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【關(guān)鍵詞】病害,試驗(yàn)檢測(cè),應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
一、瀝青混凝土的常見(jiàn)病害
瀝青混凝土路面常見(jiàn)的損壞有裂縫、松散、車(chē)站、磨光等問(wèn)題。裂縫通常分為縱向、橫向、網(wǎng)狀裂縫、裂縫同時(shí)也是瀝青混凝土路面最為常見(jiàn)的破壞形式。其次是車(chē)轍的形成,車(chē)轍通常是由于超載車(chē)輛造成的,車(chē)轍有很強(qiáng)的局限性,但是車(chē)轍一旦形成遇到雨季就會(huì)發(fā)展為水損壞。車(chē)轍隱蔽性較強(qiáng)容易使汽車(chē)發(fā)生漂移,最終導(dǎo)致交通事故。水損壞是瀝青混凝土路面的一種化學(xué)性破壞,通過(guò)水的滲透,混凝土結(jié)構(gòu)的粘力喪失,造成松散問(wèn)題,使骨料被分解最終形成坑槽,造成路面的破損。磨光現(xiàn)象是車(chē)輪荷載作用下形成的一種破損形式,在集料的表面逐漸磨光,會(huì)使瀝青結(jié)構(gòu)出現(xiàn)泛油等問(wèn)題,最終導(dǎo)致瀝青表面逐漸光滑,降低車(chē)輛的摩擦力,極易造成車(chē)輛事故。
二、瀝青混凝土路面的使用性能檢測(cè)
瀝青混凝土的試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目主要圍繞路面的承載力,路面破損種類(lèi)等幾個(gè)方面進(jìn)行的,瀝青的配合比試驗(yàn)基本相同,但是根據(jù)不同的檢測(cè)數(shù)據(jù)卻能得出很多路面應(yīng)用理論,借此通過(guò)調(diào)整混凝土配合比并且合理加入添加劑。
1.混凝土路面承載力檢測(cè)
路面混凝土承載力檢測(cè)通過(guò)對(duì)不同材料的彎沉特征來(lái)決定。檢測(cè)使用貝克曼梁彎沉儀配合軸重十噸以上的載重車(chē)輛來(lái)完成。瀝青混凝土路面在規(guī)劃上分為超車(chē)和行車(chē)道。瀝青混凝土路面超車(chē)面平均每10米設(shè)計(jì)一個(gè)斷面。而行車(chē)路面則每20米設(shè)計(jì)一個(gè)斷面。彎沉測(cè)試車(chē)輛要選擇載重端進(jìn)行檢查。每組檢測(cè)進(jìn)行三次選取平均值,當(dāng)保證率在97.7%才能用來(lái)代表計(jì)算彎沉值。
2.瀝青混凝土結(jié)構(gòu)溫度檢測(cè)
瀝青混凝土的內(nèi)部檢使用溫度傳感器來(lái)完成,在檢測(cè)中會(huì)選取,基層、底基層和路基三個(gè)層面來(lái)進(jìn)行。每個(gè)層面采取頻率不低于一小時(shí),并且采取不間斷采取方式。
3.路基含水量的檢測(cè)
路基含水量是控制是一個(gè)動(dòng)態(tài)檢測(cè)過(guò)程,要使用FDR設(shè)備直接埋入到測(cè)量結(jié)構(gòu)層和路基表面。埋入深度不得小于75cm。在季節(jié)交換或雨季進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),檢測(cè)頻率每年不得小于2次。
4.瀝青混凝土材料使用壽命檢測(cè)
瀝青混凝土通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣獲得,主要的檢測(cè)試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目為劈裂試驗(yàn),鉆芯取樣為兩個(gè)點(diǎn),深度和瀝青混凝土厚度相同,鉆芯位置可以選擇路段邊坡或行車(chē)道中央。所有的基層材料都可以采取這種形式進(jìn)行試驗(yàn)。在劈裂試驗(yàn)以外還要選擇室內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),保證測(cè)量結(jié)果可以雙控。
5.瀝青混凝土路面荷載響應(yīng)的檢測(cè)
這種試驗(yàn)檢測(cè)是通過(guò)在混凝土基層面埋設(shè)應(yīng)變傳感器。每個(gè)檢測(cè)結(jié)構(gòu)可以埋設(shè)兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。檢測(cè)時(shí)要根據(jù)車(chē)軸對(duì)于路面的作用,傳導(dǎo)到應(yīng)變傳感器,同時(shí)路肩上的采集儀可以根據(jù)應(yīng)變情況持續(xù)記錄。
6.路面破損狀況調(diào)查檢測(cè)
對(duì)于瀝青混凝土的破損檢測(cè)分為人工和測(cè)量?jī)煞N方式,人工目測(cè)根據(jù)縱橫測(cè)量長(zhǎng)度,并且丈量裂縫面積,最后乘以 0.3m 計(jì)算。開(kāi)裂率計(jì)算公式為:裂縫率=裂縫面積/測(cè)試路段的總面積,路面破損主要根據(jù)瀝青混凝土的破損狀況來(lái)進(jìn)行,并且根據(jù)實(shí)際面積進(jìn)行測(cè)量。另外破損檢測(cè)和車(chē)轍檢測(cè)幾乎相似,但是車(chē)間檢測(cè)點(diǎn)較多。通常將車(chē)轍分為5個(gè)固定斷面。針對(duì)不同的路段檢測(cè)針對(duì)斷面來(lái)進(jìn)行。斷面尺寸在3.5以上時(shí)視為嚴(yán)重破損。這就需要計(jì)算在凹陷深度下不同的每公里或每小段的車(chē)轍平均值,來(lái)反映出瀝青混凝土的車(chē)轍值。
7.道路平整度檢測(cè)
