合料运输过程中的离析现象
　　卡车装好料后运到沥青摊铺机前的路途由于是施工便道，难免会有坎坷不平，在卡车产生颠沛的过程中粗集料就会滚落产生离析[3]。当运输车向摊铺机卸料时，在料斗举升的过程中，粗颗粒会提前滚落到摊铺机上，这样就会造成离析[4]。
　　当料整体卸在摊铺机上后，粗料会向两边滚落，由于输料带位于摊铺机的中间，因此最先输入的是中间的混合料，时间一长，摊铺机侧板处聚集了大量的粗集料，为了避免料的溢出，摊铺机操作手往往不时地操作合拢两侧翼板，如果此时受料仓混合料过少，则只有粗集料用于摊铺，这就不可避免地发生了离析，另外如果摊铺前熨平板加热温度不够，则在摊铺过程中会产生拖料现象，也造成了离析[5-6]。
　　温度离析主要是发生运输车在运送混合料过程中造成车厢中混合料表层和摊铺机受料斗两侧余料，这两部分的混合料摊到路面上后，往往低于110℃，达不到压路机初始碾压温度要求，无法压实，造成空隙率较大，容易产生水损坏[7]。解决措施是加强车厢的保温工作，如严密加盖蓬布并绑扎牢靠，另外在摊铺机前使用沥青转运车。运料车装载的沥青混合料先行卸至沥青转运车中，经转运车加温和二次搅拌后，混合料的温度均匀一致且能达到摊铺后规范所要求的碾压温度，而且由于转运车是直接喂料到摊铺机的输料板，也不存在侧翼板有积料问题，能够较好解决温度离析问题[8]。运料车、转运车、沥青摊铺机组合使用现场如图1-1所示。
　　
　　图1-1 运料车、转运车、沥青摊铺机组合使用现场
　　2未用转运车与采用转运车的混合料产生离析情况分析
　　2.1未用转运车料车到场温度离析情况
　　
　　图2-1 运料车车厢红外线成像仪成像图片（车厢尾板以上部位）
　　
　　图2-2 车厢内混合料不同深度对应温度曲线
　　表2-1 运料车车厢内混合料不同部位温度
　　

从上表可看出，车厢内沥青混凝土表层部份温度较低。
　　2.2 摊铺后温度离析
　　（1）收斗温度离析
　　收斗后碾压前沥青混凝土温度离析状况如下图：
　　
　　图2-3 收斗后摊铺碾压前沥青砼红外线成像图片（V型温度离析）
　　摊铺后路面各处的温度状况见下表：
　　表2-2 摊铺后路面各处温度
　　

从表可看出，各处温度差别较大，在现场观察，成V型且伴随收斗产生，原因为收斗后在受料斗的两侧堆积的冷料被摊铺到路面。
　　（2）纵向温度离析
　　通过大量的未采用转运车的热线图分析统计，可以看出摊铺温度在路面纵向呈波浪形变化。论文格式，温度离析。
　　
　　图2-4 沿路线前进方向温度变化曲线
　　从上图可看出，摊铺的路面在沿前进方向上纵断面的温度是不断变化的，原因是运料车卸下的混和料各部位的温度是有差别的，摊到路面上后，反映出来就是各处温度的不一致。
　　（3）采用与未采用转运车摊铺温度效果对比
　　为了分析在采用与未采用转运车情况下摊铺的温度效果，本文进行了具体的分析，分析结果见下图：
　　
　　图2-5 未采用转运车路面红外线热成像图 图2-6 采用转运车路面红外线热成像图
　　
　　图2-7 采用转运车路面各处温度分布曲线图
　　
　　图2-8 未采用转运车路面各处温度分布曲线图
　　从上图可看出，摊铺的路面在沿前进方向上纵断面的温度基本一致，原因是虽然运料车卸下的混和料各部位的温度是有差别的，但经过转运车的复拌后，输送到摊铺机上的混合料的温度是均匀一致的。
　　2.3温度离析结论分析
　　（1）未采用转运车的施工工艺，混合料在装料、运输、卸料以及摊铺机在收斗时料斗内沥青混合料有明显的温度离析现象。论文格式，温度离析。
　　（2）用转运车施工工艺后，由于不存在料斗收斗这一工序，因此很好的避免了刚摊铺的路面出现V状收斗温度离析区。
　　（3）用转运摊铺工艺后，沥青转运车的二次搅拌功能极大地改善沥青混合料的温度离析现象。
　　3骨料的离析现象分析
　　表3-1 未采用与采用转运车路面取料筛分变异情况对比
　　
　　以混和料的各个筛孔通过量的变异系数看，使用了转运车后，变异明显减少。
　　
　　图3-1 采用与未采用转运
　　
　　图3-2 采用与未采用转运车路面取料筛分各个筛孔变异系数
　　从路面取料筛分的结果来看，使用转运车较好的解决了骨料离析的问题。论文格式，温度离析。论文格式，温度离析。沥青混合料通过转运车的拌和处理后，接料斗处的沥青混合料的骨料离析，已经得到非常明显地改善。 用转运车施工工艺则可避免摊铺机收斗时的集料离析现象。
　　4 结论
　　（1）未采用转运车的施工工艺，混合料在装料、运输、卸料以及摊铺机在收斗时料斗内沥青混合料有明显的温度离析现象。论文格式，温度离析。
　　（2）用转运车施工工艺后，由于不存在料斗收斗这一工序，因此很好的避免了刚摊铺的路面出现V状收斗温度离析区。论文格式，温度离析。
　　（3）用转运摊铺工艺后，沥青转运车的二次搅拌功能极大地改善沥青混合料的温度离析现象。
　　（4）沥青混合料通过转运车的拌和处理后，接料斗处的沥青混合料的骨料离析，已经得到非常明显地改善。 并且使用转运车施工工艺则可避免摊铺机收斗时的集料离析现象。

参考文献
[1]邓学钧，黄晓明.路面设计原理与方法.北京：人民交通出版社，2001
[2]李静.沥青混合料温度稳定性与路面设计[硕士学位论文].西安：长安大学道路与铁道工程系，2001
[3]陈荣生，俞建荣，唐蓓华.高速公路沥青路面水损害分析及其防治措施.江苏交通工程，1999
[4]张宏超，孙立军.沥青混合料水稳定性全程评价方法研究.同济大学学报，2002，30(4)
[5]Lottman,R.P."Laboratorytestmethodsforpredictingmoisture-induceddamagetoasphaltconcrete",TransportationResearchRecord843,1982
[6]王辉.沥青混凝土路面压实度的调查研究.长沙交通学院学报，2001,17(3)
[7]沈金安.关于沥青混合料的均匀性和离析问题.公路交通科技，2001,18(6)
[8]张全庚.沥青路面水损害及其对策.江苏交通科技,1994