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摘 要:对摊铺混合料离析的控制能力,直接反映出施工人员及摊铺机操作人员技术质量管理及操作水平。影响摊铺成型路面离析的因素还有很多,应以提高平整度、压实度、减少混合料的离析,作为沥青路面摊铺的关键环节。当发现混合料出现明显的离析现象时,应分析原因,用最恰当的方法及时消除。
关键词:沥青混合料;离析状态;无损检测技术
前言
沥青路面离析是指沥青路面中的粗骨料与细骨料分离,造成路面某一区域内沥青混合料主要性质以及路面的空隙率等的不均匀。沥青混合料离析对沥青路面路用性能的影响较大,国内外业内人士开展了大量离析防治方面的相关研究。
1 离析的类型及原因
1.1 级配离析
级配离析是在施工过程中,由于操作等各方面的影响,沥青混合料的实际级配与设计级配可能出现不一致的情况导致的离析。级配离析主要反映于不同区域集料的不均匀,比如一部分区域的粗集料比较密集,而另一部分的细集料比较密集,使得沥青路面产生明显的纹理特性,结构性能比较差。在这些区域内,沥青混合料实际配合比与设计配合比之间存在较大的差异,从而对使用性能产生影响。
1.2 温度离析
施工温度是沥青路面施工重要参数。温度离析是在气候条件和施工设备的影响下,沥青混合料的拌合、运输过程和摊铺过程中,由于热量的损失,导致沥青混合料不同区域的性质产生明显差异而出现的离析。
2 离析对沥青混合料性能的影响
2.1 级配离析对沥青混合料试件体积参数的影响
随着粗集料离析程度的增加,离析试件的密度、沥青饱和度均降低,而空隙率大幅增加;相对而言,细集料离析对试件密度、空隙率的影响相对较小,但矿料间隙率会有所降低。试验结果表明:当粗、细集料均出现严重离析时,在相同的施工工艺条件下,相同的沥青混合料在压实后的空隙率相差近9%,沥青饱和度相差近54%,这势必对沥青混合料的路用性能造成显著影响。
2.2 级配离析对沥青混合料路用性能的影响
2.2.1水稳定性能
在沥青膜厚度恒定不变时,随着空隙率不断增加,沥青混合料试件的水稳定性能不断降低。沥青混合料发生级配离析时,在压实功与沥青膜厚度相同的条件下,粗集料离析部位空隙率增加、沥青膜对水的抗剥落能力不断减弱,从而使沥青混合料的水稳定性能显著降低。由此可见:粗集料离析是引发沥青路面坑槽损坏的主要原因,此区域也将是沥青路面水损害的高发区。细集料离析试件的冻融劈裂抗拉强度比(TSR)比较接近,均大于90%;粗集料离析时,重度、中度和轻度离析的TSR分别为63.2%、70.5%、76.8%,TSR随着粗集料离析程度加重而不断下降,导致沥青混合料抗水损害能力显著降低。
2.2.2高温抗车辙性能
细集料离析时,试件抗车辙性能显著降低;粗集料发生重度离析时,试件抗车辙性能没有显著差异;当粗集料发生轻度、中度离析时,试件抗车辙性能反而有所提高。在充分压实的前提下,粗集料离析虽然造成空隙率较大,但由于粗集料所占比例较大,能够形成一定的骨架结构,因此,试件的抗车辙能力反而有所提高。粗集料离析时,离析试件的构造深度和渗水系数显著增加,摆值明显降低,这对沥青路面的防水性能极为不利;细集料离析时,离析试件与均匀混合料的构造深度、摆值和渗水系数试验值较为接近,这表明细集料离析对路面的表面特征参数影响不大。
2.3 温度离析对沥青混合料压实性能和力学性能的影响
2.3.1对压实性能的影响
温度对沥青混合料的压实性能及空隙率有显著的影响:温度从90℃提高至170℃时,沥青混合料的空隙率相应从8.8%下降到4.6%,且随着压实温度的提高,压实性能受温度的影响就越不明显,达到符合要求的压实度就越容易。但将温度从100℃、160℃分别升高到120℃、170℃时,空隙率分别降低1.2%、0.2%。由此可知,在现场碾压时,沥青混合料在160℃~170℃时进行碾压能得到最佳空隙率与最优的压实效果。