瀝青路面的平整度檢測(cè)使用車(chē)載路面連續(xù)測(cè)量?jī)x進(jìn)行,在測(cè)量過(guò)程中保證每公里測(cè)試時(shí)速為12 公里/時(shí)。并且將100m作為一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。車(chē)輛在運(yùn)行時(shí)車(chē)體的擺式儀將每1公里劃分為5個(gè)測(cè)距。測(cè)距點(diǎn)數(shù)據(jù)取100米的平均值,每個(gè)測(cè)點(diǎn)就代表一個(gè)試驗(yàn)測(cè)試,1公里就會(huì)得出10個(gè)數(shù)據(jù)。
8.交通數(shù)據(jù)檢測(cè)
根據(jù)道路結(jié)構(gòu)的交通量進(jìn)行觀測(cè)站的設(shè)定。主要在公路不同的路段進(jìn)行交通量的統(tǒng)計(jì)。采用連續(xù)記錄和采集的方式,要在檢測(cè)道路埋設(shè)軸重檢測(cè)儀,對(duì)選定路段采取24小時(shí)的觀測(cè)技術(shù),這一過(guò)程中要針對(duì)車(chē)輛的行駛速度、軸數(shù)、軸重等數(shù)據(jù),并且通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析完成道路的軸載譜。
三、瀝青混凝土試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
1.瀝青混凝土路面使用性能基本要求
我國(guó)的高速公路發(fā)展迅猛,很多公路在在運(yùn)行過(guò)程中都面臨著養(yǎng)護(hù)和管理的雙重問(wèn)題。我國(guó)的瀝青混凝土路面損害也很?chē)?yán)重,所以通過(guò)加強(qiáng)瀝青混凝土的試驗(yàn)檢測(cè)能夠提高公路運(yùn)行和養(yǎng)護(hù)的技術(shù)手段,使瀝青混合料在應(yīng)用中具備更好的適應(yīng)性能。
1.足夠的高溫穩(wěn)定性
瀝青混合料的勁度模量隨溫度升高而降低,為了保證瀝青混凝土路面于高溫季節(jié)在行車(chē)荷載的作用下不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車(chē)轍、泛油、粘輪等病害,瀝青混合料應(yīng)具有足夠的高溫穩(wěn)定性,即在高溫時(shí)應(yīng)具有足夠的勁度模量。
2. 良好的低溫抗裂性
溫度裂縫使混凝土裂縫的主要形式之一。混凝土裂縫在低溫狀態(tài)下雖然具備良好的應(yīng)力特性,但是在溫度驟變的過(guò)程中卻能改變其適應(yīng)能力,尤其是溫度收縮過(guò)程中所產(chǎn)生的盈利聚集使路面裂縫由靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴粩嗌L(zhǎng),最終變?yōu)槁访嫫茡p。
3.良好的水穩(wěn)定性
水是造成瀝青混凝土路面損壞的一個(gè)主要原因,當(dāng)瀝青與礦料之間的粘附性較差時(shí),在水的作用下,瀝青會(huì)從礦料表面剝落下來(lái),在車(chē)輪的滾壓下將石料帶走而形成松散剝落,并逐漸形成坑槽。 為了防止瀝青混凝土路面水損壞,應(yīng)做到兩點(diǎn):1)選用與瀝青粘附性較好的堿性礦料;2)合理控制瀝青混合料的空隙率。
4.提高結(jié)構(gòu)抗滑能力
瀝青混凝土做為公路路面時(shí),抗滑能力是重要的質(zhì)量控制項(xiàng)目。為了保證路面的抗滑性時(shí),要以車(chē)輛的運(yùn)行速度為基礎(chǔ),在外界因素的作用下保持抗滑能力的持久性,避免因外界因素所形成的抗滑能力不足的現(xiàn)象。通過(guò)試驗(yàn)可以提高瀝青混凝土的表面粗糙度。通過(guò)改變表面性質(zhì)和混合料的級(jí)配來(lái)提高瀝青的用量關(guān)系。同時(shí)在提高路面抗滑能力時(shí)還要選擇棱角分明的級(jí)配碎石料,并加大瀝青的用量控制。
5.防滲水能力
瀝青混凝土路面的防滲能力很差,這直接會(huì)影響到瀝青層面的穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)路基基層造成較大影響,停留在基層表面的水會(huì)在滲透作用下,直接深透到半剛性的基層材料,使基層產(chǎn)生唧泥、軟化并且導(dǎo)致承載力能力的降低。瀝青混凝土路面的抗?jié)B能力與瀝青混合料的水密性關(guān)系密切,瀝青混合料如果出現(xiàn)空隙上的波動(dòng)就會(huì)影響其抗?jié)B能力,所以通過(guò)防水試驗(yàn)?zāi)軌蚋玫奶岣邽r青混凝土結(jié)構(gòu)和抗?jié)B能力。
結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于瀝青混凝土的試驗(yàn)檢測(cè)涉及到很多復(fù)雜的項(xiàng)目。所以進(jìn)行瀝青混凝土的實(shí)驗(yàn)中需要大量的人力和物力,并且提出合理的保證數(shù)據(jù),做出有針對(duì)性和統(tǒng)一性的控制,力求對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行有效的性能研究,在瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)性和整體性上取得較大的突破。我國(guó)的瀝青混凝土在設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)逐步完善才能夠滿足多種建設(shè)工程的要求。
參考文獻(xiàn)
[1]孫少純,王事成,朱振永. 瀝青混凝土路面裂縫的成因及綜合防治措施[J]. 西部探礦工程. 2004(10)
關(guān)鍵詞:瀝青混合料;試驗(yàn);檢測(cè)
中圖分類(lèi)號(hào): TU535 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
公路瀝青混合料概述
