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  • 影响路面压实的因素分析

    TT发布日期:2015-12-08阅读次数:6751

            路面的压实是路面施工的最后一道工序,也是影响沥青路面施工质量的关键工序。实践表明:大多数路面病害都与路面压实不足有关,如:水损坏、压实型车辙等。因此,路面压实已逐渐被人们所重视。影响路面压实的因素很多,简单来说,包括:材料、设备、工艺、环境因素等。本文针对影响路面压实度的各方面因素进行了全面深入的分析,指出影响路面压实效果的机理及提高路面压实度的相关技术措施,相关结论可供实际施工参考。
            2 材料特性的影响
            2.1 集料
            集料及沥青均会影响混合料压实,集料颗粒间的摩阻力是影响压实的重要阻力,它同时又是影响压实铺层稳定性的重要因素。这种摩阻力是集料表面纹理构造相互作用的结果,同时也是所有集料形状和角度的作用结果。具有粗糙界面的集料之间难以相互移动,产生较高颗粒间摩阻力。这会导致那些颗粒棱角性好的混合料比那些好压实的混合料需要更大的能量去压实。在压路机的作用下,外形平滑的集料摩阻力较小,较容易靠拢在一起。这种类型的混合料只需要较低的压实功,有时轻型压路机也可以应用。集料表面的纹理和级配变化范围影响颗粒间的摩擦力,但是9.5mm筛孔通过量的影响很大。通常说来,破碎集料通过破碎面将会增加表面纹理构造,破碎集料有更多的棱角性,这些十分有利于提高压实路面的强度。
            集料的安定性和吸水性也是影响压实的重要因素,软的或坚固性不好的集料在钢轮压路机的作用下会破碎,从而难以达到较好的密实性,吸水性集料使沥青从集料表面进入颗粒内部,因此使混合料变干,使压实更困难。集料级配,颗粒形状和混合料的体积性质也影响压实,好的混合料的级配应始终均匀一致,这对于混合料的各种性能都有好处,这也是采用常规的碾压程序最容易获得密实度的途径。级配中过多的粗集料会造成较粗的混合料。如前述,粗糙的混合料需要较大的功去压实,尤其是对于初压或复压。
            混合料中有过多的圆形砂粒施工过程中较难以操作。过多的砂粒就象球作用于混合料中,施工和易性好,但是难以碾压。如果混合料的中间细集料过多,尤其是靠近0.6mm筛孔的集料过多,会使混合料变脆,因此混合料有较低的稳定性,并且很容易过压,所以需要采用轻型的压路机和较低的碾压温度,机制砂的应用会减少或消除这个问题。混合料中的填料是指矿料中通过0.075mm筛孔的部分。足够的填料对提高沥青的粘力是必要的。如果粘聚力低,集料颗粒碾压后难以相互靠拢,如果填料过高,混合料会变硬,这种混合料也难以压实。沥青与填料结合成粘结料,这样会使集料在碾压后粘结在一起,粘结料提供粘聚力,这在混合料中形成抗拉强度,当混合料冷却后,混合料粘聚力大量提高,同时沥青的粘聚力迅速增加。通常推荐粉胶比在0.6~1.6之间。
            2.2 沥青胶结料
            沥青胶结料的粘度严重影响压实,当混合料压实时,高粘度的沥青会限制集料颗粒的移动。如果粘度太低,压实时颗粒易于移动,但是一旦压实完成,就没有足够的力保持颗粒就位。当气温升高时,沥青胶泥就象润滑剂,使颗粒间的摩阻力减小。一旦混合料冷却,沥青胶泥就成为胶结料,使集料颗粒粘结在一起。沥青的等级决定了混合料中胶结料的粘度,通常说来,高粘度的沥青会使混合料难以压实,气温较低时尤其如此。因此为了减小沥青胶泥的粘度,压实过程中需要采用较高的碾压温度,或者应采用较软的沥青,以利于压实。例如含天然砂较多的混合料,尤其是那些填料较少的混合料,有较低的粘结力和较差的稳定性。需要调整沥青胶泥的等级,或者调整压实工艺,以使之可提供足够的力防止压路机作用下集料颗粒的水平向推移。具有较低VMA或者较少沥青的混合料难以压实,沥青含量低的混合料集料间的润滑较差,形成干涩、坚硬的混合料,不但难以压实,而且胶结料不能使集料粘结长久,较高的空隙率会导致混合料耐久性不好。沥青用量太多会使混合料在压路机作用下不稳定。太多的沥青会使混合料达到零空隙,主要是由于沥青胶泥填充了所有空隙的缘故,过多的胶泥会使混合料集料颗粒之间距离较大,减少了颗粒间的摩擦力,降低了路面的稳定性。
            3 摊铺层厚度的影响
            通常来说,较厚的铺层易于达到规定的压实度,厚的铺层保温时间长,因此有足够的时间来碾压。而薄层降温快,需要压路机尽可能快地压实,因此薄层(4cm以下)混合料的初压温度要高,以保证有足够的时间去压实,厚层(7cm以上)可能要稍微降低初压温度。通常不允许在软弱的下承层上铺筑沥青面层。但是实际工作中软弱下承层可能难以避免。这时增大层厚很有用处,厚层可以保护下承层,并且可以使路面压实,可以采用轻型的压路机。
            沥青路面的结构层的厚度应与混合料的最大公称粒径相匹配,对于常规的沥青混合料,层厚宜不小于混合料最大公称粒径的3倍。当铺层厚度过小时,路面会产生离析,出现压实困难、集料压碎的状况。路面压实度得不到保障,这是沥青路面早期水损坏的主要原因之一。
            4 混合料的温度
            混合料的温度可能是影响热拌沥青混合料压实的重要指标,它影响了沥青胶浆的劲度,反过来,它又控制了混合料的压实特性。太高的温度会导致压路机作用下混合料流动,太低的温度会导致混合料太硬而不易压实。合适的压实温度应该为:有足够的时间完成压实的温度。表4-1 列出了推荐的压实最低温度,其是建立在层厚及铺层温度的基础上。表下的数字列出了铺筑后开始碾压的时间。

    来源:中国市政网

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