2.3.2对力学性能的影响
分析力学性能降低幅度与空隙率的关系可以发现,随着空隙率的变化,稳定度比值、劈裂强度比值和静态模量比值有着相同的变化规律:随着空隙率减小,在沥青混合料离析变化范围内沥青混合料的力学性能不断增强。当空隙率增加时,沥青的有效粘结面积就相应减小,沥青混合料的力学强度就相应降低,这与已有研究结论一致。
3 沥青混凝土路面工程中常用的无损检测方法
目前,应用于沥青路面质量检测中的技术类型不断增加,技术水平持续提升,涌现了较多的无损检测方法。常用的技术方法如下:①超声波检测法。对路面内部结构进行检测,多采用超声波法。通过检测材料是否存在內部缺陷,判断其对沥青混凝土路面使用性能的影响。技术优势为对人体的伤害小而且灵敏度以及准确性较高。②红外线成像技术。借助此技术,能够检测出内部结构的热隐患。其原理为,依据材料的热传导,检测沥青路面内部问题。在路面强度和防水质量等的检测中,利用此技术,能够获得不错的效果。③冲击反射检测法。在沥青混凝土路面施工中,对材料质量和路面结构开展检测,为保证检测结果的真实性和有效性,要做好技术应用的把控。依据检测结果,计算以及分析墙体的预应力范围以及厚度。④雷达检测技术。利用检测设备,向被检测沥青混凝土路面发射一定的射频电磁波,利用接收设备,接收反射信号,最后使用显示设备或者其他硬件,使得结果图像化,以便于进行结果分析。此技术具有较强的穿透性能,能够高效检测路面内部结构情况以及裂缝情况。
结束语
综上所述,在沥青混凝土路面施工作业中,无损检测技术的合理运用,能够实现对路面施工质量的全面把控。为进一步强化路面无损检测工作质量,建议综合运用各类检测技术,创新和完善无损检测技术,合理选择检测技术方法,做好检测技术应用的把控。
参考文献
[1]王惠勇.基于路况云图的沥青路面施工均匀性快速无损检测评价技术[J].现代交通技术,2018(1):19-22.
[2]李细伟,陈敏.基于无损检测技术的半刚性基层沥青路面损伤状态分析[J].公路,2017(8):40-43.
[3]周浩.基于无损检测技术的沥青路面非均匀性评价[J].山西建筑,2017(20):158-160.
关键词:沥青混合料;离析状态;无损检测技术
前言
沥青路面离析是指沥青路面中的粗骨料与细骨料分离,造成路面某一区域内沥青混合料主要性质以及路面的空隙率等的不均匀。沥青混合料离析对沥青路面路用性能的影响较大,国内外业内人士开展了大量离析防治方面的相关研究。
1 离析的类型及原因
1.1 级配离析
级配离析是在施工过程中,由于操作等各方面的影响,沥青混合料的实际级配与设计级配可能出现不一致的情况导致的离析。级配离析主要反映于不同区域集料的不均匀,比如一部分区域的粗集料比较密集,而另一部分的细集料比较密集,使得沥青路面产生明显的纹理特性,结构性能比较差。在这些区域内,沥青混合料实际配合比与设计配合比之间存在较大的差异,从而对使用性能产生影响。
1.2 温度离析
施工温度是沥青路面施工重要参数。温度离析是在气候条件和施工设备的影响下,沥青混合料的拌合、运输过程和摊铺过程中,由于热量的损失,导致沥青混合料不同区域的性质产生明显差异而出现的离析。
2 离析对沥青混合料性能的影响
2.1 级配离析对沥青混合料试件体积参数的影响
随着粗集料离析程度的增加,离析试件的密度、沥青饱和度均降低,而空隙率大幅增加;相对而言,细集料离析对试件密度、空隙率的影响相对较小,但矿料间隙率会有所降低。试验结果表明:当粗、细集料均出现严重离析时,在相同的施工工艺条件下,相同的沥青混合料在压实后的空隙率相差近9%,沥青饱和度相差近54%,这势必对沥青混合料的路用性能造成显著影响。
2.2 级配离析对沥青混合料路用性能的影响
2.2.1水稳定性能