由于瀝青混合料具有性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì),而使其在公路工程應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。瀝青混合料路面作為一種路面結(jié)構(gòu)形式,尤其是被高等級(jí)公路建設(shè)中應(yīng)用。瀝青混合料是以瀝青為結(jié)合料,通過(guò)仔細(xì)合理地選擇和級(jí)配,組成由碎石、石屑、砂、礦粉等共同混合而成的礦質(zhì)混合料,并且是在一定的溫度下進(jìn)行拌和而成。汽車(chē)行駛在瀝青混合料路面,不僅晴天無(wú)塵,而且下雨天也不會(huì)變得泥濘,這是因?yàn)闉r青混合料以其獨(dú)特的材質(zhì)而具有良好的力學(xué)性能、耐久性和抗滑性,在此基礎(chǔ)上,瀝青混合料還有助于分期修筑路面以及再生利用。
1.1 瀝青混合料的分類(lèi)
(1)按混合料分為以石油瀝青為結(jié)合料的瀝青混合料和以煤瀝青為結(jié)合料的瀝青混合料。
(2)按施工溫度分:熱拌熱鋪瀝青混合料和常溫瀝青混合料。其中第一種熱拌熱鋪瀝青混合料又簡(jiǎn)稱熱拌瀝青混合料,是由瀝青與礦料經(jīng)過(guò)熱態(tài)拌和、熱態(tài)鋪筑而形成的混合料。第二種是在常溫狀態(tài)下,以乳化瀝青或稀釋瀝青與礦料經(jīng)過(guò)拌制、鋪筑而形成的常溫瀝青混合料。
(3)按礦質(zhì)混合料級(jí)配類(lèi)型分為連續(xù)級(jí)配瀝青混合料和間斷級(jí)配瀝青混合料。前一種的形成原因是,在瀝青混合料中的礦料之中,按照級(jí)配原則,通過(guò)一定的比例相互搭配組成。后者是因?yàn)檫B續(xù)級(jí)配瀝青混合料礦料中缺少一個(gè)或兩個(gè)檔次粒徑的瀝青混合料而被稱為間斷級(jí)配瀝青混合料。
(4)按最大粒徑分類(lèi):①粗粒式瀝青混合料:集料最大粒徑大于或等于26.5mm的瀝青混合料。②中粒式瀝青混合料:集料最大粒徑為 16mm或 19mm的瀝青混合料。③細(xì)粒式瀝青混合料:集料最大粒徑 9.5mm或 13.2mm的瀝青混合料。④砂粒式瀝青混合料(瀝青石屑或?yàn)r青砂):集料最大粒徑小于或等于 4.75mm的瀝青混合料。
1.2公路瀝青混合料的拌合
為了有效地確保瀝青混合料的質(zhì)量,公路瀝青路面采用的瀝青混合料應(yīng)在拌和廠拌制,首先,在進(jìn)行混合料拌制前應(yīng)進(jìn)行試拌,同時(shí)還應(yīng)該控制好瀝青的適宜用量、拌和的時(shí)間以及加熱和出廠的溫度。其次,以防出現(xiàn)粗細(xì)料分離和結(jié)團(tuán)成塊的現(xiàn)象,在瀝青混合料拌和后,應(yīng)該保持混和料均勻一致。最后,必須對(duì)瀝青混合料、礦料級(jí)配組成的瀝青用量進(jìn)行試驗(yàn),如果發(fā)現(xiàn)不符合要求的應(yīng)該及時(shí)調(diào)整。
1.3準(zhǔn)確控制瀝青混合料的用量。
目前測(cè)定瀝青用量的設(shè)備多用離心式抽提儀,也有一些施工單位采用燃燒爐等精密儀器。在進(jìn)行瀝青用量試驗(yàn)時(shí),一般取樣在1000~1500g之間。這樣的抽樣試驗(yàn)并不能保證其具有代表性,所以在進(jìn)行瀝青用量控制時(shí)還應(yīng)該采用宏觀控制。并且嚴(yán)格規(guī)范試驗(yàn)報(bào)告的有關(guān)數(shù)據(jù)的內(nèi)容,盡量避免人為因素的影響。
2.瀝青混合料主要試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)
2.1 瀝青混合料的密度試驗(yàn)。
瀝青混合料的密度試驗(yàn)主要有表干法、水中重法、蠟封法、體積法幾種檢測(cè)方法。這里主要討論表干法的測(cè)試方法。
(1)為防止試件變形,把試件放在不高于 35℃溫度的地方保存;
(2)做好一定的準(zhǔn)備工作,比如清除試件表面的浮粒,并將干燥的試件放在適宜的浸水天平上稱量;
(3)把網(wǎng)籃浸入溢流水箱中,3~5 分種后稱取水中的質(zhì)量;
(4)將試件快速?gòu)乃腥〕?,并稱取試件的質(zhì)量。
2.2瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度的試驗(yàn)
當(dāng)粒徑大于一定程度的時(shí)候,使用大型試件時(shí)為大型馬歇爾試驗(yàn)。技術(shù)人員利用瀝青路面鉆取的芯樣,進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),以評(píng)定瀝青路面施工質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求或進(jìn)行路況調(diào)查。測(cè)試結(jié)果要求應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求的范圍。
首先把試件放在恒溫水槽中 45~60 分種,然后利用馬歇爾試驗(yàn)儀,將試件放在上面,同時(shí)啟動(dòng)加載設(shè)備,而當(dāng)荷載達(dá)到最大的瞬間時(shí),取下流值計(jì),讀百分表及流值計(jì)的數(shù)。
2.3 瀝青混合料的車(chē)轍試驗(yàn)方法。
首先測(cè)定試驗(yàn)輪壓強(qiáng),待試件成型后,連同試模一起放置在常溫下,并且放置時(shí)間不少于 12 小時(shí),然后將其放在試驗(yàn)機(jī)的試件臺(tái)上,令其試驗(yàn)輪在試件的中央行走1 個(gè)小時(shí)。
2.4 瀝青混合料黏附性試驗(yàn)。
(1)選取集料200g,要求主要是形狀規(guī)則并且粒徑在 9.5~13.2mm直接,然后將其洗凈,放在 105℃的烘箱中烘干備用。
(2)按照標(biāo)準(zhǔn)方法取瀝青試樣放入燒杯中,并加熱至要求的溫度。
