浅谈沥青混凝土路面离析检测
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摘要:本文分析沥青路面离析现象的原因分类,对路面离析现象的几种检测方法进行了详细的讨论,供大家参考。
关键词:路面离析 检测 沥青混合料
1前言
由于沥青混凝七路面具有表面平整、行车舒适、噪声低等优点,凶此,在公路与城市道路中得到了广泛的应用。 是,因施T时导致的沥青混凝士离析,使沥青面层的使用寿命大大缩短,发生早期路面破坏。因此,探讨施工期离析检测方法,并采取相应的技术措施进行控制,避免沥青面层离析,对提高路面的寿命具有重要意义。
2沥青路面离析现象的分类分析
在路面施工过程中,离析现象普遍存在,只是程度不同而已。从宏观上讲,沥青混合料的离析大致有两种类型:
(1)级配离析
沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均,产生离析。沥青混合料结构类型是产生级配离析的内因,混合料级配中的最大粒径越大,离析的可能就越大:集料级配曲线愈接近最大密度线离析的可能性越小:间断级配比连续级配更容易离析。而混合料在运输过程中,尤其是在装卸过程中也会导致离析,因为混合料由料仓卸入车辆时,粗集料易滚落在车厢外侧下方,细集料则易在内侧上方。摊铺过程也是最容易引起离析的过程,其原因有:①摊铺时摊铺机不收料斗使斗内存有离析的混合料:②布料器转速与摊铺机速度不均匀,使细料下沉,粗料被运至两边;③摊铺宽度过宽使两端的料产生不均匀。
(2)温度离析
热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中,由于不同位置的混合料温度下降不一致,导致混合料的温度差异,产生温度离析。沥青混合料装入运输车后,与车底和车厢接触的部分及沥青混合料表层部分的温度均会降低,而温沥青混合料的温度越低,包裹在集料周围的沥青的粘结力越大,所以温度高的沥青混合料在装入摊铺机料斗、输料器送料至熨平板前和螺旋输料器将沥青混合料送到熨平板两端的过程中滚动较大,而温度低的沥青混合料在上述过程中滚动较小。正是由于存在的这种温度的差异,沥青混合料从拌和楼装车产生的离析,在卸料和摊铺的过程之中,被进一步加大了。
3路面离析现象的检测方法
严格控制沥青路面离析现象是保证路面施工质量的重要一环,在实践中离析现象的检测可通过多种方法来实现,现将几种常规检测方法简介如下:
3.1视觉观察法
视觉观察法即根据路面的表观状况和调查者的经验进行离析检测的方法。是一种主观的判别方法,有一定的局限性,同时只适用于大粒径及较粗的沥青混合料,对于小粒径和细级配的沥青混合料并不适用。视觉观察法没有明显的离析程度评定标准,且不同的调查者之间有时会产生分歧。在路面施工过程中,离析现象普遍存在,只是程度不同而已。
由摊铺机收斗引起的。这是因为运料车在卸料时混凝土中的大料滚落到摊铺机料斗的两端,摊铺机在将中间的细料摊铺完后,再收斗将料斗两端的大料摊铺到路面中,在路面上形成规则的、间隔一致的离析。离析处摊铺机中央区域细料多,比较密实;摊铺机两侧粗料集中,细集料、沥青含量少,空隙率较大,表面纹理很深,熨平板较宽时这种现象较明显,可通过多台摊铺机旋工来避免。
带状离析也是一种较普遍的现象,通常出现在摊铺机中央或两侧的地方。上、中、下面层均有这种情况出现,一些标段始终存在这一现象。产生这种情况的主要原因是摊铺设备或摊铺机操作的问题,如熨平板安装不当、螺旋输送器转速不够、摊铺机卡料等。这些现象可以通过设备的更新与维护、操作手的培训来消除。