在沥青膜厚度恒定不变时,随着空隙率不断增加,沥青混合料试件的水稳定性能不断降低。沥青混合料发生级配离析时,在压实功与沥青膜厚度相同的条件下,粗集料离析部位空隙率增加、沥青膜对水的抗剥落能力不断减弱,从而使沥青混合料的水稳定性能显著降低。由此可见:粗集料离析是引发沥青路面坑槽损坏的主要原因,此区域也将是沥青路面水损害的高发区。细集料离析试件的冻融劈裂抗拉强度比(TSR)比较接近,均大于90%;粗集料离析时,重度、中度和轻度离析的TSR分别为63.2%、70.5%、76.8%,TSR随着粗集料离析程度加重而不断下降,导致沥青混合料抗水损害能力显著降低。
2.2.2高温抗车辙性能
细集料离析时,试件抗车辙性能显著降低;粗集料发生重度离析时,试件抗车辙性能没有显著差异;当粗集料发生轻度、中度离析时,试件抗车辙性能反而有所提高。在充分压实的前提下,粗集料离析虽然造成空隙率较大,但由于粗集料所占比例较大,能够形成一定的骨架结构,因此,试件的抗车辙能力反而有所提高。粗集料离析时,离析试件的构造深度和渗水系数显著增加,摆值明显降低,这对沥青路面的防水性能极为不利;细集料离析时,离析试件与均匀混合料的构造深度、摆值和渗水系数试验值较为接近,这表明细集料离析对路面的表面特征参数影响不大。
2.3 温度离析对沥青混合料压实性能和力学性能的影响
2.3.1对压实性能的影响
温度对沥青混合料的压实性能及空隙率有显著的影响:温度从90℃提高至170℃时,沥青混合料的空隙率相应从8.8%下降到4.6%,且随着压实温度的提高,压实性能受温度的影响就越不明显,达到符合要求的压实度就越容易。但将温度从100℃、160℃分别升高到120℃、170℃时,空隙率分别降低1.2%、0.2%。由此可知,在现场碾压时,沥青混合料在160℃~170℃时进行碾压能得到最佳空隙率与最优的压实效果。
2.3.2对力学性能的影响
分析力学性能降低幅度与空隙率的关系可以发现,随着空隙率的变化,稳定度比值、劈裂强度比值和静态模量比值有着相同的变化规律:随着空隙率减小,在沥青混合料离析变化范围内沥青混合料的力学性能不断增强。当空隙率增加时,沥青的有效粘结面积就相应减小,沥青混合料的力学强度就相应降低,这与已有研究结论一致。
3 沥青混凝土路面工程中常用的无损检测方法
目前,应用于沥青路面质量检测中的技术类型不断增加,技术水平持续提升,涌现了较多的无损检测方法。常用的技术方法如下:①超声波检测法。对路面内部结构进行检测,多采用超声波法。通过检测材料是否存在內部缺陷,判断其对沥青混凝土路面使用性能的影响。技术优势为对人体的伤害小而且灵敏度以及准确性较高。②红外线成像技术。借助此技术,能够检测出内部结构的热隐患。其原理为,依据材料的热传导,检测沥青路面内部问题。在路面强度和防水质量等的检测中,利用此技术,能够获得不错的效果。③冲击反射检测法。在沥青混凝土路面施工中,对材料质量和路面结构开展检测,为保证检测结果的真实性和有效性,要做好技术应用的把控。依据检测结果,计算以及分析墙体的预应力范围以及厚度。④雷达检测技术。利用检测设备,向被检测沥青混凝土路面发射一定的射频电磁波,利用接收设备,接收反射信号,最后使用显示设备或者其他硬件,使得结果图像化,以便于进行结果分析。此技术具有较强的穿透性能,能够高效检测路面内部结构情况以及裂缝情况。
结束语
综上所述,在沥青混凝土路面施工作业中,无损检测技术的合理运用,能够实现对路面施工质量的全面把控。为进一步强化路面无损检测工作质量,建议综合运用各类检测技术,创新和完善无损检测技术,合理选择检测技术方法,做好检测技术应用的把控。
参考文献
[1]王惠勇.基于路况云图的沥青路面施工均匀性快速无损检测评价技术[J].现代交通技术,2018(1):19-22.
[2]李细伟,陈敏.基于无损检测技术的半刚性基层沥青路面损伤状态分析[J].公路,2017(8):40-43.
[3]周浩.基于无损检测技术的沥青路面非均匀性评价[J].山西建筑,2017(20):158-160.