(3)從烘箱中取出集料,并在室溫下冷確1 小時(shí)。
3. 瀝青混合料的試驗(yàn)檢測(cè)控制
3.1 瀝青混合料的取樣。
材料質(zhì)量的好壞直接決定了路面的質(zhì)量及其使用壽命。這其中的主要技術(shù)指標(biāo)包括集料的級(jí)配、顆粒的大小形狀、礦料的堅(jiān)固性及其粘附性等等。由于礦質(zhì)混合料合成級(jí)配的好壞主要是由材料的分檔和級(jí)配來(lái)決定的,因此,礦料加工的分檔和級(jí)配是對(duì)設(shè)計(jì)瀝青混合料影響最大的。目前,含量高、含泥量大且級(jí)配和材料均勻性差的水泥混凝土在市場(chǎng)上大量的供應(yīng),而采用這種質(zhì)量的瀝青混合料,會(huì)致使產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,因此設(shè)計(jì)好的瀝青混合料在抓好原材料選材的同時(shí),控制礦質(zhì)材料備料質(zhì)量尤為重要。
(1)能夠真實(shí)的反映原材料的質(zhì)量主要是靠原材料取樣的正確與否。來(lái)料取樣時(shí),應(yīng)從均勻分布的幾個(gè)不同部位,取大致相等的若干份組成一組試樣。
(2)原材料選取還應(yīng)注意試樣的縮分。由于在實(shí)際的操作中,試驗(yàn)人員任意在料堆上鏟取試樣或隨意稱取不等數(shù)量的試樣進(jìn)行試驗(yàn),導(dǎo)致試驗(yàn)誤差的增大,從而使試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)沒(méi)有代表性。
(3)在實(shí)際操作中,瀝青試樣經(jīng)加熱處理后會(huì)引起瀝青老化。這就要求冷卻后的試樣反復(fù)加熱不能超過(guò) 2 次,避免瀝青老化使瀝青混合料性能發(fā)生變化。
3.2 瀝青混合料的試驗(yàn)條件。
試驗(yàn)操作中,馬歇爾試驗(yàn)是極其重要的一方面,包括馬歇爾試件的拌制、成型,各種物理力學(xué)指標(biāo)的測(cè)試及數(shù)據(jù)的處理。
(1)實(shí)際操作時(shí),針對(duì)瀝青局部過(guò)熱老化,瀝青混合料拌和不均勻等情況,試驗(yàn)人員應(yīng)遵照試驗(yàn)規(guī)程,用小型瀝青混合料拌和機(jī)。
(2)試驗(yàn)表明,在瀝青混合料溫度或模具預(yù)熱溫度還達(dá)不到規(guī)定溫度的情況下,將會(huì)影響試件的密度和空隙率,此時(shí),試件尚未冷卻就脫模,容易使試件受到損傷。
(3)馬歇爾試件成型高度對(duì)瀝青混合料馬歇爾性能測(cè)定有較大的影響,因此,如測(cè)定高度不符合的試件應(yīng)予以廢棄,以減小試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變異性。
4. 結(jié)論
綜上所述,瀝青混合料的強(qiáng)度和勁度是隨溫度升高而降低的,而瀝青混合料,由于其特殊的施工工藝,施工中補(bǔ)救比較困難。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,在瀝青混合料施工過(guò)程中,抓好石料、瀝青等原材料質(zhì)量,以及混合料的最大壓實(shí)密度,對(duì)公路的瀝青路面的建設(shè)有很重要的意義,因此嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān),首先應(yīng)從材料著手。而試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)是保證公路工程施工質(zhì)量的重要手段,由此可見(jiàn),認(rèn)真做好工程施工中瀝青混合料的試驗(yàn)檢測(cè)工作對(duì)于整個(gè)工程來(lái)說(shuō)就顯得至關(guān)重要。
【參考文獻(xiàn)】
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一般地瀝青混凝土抗滑性能檢測(cè)方法可以分為摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度測(cè)定方法兩種。摩擦系數(shù)測(cè)定的方法又分為擺式儀法、雙輪式橫向力系數(shù)測(cè)試車(chē)法、單輪式橫向力系數(shù)測(cè)試車(chē)法等;構(gòu)造深度測(cè)定法又分為鋪砂法、車(chē)載式激光構(gòu)造深度儀法等。
2瀝青混凝土抗滑性能的要求
在目前使用的《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD50—2006)規(guī)定中對(duì)高速公路、一級(jí)公路竣工驗(yàn)收抗滑指標(biāo)的要求做了這樣的規(guī)定:我國(guó)的高速公路、一級(jí)公路在竣工后第一個(gè)夏季采用摩擦系數(shù)測(cè)定車(chē),以50km/h的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)速測(cè)定橫向力系數(shù)SFC。在路面宏觀構(gòu)造深度方面,應(yīng)在路面竣工后第一個(gè)夏季用鋪砂法或激光構(gòu)造深度儀測(cè)定。而竣工后第一個(gè)夏季測(cè)定瀝青面層橫向力系數(shù)或擺值、路面宏觀構(gòu)造深度。表1是我國(guó)的高速公路、一級(jí)公路的瀝青路面層抗滑標(biāo)準(zhǔn)范圍。
3瀝青混凝土抗滑性能檢測(cè)技術(shù)注意事項(xiàng)