接缝离析分为纵向接缝和横向接缝两种。纵向接缝离析是由于接缝处混合料或多或少就会在接缝处产生离析现象,两台摊铺机的摊铺厚度不同及混合料碾压的温差过大也会引起离析,如果两台摊铺机摊铺的厚度不一致,则接缝处厚度小的一侧不容易压实。由于纵向接缝处位于行车道处,轮载作用的次数多,因此应高度重视。横向接缝离析是由于熨平板预热时间不够、先摊铺的混合料温度较低、起车速度过快等原因造成的,基本属于工序问题,在摊铺时可先摊铺刚出厂的温度较高的混合料,保证熨平板的预热温度等措旋来避免。
桥面沥青混凝土铺装层离析,主要原因是碾压不当所致。因为桥面沥青铺装层较薄,混凝土摊铺后温度散失较快,加上桥面的水泥混凝土强度较高和大吨位碾压机械的原因,很容易导致沥青混凝土产生离析现象。可通过调整压路机的振幅和频率或不采用振压,通过高温碾压、增加碾压遍数等办法,确保桥面部分的沥青混凝土达到设计要求的压实度,减少空隙率。随机离析在旋工中也会发生,设备故障、摊铺机停机、混凝土拌和站生产的混合料波动过大、碾压不及时等都可能造成随机离析。
3.2 钻芯法
钻芯取样。分析芯样的材料组成及芯样密度,以评定离析的程度。由于路面离析处级配、沥青用量、芯样密度都可能发生变化,因此都可作为评定指标。
另一种方法是在摊铺机后面取样。分析混合料级配、沥青用量的变化来评定离析的程度。
3.3核子密度仪法
核子密度仪可以检测路面的密度,根据检测路段密度的变化范围。确定该路段离析的程度。核子密度仪是路面无破损检测的重要手段,采用核子密度仪检测具有快速、简便且对路面无损坏的优点。
但由于路面离析处粗集料集中的地方,级配偏粗,沥青用量也偏少,该点的密度值未必会小,因此核子密度测定仪有可能检测不出这种离析。
3.4 红外摄像仪法
热沥青混合料在运输、摊铺过程中。由于不同位置的混合料温度下降不一致,在相同的压力作用下。沥青混合料的体积性质不同而产生温度离析。温度离析常见的情况发生在运料车表面的混合料、摊铺机两翼的混合料及2台摊铺机梯队作业的接缝处。温度离析与压实度不足是一致的,这里只提出一个概念。
红外摄像仪是观察和控制温度离析的有效方法。红外摄像仪通过拍摄沥青混合料表面的红外辐射波,绘制出整个区域内的热沥量分布图,根据路面沥青混合料的温度值来判定是否离析。我们采用的是美国国家沥青试验中心,(NCAT)推荐的温度离析判定标准。
3.5 热成像
任何物体都散发具有能量的红外线,且能被红外扫描器所接收。热成像就是把这些红外线转换为电子脉冲,然后经过处理生成物体热能量视图。热图像的色彩可由用户选择,代表路面温度的不同变化,如:蓝色代表温度较低区域,红色代表温度较高区域。热成像技术显示高空隙率区域,因为与集料和沥青相比,空气的热容量最小。假如重离析造成高空隙率,则热成像技术能够很容易识别。该技术可用于沥青混凝土路面的质量控制,因为其可以在沥青混凝土路面铺筑的过程中使用。
运用此项技术的优点:能够绘出整个摊铺路面的热量分布特征,该技术能够在施工过程中被应用,其利于承包商对出现的问题进行及时补救,有成熟的软件提供进程控制图,业主利用其去接受或识别那些需要进一步试验来判定离析类型和程度的区域。而不足之处:此技术仅在路表面和接近路表面处有效;温度和级配离析都会显示“冷”域,这就需要进一步的试验去更加准确地定义离析的类型;试验数据要在混合料第一次压实前取得,因为面层的压实改变了表面热量的特征;此技术运用到施工后的路面评价是值得怀疑的,因为来自旧路面的红外线依赖路面吸收的太阳能;需要一个标定过程,确保不同相机以同等量级和敏感度记录微差的温度。
4结束语
准确、迅速、客观、定量地评价沥青混凝土路面的离析状况是比较困难的。通过对现有文献资料的研究,发现目前的沥青混凝土路面离析检测方法都或多或少地存在不足,不能准确地评价沥青混凝土路面的离析状况。对于沥青混凝土路面的离析状况的检测须多种方法一起使用才能更好的建造出优良工程。
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