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        溫度控制在改性瀝青混凝土路面施工中的應(yīng)用分析

        2015-03-22 18:10:38
        黑龍江交通科技 2015年2期
        關(guān)鍵詞:溫度控制儲存攤鋪

        郭 剛

        (貴州橋梁建設(shè)集團)

        改性瀝青混凝土是一種相對較新的混凝土施工材料,通常被應(yīng)用于路面施工。這種材料在實際應(yīng)用時對溫度的要求與普通的瀝青混凝土不同,而且也更加嚴格,所以其溫度控制技術(shù)對最終施工質(zhì)量的影響很大,有必要進行深入具體的研究。

        1 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青

        1.1 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青的生產(chǎn)

        目前的改性瀝青大多使用SBS 熱塑橡膠作為改性劑。在實際進行生產(chǎn)時,SBS 需使用高速剪切機進行剪切、研磨,加工成細小微粒以后才能使用,具體來說,微粒尺寸不得高于5,并且在瀝青中的分布必須均勻。因此改性瀝青的生產(chǎn)拌合溫度取決于改性劑SBS 和基質(zhì)瀝青兩方面,以AH-90型基質(zhì)瀝青為例,這種瀝青與SBS 拌和的理想加工溫度位于165 ~170 ℃的區(qū)間內(nèi),而且無論如何不能超過195 ℃,否則生產(chǎn)的改性瀝青會產(chǎn)生性能上的變化。

        1.2 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青的運輸

        改性瀝青的生產(chǎn)地點并不一定與混合料的生產(chǎn)地點一致,當二者的生產(chǎn)地點不同時就會產(chǎn)生改性瀝青的運輸問題。在運輸過程中,改性瀝青的溫度降低是難以避免的,這令溫度控制顯得尤為重要,具體來說,改性瀝青在運輸時必須要采取一定的保溫措施以控制其降溫幅度,通常情況下,溫度的下降幅度應(yīng)控制在20 ~30 ℃的區(qū)間內(nèi),更多則會對其使用產(chǎn)生較大的影響。

        1.3 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青的儲存

        改性瀝青在到達儲存地點后必須先測量溫度,如果運輸期間的溫度控制不出現(xiàn)問題,此時的溫度應(yīng)大約為150 ℃,可以直接進行儲存,如果溫度控制出現(xiàn)問題,則應(yīng)視具體的溫度區(qū)間進行處理。如果溫度在140 ~120 ℃的區(qū)間內(nèi),在儲存之前必須二次加溫,直到溫度高于150 ℃才能儲存;如果溫度達到了120 ℃以下,則要先進行性能測試,對性能已經(jīng)變化到無法滿足技術(shù)需求的予以清除。儲存設(shè)備需要具有泵送、攪拌、加熱等一系列循環(huán)設(shè)備,以通過攪拌加熱的循環(huán)令儲存的改性瀝青維持在160 ~170 ℃的溫度區(qū)間內(nèi)。需要注意的是,即使完全滿足溫度控制需求,改性瀝青的儲存時限也只有3 d。

        1.4 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青的使用

        改性瀝青通常具有很高的粘度,所以在使用之前必須進行前置加熱處理,否則一旦其溫度在155 ℃以下,粘稠程度會非常高,根本無法以液態(tài)噴入拌和用機倉。具體來說,改性瀝青在使用前必須加熱到170 ~175 ℃的區(qū)間內(nèi),以確保使用能效。

        2 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青混合料

        2.1 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青混合料的配比

        改性瀝青混合料在正式配制之前需要進行配合比度的試驗,由于改性瀝青的儲存區(qū)域與試驗區(qū)域通常是分離的,所以送入試驗室的改性瀝青也要進行溫度控制,控制標準等同于其運輸儲存期間的控制標準,即溫度不得低于150 ℃,放置時間不得超過3 d。需要注意的是,改性瀝青混合料所必須的馬歇爾試驗在溫度控制方面有特殊需求,具體來說,試驗溫度要高于普通瀝青混合料10 ~20 ℃,同時流值應(yīng)控制在2 ~5 mm 的區(qū)間內(nèi)。

        2.2 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青混合料的生產(chǎn)

        改性瀝青混合料的生產(chǎn)包括拌合與出料兩個部分,其溫度控制應(yīng)分別進行:拌合期間的溫度應(yīng)控制在180 ~190 ℃的區(qū)間內(nèi);出料期間的溫度應(yīng)控制在165 ~175 ℃的區(qū)間內(nèi),這樣可以令改性瀝青混合料的質(zhì)量保持在最佳。因為實際生產(chǎn)時,每斗料都會有一定的溫度差異,所以需要具體而細致的溫度監(jiān)控系統(tǒng)和溫度調(diào)整系統(tǒng),以實現(xiàn)對生產(chǎn)溫度的動態(tài)控制。不過,一旦有斗的出料溫度達到了200 ℃以上,可視為生產(chǎn)失敗,混合料不能使用,只能廢棄。

        2.3 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青混合料的儲存

        改性瀝青混合料不適宜長時間儲存,即使使用具有二次拌和功能的儲存?zhèn)}均勻混合,配合完善的溫度控制,也只能保持30 min 左右的完全保溫。通常情況下,改性瀝青混合料的儲存時間最多只有24 h,在這期間內(nèi)的溫度降幅不得高于10 ℃,而且在實際使用之前需要進行二次加溫,否則會出現(xiàn)離析、滴漏、老化等混合料質(zhì)量降低的現(xiàn)象。