在對(duì)瀝青混凝土抗滑性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)我們需要注意的是:如果是施工人員來(lái)鋪砂對(duì)路面構(gòu)造的深度進(jìn)行檢測(cè)時(shí),不同的施工人員測(cè)試所產(chǎn)生的檢測(cè)結(jié)果是不一樣的。為了杜絕這一現(xiàn)象的產(chǎn)生,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,我們就要讓施工人員采用向外攤平的方法,確保在地表面上形成薄層。同時(shí)施工人員在用擺式儀前,一定要按照說(shuō)明書(shū)或者按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ058-94)中附錄A的方法對(duì)擺式儀進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定時(shí)應(yīng)該取滑溜塊與路面正好輕輕接觸的點(diǎn)進(jìn)行量取。切不可給擺錘一個(gè)力,讓它有滑動(dòng)后再量取,這樣標(biāo)定,則滑動(dòng)長(zhǎng)度偏長(zhǎng),所測(cè)擺值偏大。
4SMA瀝青混凝土路面抗滑性能檢測(cè)技術(shù)案例分析
4.1SMA性能概述。(1)SMA的組成。一般地,SMA路面是按照內(nèi)摩擦角最大的原則配制間斷級(jí)配的粗集料,促使它形成相互嵌擠鎖結(jié)的骨架,然后我們?cè)儆眉?xì)集料、瀝青、纖維穩(wěn)定劑和礦粉填充其骨架空隙的路面結(jié)構(gòu)。它的構(gòu)成如下:粗集料約在5mm以上;瀝青結(jié)合料用量在6.5%~7.0%左右;纖維穩(wěn)定劑占混合料總重的0.3%~4%;礦粉填料用量達(dá)8%~13%。(2)強(qiáng)度機(jī)理。SMA一般具備高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。它的高溫穩(wěn)定性內(nèi)摩擦角φ值取決于礦質(zhì)骨料的尺寸均勻度、顆粒形狀及表面粗糙度。即使在高溫條件下,由于粗集料顆粒之間相互良好的嵌擠作用,混合料仍有較好的抗變形能力。相反的是在低溫條件下,SMA的抗拉能力主要取決于瀝青膠結(jié)料的粘聚力C值。由高含量的礦粉、纖維和瀝青組成的Mastic具有遠(yuǎn)高于普通密級(jí)配混合料的粘結(jié)作用,從而使混合料具有很好的低溫抗裂性能。
4.2測(cè)試系統(tǒng)的組成。一般地測(cè)試系統(tǒng)是有照射燈、相機(jī)、光譜濾波片和點(diǎn)光控制器等組成,具體型號(hào)和參數(shù)見(jiàn)表2。
4.3測(cè)試試驗(yàn)。首先我們調(diào)整照相機(jī)的高度,根據(jù)實(shí)際需要高度值調(diào)整為1米。其次在調(diào)整三個(gè)照射光源的傾斜角度,直至確保三個(gè)光源的照射角度相同,并同時(shí)確認(rèn)三個(gè)光源的合成光是白色。第三,打開(kāi)相機(jī)把紅藍(lán)綠三個(gè)光源一次對(duì)路的表面進(jìn)行照射,在不同的條件下調(diào)試相機(jī)的參數(shù),得出對(duì)應(yīng)的最佳參數(shù)。第四,利用相機(jī)拍攝紅藍(lán)綠三種顏色的試件表面進(jìn)行二維圖像拍攝區(qū)域面積,保存圖像。在獲取的三張二維圖形中諸葛輸入計(jì)算機(jī),利用軟件編寫(xiě)程序獲取路面表面的高度圖,實(shí)現(xiàn)其三維紋理構(gòu)造的可視化。第五,通過(guò)對(duì)路面表面紋理測(cè)試儀,及在獲取路面表面三維圖像基礎(chǔ)上,根據(jù)分形幾何學(xué),在應(yīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算路面表面紋理構(gòu)造分形維數(shù)來(lái)獲取不同公稱最大粒徑的路面試件的分形維數(shù)。我們采用鋪砂法和擺式摩擦儀測(cè)試路面的構(gòu)造深度TD和摩擦系數(shù)F如圖1和圖2所示,同時(shí)分析分形維數(shù)和構(gòu)造深度TD和摩擦系數(shù)F之間的相關(guān)性。
4.4測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果比對(duì)。從下面的圖示我們可以看出,隨著構(gòu)造深度TD的增大,分形維數(shù)逐漸變小。這是因?yàn)槁访姹砻娣植荚蕉嗟拇罅郊?,其路面表面的凹凸不平開(kāi)口的空隙就越大,構(gòu)造深度也越大,當(dāng)在相同路面的面積內(nèi)分布的粗集料多時(shí),細(xì)集料就少,所以就會(huì)得出分形維數(shù)的變小。同時(shí)我們還得出構(gòu)造深度TD和摩擦系數(shù)F的相關(guān)性系數(shù)為0.9458,最終知道路面的抗滑性能力是可行的。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;早期破壞;離析;預(yù)防
Abstract: in recent years, a large number of high-grade asphalt pavement in different degree of early destruction early damage phenomenon complex causes, and engineering of the more common mixture segregation phenomenon is one of the important reasons. Therefore, strengthening the asphalt pavement construction process of each section of quality control, prevent the happening of the mixture segregation phenomenon, has become the key to improve the pavement performance.
Key words: the asphalt pavement; Early destruction; Segregation; prevention
中圖分類(lèi)號(hào):U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
伴隨著我國(guó)交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,高等級(jí)公路里程日益猛增,且瀝青路面是其中的主要類(lèi)型,我國(guó)高等級(jí)瀝青路面的設(shè)計(jì)壽命約為15年,但是部分高速公路在通車(chē)僅1~3年后就出現(xiàn)不同程度的早期破壞現(xiàn)象亟待翻修,造成極為不良的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)影響,路面早期破壞的原因非常復(fù)雜,而混合料離析是其中的重要原因之一。本文結(jié)合筆者在瀝青混合料路面施工過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)分析了混合料離析現(xiàn)象的產(chǎn)生原因后,從原料控制、級(jí)配設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)輸及攤鋪控制4個(gè)主要方面提出了切實(shí)可行的預(yù)防措施來(lái)有效減少離析現(xiàn)象的發(fā)生,從而提高瀝青路面的服務(wù)性能與使用壽命。
1離析現(xiàn)象分析
離析是指瀝青路面常見(jiàn)的病害現(xiàn)象,是在某一瀝青路面的某一區(qū)域內(nèi)混合料性質(zhì)的不均勻現(xiàn)象,包括瀝青含量、級(jí)配組成、混合料溫度及添加劑含量等方面。其中,級(jí)配離析與溫度離析是熱拌瀝青混合料的兩種主要離析類(lèi)型,本文將著重分析其產(chǎn)生的原因危害及預(yù)防措施。
1.1級(jí)配離析
級(jí)配離析是目前認(rèn)識(shí)最廣研究最多的離析類(lèi)型,主要是指瀝青混合料各組成部分在路面上分布不均勻從而偏離了設(shè)計(jì)級(jí)配,瀝青含量的不均勻則與設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量不一致和混合料在生產(chǎn),易產(chǎn)生坑洞,翻漿等病害;細(xì)集料較為集中的區(qū)域則瀝青含量偏大,易導(dǎo)致車(chē)轍,泛油等病害的出現(xiàn)。
1.2溫度離析
溫度離析主要是指混合料在運(yùn)輸及攤鋪過(guò)程中,由于不同位置的混合料溫度下降不一致,導(dǎo)致的溫度差異現(xiàn)象。瀝青混合料產(chǎn)生溫度離析后,表現(xiàn)為溫度較低的混合料較硬難以壓實(shí),導(dǎo)致該區(qū)域混合料的空隙率偏大,紋理深度亦較大,誘發(fā)水損害后進(jìn)一步產(chǎn)生松散??佣吹炔『?,大幅降低路面服務(wù)能力和使用壽命。
2預(yù)防措施
在瀝青路面的施工過(guò)程中,混合料的離析現(xiàn)象如此普遍且危害嚴(yán)重,那么,如何有效減少離析現(xiàn)象的發(fā)生呢?本文主要從以下4個(gè)主要方面來(lái)提出可行的預(yù)防措施。
2.1混合料原料控制
良好的原材料質(zhì)量控制是混合料優(yōu)良性能的基礎(chǔ),對(duì)材料的控制應(yīng)從原材料的生產(chǎn)開(kāi)始。首先應(yīng)控制料源使原料性能穩(wěn)定,盡量保證原料出自固定的料場(chǎng);其次要嚴(yán)格管理進(jìn)場(chǎng)材料,料場(chǎng)應(yīng)硬化處理并有利于排水,做好防雨措施,以保持集料清潔與干燥;最后要規(guī)范原材料的取用,鏟料時(shí)應(yīng)在料堆的不同高度和各個(gè)方向上進(jìn)行采掘,以免由于料堆坍落而引起原料離析,保證集料粗細(xì)均勻,裝載機(jī)取樣時(shí)應(yīng)垂直面向料堆材料流動(dòng)的方向,避免僅從料堆底部取樣,當(dāng)發(fā)現(xiàn)粗細(xì)料離析時(shí),裝載機(jī)手應(yīng)將粗細(xì)料就地翻動(dòng)重新混合后再裝料。
2.2混合料級(jí)配設(shè)計(jì)
合理的級(jí)配設(shè)計(jì)是減少混合料離析的關(guān)鍵,從理論配合比,試驗(yàn)配合比到生產(chǎn)配合比,每個(gè)階段的配合比設(shè)計(jì)都必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求執(zhí)行,其在混合料的生產(chǎn)階段就很難保證均勻性,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況盡量予以避免。因此,為降低離析現(xiàn)象的級(jí)配影響,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)盡量讓級(jí)配曲線接近中值并成S型,使中間粒徑的集料含量較高。
在瀝青路面工程的實(shí)踐中,關(guān)于瀝青路面的配合比控制,一般都主要依靠施工單位的力量,監(jiān)理單位對(duì)該方面的技術(shù)控制往往極為有限,所以,是否考慮引入第三方有一定理論研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)(單位)對(duì)施工單位的配合比進(jìn)行把關(guān),將設(shè)置的專(zhuān)家組由室內(nèi)試驗(yàn)室請(qǐng)到項(xiàng)目施工的現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行適時(shí)的監(jiān)管管理把關(guān)。比如,在某高速公路瀝青路面配合比統(tǒng)一由省質(zhì)量監(jiān)督局審批把關(guān),在某些高速公路瀝青路面工程的施工中,業(yè)主牽頭成立了瀝青路面專(zhuān)家組,聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)有該方面的有深厚理論和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家常駐施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行適時(shí)跟蹤把關(guān),均收到了比較好的效果,值得借鑒。