        2.4 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青混合料的取樣

        拌和完成的改性瀝青混合料也需要進行取樣試驗以保證混合料質(zhì)量,該樣本必須是最初拌和完畢的混合料,因此取樣時應(yīng)直接在拌和機的出口進行,記錄和成型也要同步進行。否則改性瀝青混合料會在儲存過程中進行二次加熱,試驗結(jié)果必然會受到影響而導致精度降低。

        3 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青混凝土路面的現(xiàn)場施工

        3.1 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場運輸

        路面施工對改性瀝青混凝土的需求量很大,因此在運輸時需要使用大噸位的自卸車。而且因為改性瀝青混凝土對溫度控制的要求非常高——混凝土自身的溫度降幅不能高于10 ℃,外層的溫度也要保持在130 ℃以上,所以運輸過程中必須用具有保溫、防水能效的篷布覆蓋住整個運輸料車。需要注意的是,如果運輸過程中瀝青混合料的外層出現(xiàn)了硬殼現(xiàn)象,則硬殼部分必須予以廢棄。

        3.2 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場攤鋪

        改性瀝青混凝土的現(xiàn)場攤鋪需要使用大型的攤鋪機,這種攤鋪機具有熨平板振動裝置,能通過不停振動產(chǎn)生一定的保溫能效。但是由于路面施工所攤鋪的改性瀝青層非常薄,降溫速度極快,以4 cm 厚的改性瀝青層為例,即使戶外溫度高達30 ℃,只要攤鋪進行15 ~20 m 左右,降溫幅度就可以達到5 ℃。而攤鋪混合料溫度要控制在150 ℃以上才能保證攤鋪質(zhì)量,所以往往需要將混合料加熱到一個較高的溫度再開始進行攤鋪。

        3.3 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場碾壓

        碾壓對溫度的要求比較嚴格,想要保證碾壓質(zhì)量,攤鋪后的改性瀝青層溫度不能低于110 ℃,如果瀝青層溫度達到了100 ℃以下,碾壓會直接造成路面裂紋,導致這一區(qū)域的路面施工失敗。而上文已經(jīng)說明,攤鋪后的瀝青層溫度下降極快,所以瀝青層的碾壓必須緊隨攤鋪工作進行,避免時間相隔過久導致的路面溫度下降。

        3.4 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于接縫處理

        接縫處理是路面現(xiàn)場施工的必要工作,因為接縫有可能因熱脹冷縮和推移產(chǎn)生變形,所以溫度控制同樣要做好。具體來說,橫接縫位置在施工開始之前就要涂抹上粘層油并以熨平板進行預(yù)熱,攤鋪機攤鋪2 m 后,接縫位置就要加以橫向碾壓并通過曬水令其冷卻降溫,溫度要控制在50 ℃以下,直到確保不會產(chǎn)生推移變形才能進行縱向的碾壓工作。

        3.5 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于低溫施工

        由于路面施工基本都是露天作業(yè),所以受室外溫度的影響比較大,這為溫度控制帶來了一定的困難,尤其是室外溫度較低時,改性瀝青混凝土的降溫速度非常快,此時必須采取一定的措施保證碾壓溫度。具體來說,要結(jié)合室外溫度實際計算瀝青混合料的降溫速度,在必要的情況下將碾壓作業(yè)的實際溫度控制在120 ℃以上,避免因意外因素拖慢施工速度進而引發(fā)碾壓溫度過低。如果室外溫度達到10 ℃以下,改性瀝青混凝土的路面施工作業(yè)不可進行。

        4 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于改性瀝青混凝土路面的施工修復

        4.1 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于離析修補

        離析現(xiàn)象必須使用熱混合料進行修補,所以其修補作業(yè)必須在進行碾壓之前完成。因此,離析修補的溫度控制要求和攤鋪作業(yè)的溫度控制要求一致,均要以可以正常進行碾壓為基準控制作業(yè)的溫度區(qū)間。

        4.2 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于坑洼修補

        坑洼現(xiàn)象的問題根源往往來自于下面層部分,其形成時間則是攤鋪碾壓工作初步完成之后,因此其處理時機是初步碾壓之后,終壓之前。為了保證后續(xù)碾壓工作正常進行,修補作業(yè)的溫度區(qū)間要控制在120 ℃以上,通過人工灑料與再碾壓完成修復。

        4.3 溫度控制技術(shù)應(yīng)用于橫棱修補

        橫棱是因為下面層不平或攤鋪機械停頓所造成的路面施工缺陷,只有當溫度不低于120 ℃時才能通過振動碾壓予以除去。

        綜上可知,瀝青混凝土路面施工缺陷基本都是在攤鋪、碾壓階段修補的,所以其作業(yè)溫度區(qū)間通常要控制在120 ℃以上。

        5 結(jié) 語

        目前來看,改性瀝青混凝土在我國北方的應(yīng)用推廣相對較慢,這與北方地區(qū)戶外溫度較低,溫度控制相對困難有一定的關(guān)系。因此,除了要加強溫度控制技術(shù)以外,北方地區(qū)在使用改性瀝青混凝土進行路面施工時還要留意施工時期,盡可能在溫度控制較為簡單的夏季進行施工。

        [1]趙金鵬,張海燕.SBS 改性瀝青混凝土路面施工的溫度控制[J].黑龍江交通科技,2005,(4).

        [2]呂偉民.瀝青混合料設(shè)計原理與方法[M].上海:同濟大學出版社,2001.

        [3]李杰.改性瀝青混凝土路面在城市道路中的應(yīng)用探討[J].山西建筑,2013,(17).

        [4]魯正蘭,孫立軍,孫希瑾.成型溫度對瀝青混合料體積參數(shù)的影響分析[J].同濟大學學報,2006,(2).

        [5]黃國雙.淺析城市道路改性瀝青混凝土路面施工要點[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2014,(8).

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