2.3混合料生產(chǎn)運(yùn)輸
瀝青混合料的生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程是較易導(dǎo)致級(jí)配離析的兩大環(huán)節(jié),運(yùn)輸過(guò)程則還會(huì)導(dǎo)致溫度離析為了減少和控制拌和設(shè)備對(duì)瀝青混合料離析的影響,應(yīng)在生產(chǎn)前對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)調(diào)整,即采用先向車(chē)槽前部,然后向尾部,最后向中央卸料的三次卸料法料車(chē)應(yīng)具備良好的保溫性能并加蓋防雨篷布,盡量縮短運(yùn)輸與現(xiàn)場(chǎng)等待時(shí)間,減少混合料的溫度損失。此外,還應(yīng)特別注意瀝青路面施工中瀝青拌和站場(chǎng)地點(diǎn)的選擇,瀝青拌和站場(chǎng)地點(diǎn)的選擇直接關(guān)系到運(yùn)輸路線的長(zhǎng)短和運(yùn)輸中瀝青混合料溫度的損失,因此,必須考慮運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)輸?shù)哪芰?,考慮車(chē)輛行駛路線的長(zhǎng)度,如果是選擇的地方道路,還得考慮行駛路線是否能滿足大型車(chē)輛運(yùn)輸?shù)囊螅绻沁x擇的項(xiàng)目自身的路基或路面基層路面,還需要考慮重型車(chē)輛行駛的可能性
2.4混合料攤鋪成型控制
攤鋪是瀝青路面形成的重要步驟,對(duì)該過(guò)程中的離析控制顯得尤為重要第一,在瀝青路面施工前的實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)中,要擬定瀝青路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)進(jìn)行詳細(xì)的組織計(jì)劃,根據(jù)工程實(shí)際情況確定混合料攤鋪碾壓成型機(jī)具配套的混合料運(yùn)輸車(chē)輛和匹配的運(yùn)輸能力第二,要在施工前檢查到位攤鋪碾壓機(jī)具的性能,確保順利施工的順利進(jìn)行第三,在攤鋪碾壓施工過(guò)程中,應(yīng)調(diào)整好攤鋪機(jī)速度,做到緩慢勻速,并使其與拌和機(jī)的產(chǎn)量相平衡,但易造成混合料的滾動(dòng)離析;第五,攤鋪機(jī)的工作寬度不宜超過(guò)6~7m,若面層過(guò)寬則宜采用多幅聯(lián)鋪方式,各攤鋪機(jī)保持前后距離約10m進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)第六,要掌握控制好混合料碾壓成型后開(kāi)放交通的時(shí)間,雖然瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)之一是有利于提早開(kāi)放交通,但新成型的瀝青路面,開(kāi)放交通要根據(jù)瀝青混合料攤鋪成型后自然降溫后的溫度來(lái)確定開(kāi)放交通的時(shí)間,不宜采用規(guī)范允許開(kāi)放交通的臨界溫度值,當(dāng)然,更不宜采取灑水冷卻新鋪的瀝青路面溫度以達(dá)到提前開(kāi)放交通的目的
關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面施工; 試驗(yàn)檢測(cè)方法 ;質(zhì)量控制措施
中圖分類(lèi)號(hào):TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
瀝青混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)是很重要的工作,工程質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)受它的直接影響,要想為公路工程質(zhì)量評(píng)價(jià)提供出準(zhǔn)確、科學(xué)的依據(jù),就必須通過(guò)嚴(yán)密的工程監(jiān)理、科學(xué)的檢測(cè)與試驗(yàn)手段才能實(shí)現(xiàn)。一項(xiàng)工程如果沒(méi)有科學(xué)的試驗(yàn)資料,那么工程質(zhì)量真實(shí)評(píng)價(jià)就無(wú)法作出,因此,加強(qiáng)瀝青混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)工作十分重要。
一、瀝青混凝土路面的試驗(yàn)檢測(cè)
(一)瀝青混凝土路面的表層實(shí)驗(yàn)
1、檢測(cè)試驗(yàn)配合比的設(shè)計(jì);
通過(guò)在試驗(yàn)室設(shè)計(jì)的混合材料配合比例,選擇施工合適的拌和場(chǎng)地,進(jìn)行生產(chǎn)配合比的試驗(yàn),檢測(cè)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否符合標(biāo)準(zhǔn),以此檢驗(yàn)試驗(yàn)配合比是否正確,有無(wú)超標(biāo);
2、檢測(cè)施工前的一些試驗(yàn),如篩分、馬歇爾試驗(yàn)等,檢測(cè)這些試驗(yàn)中的材料用量與拌和比例的控制,檢驗(yàn)在試驗(yàn)過(guò)程中所有材料的量度是否達(dá)標(biāo);
(二)對(duì)混合料拌和的試驗(yàn)檢測(cè)
1、在進(jìn)行混合料拌和試驗(yàn)之前,嚴(yán)格檢查試驗(yàn)的設(shè)備(如振動(dòng)篩網(wǎng)、混合攪拌儀器等)有無(wú)質(zhì)量問(wèn)題,規(guī)格是否達(dá)標(biāo);
2、每一次拌和進(jìn)行時(shí),在啟動(dòng)機(jī)器設(shè)備之前都要進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè),一是檢測(cè)原材料的比例與數(shù)量是否與試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案相符,二是測(cè)量設(shè)備儀器是否能正常運(yùn)作,粉塵處理系統(tǒng)能否安全操作,確保所有準(zhǔn)備工作就緒;
3、在拌和開(kāi)始前的24小時(shí)內(nèi),要檢測(cè)石油瀝青是否處于加熱狀態(tài),如若未對(duì)瀝青進(jìn)行24小時(shí)左右的加熱,則整個(gè)施工過(guò)程不能進(jìn)行;在施工過(guò)程中,要保證瀝青的加熱溫度維持在150℃ ~ 180℃之間;
4、拌和過(guò)程中,加熱時(shí)必須要保證礦料、混合料的溫度在170℃ ~ 200℃之間,且保證這些材料能在穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行加熱;
(三)對(duì)施工中運(yùn)料車(chē)的檢測(cè)
1、檢測(cè)運(yùn)料車(chē)的潔凈度,包括車(chē)廂、側(cè)板、底板、車(chē)廂底部;如若有衛(wèi)生問(wèn)題則會(huì)嚴(yán)重影響材料的潔凈度,使材料含有雜質(zhì);
2、嚴(yán)格控制運(yùn)料車(chē)車(chē)廂內(nèi)部的清潔程度;
3、檢測(cè)材料是否粘附在車(chē)廂內(nèi);為了防止粘附現(xiàn)象出現(xiàn),必須要在車(chē)側(cè)板與底板分別涂抹隔離液;底板的隔離液要盡可能地少,因?yàn)檫^(guò)多液體會(huì)發(fā)生積聚,浸泡材料使材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題;
4.、檢測(cè)運(yùn)料車(chē)表面的潔凈度,采取保溫、防雨、防塵等措施保護(hù)運(yùn)料車(chē)。
(四)對(duì)瀝青混凝土路面施工的檢驗(yàn)
1、檢測(cè)混合料的攤鋪;
全面檢查攤鋪的厚度、長(zhǎng)寬度、平整度與壓實(shí)度;
清理攤鋪表層的雜質(zhì)與垃圾;
檢測(cè)攤鋪機(jī)的型號(hào)、性能是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與施工設(shè)計(jì)方案,機(jī)器有無(wú)故障;
2、對(duì)碾壓的檢測(cè);
檢測(cè)施工單位是否嚴(yán)格控制溫度(應(yīng)在120℃以上),是否根據(jù)“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則采用碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓;在碾壓過(guò)程中,碾壓機(jī)應(yīng)始終縱向勻速前進(jìn),大概速度范圍在2~3km/h;
3、檢測(cè)施工接縫并處理;
在檢測(cè)施工過(guò)程中如若發(fā)現(xiàn)有接縫產(chǎn)生,應(yīng)立即采取以下措施進(jìn)行修補(bǔ);
垂直縱向的裂縫應(yīng)用熱接縫的形式配合攤鋪法進(jìn)行碾壓消除;
橫向的裂縫一般出現(xiàn)在瀝青混凝土路面的表層,直接用平接的方式進(jìn)行接縫。
二、瀝青混凝土路面的質(zhì)量控制
這里主要探討試驗(yàn)檢測(cè)方法以外的能夠提升施工質(zhì)量的一些方法。
(一)表層的質(zhì)量控制
1、要保證瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量,那么在施工前就一定要做好對(duì)路面表層的清理,保證表層的干燥與潔凈,盡量減少表層的雜質(zhì)與碎石;
2、除了清理路面表層整個(gè)范圍,還應(yīng)清理路面外50cm的范圍;防止鄰近的其他塵土、雜質(zhì)影響表層的清潔度。
(二)對(duì)路面壓實(shí)度與平整度的質(zhì)量控制
1、壓實(shí)度;控制壓路機(jī)的含水量,讓碾壓過(guò)程一氣呵成,保證壓實(shí)的最大密度;
2、平整度;
首先在攤鋪的時(shí)候就要嚴(yán)格控制材料的數(shù)量與鋪排的順序;
有了平穩(wěn)的基層,用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí),要熟練操作,不得反復(fù)來(lái)回碾壓;
剛剛成型的路段嚴(yán)禁再次碾壓或者人工踐踏,保證路面的干燥完整,提高路面平整度。
(三)對(duì)施工階段各個(gè)環(huán)節(jié)的控制
1、控制拌和材料,調(diào)整拌和溫度,檢測(cè)拌和機(jī)器,監(jiān)督拌和過(guò)程;
2、對(duì)運(yùn)料車(chē)以及運(yùn)輸過(guò)程的監(jiān)督(由于上文提及,所以不再涉及);
攤鋪壓實(shí)時(shí),指派專(zhuān)人成立檢測(cè)監(jiān)督小組,嚴(yán)格監(jiān)督施工單位的作業(yè);
路面成型后,按照道路建筑法的養(yǎng)護(hù)原則,規(guī)定時(shí)間內(nèi)不予開(kāi)放道路且對(duì)其進(jìn)行各方面的養(yǎng)護(hù),優(yōu)化其性能,減慢道路質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生速度。
(四)路面成型后,及時(shí)檢測(cè)路面的抗滑性,如若不符合設(shè)計(jì)值,要立即對(duì)路面進(jìn)行施工彌補(bǔ)與修整;
(五)加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)與安全教育,加大管理力度。
要求所有施工人員具備專(zhuān)業(yè)、扎實(shí)的施工技術(shù),能安全、熟練地操作設(shè)備進(jìn)行施工;同時(shí),建立施工管理體系,打造一支紀(jì)律性、專(zhuān)業(yè)性、有責(zé)任感的施工隊(duì)伍。
三、結(jié)語(yǔ)
隨著瀝青混凝土在路面修葺中的大量普及,大大小小不等的質(zhì)量問(wèn)題也隨之而來(lái)。施工單位在保證施工順利進(jìn)行的同時(shí),應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)對(duì)瀝青混凝土路面的試驗(yàn)檢測(cè)方法,加強(qiáng)對(duì)路面的質(zhì)量控制。希望各施工單位對(duì)本文探討的一些參考方法進(jìn)行詳細(xì)分析,結(jié)合自己施工的實(shí)際情況,嚴(yán)格控制瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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