沥青路面油斑产生原因及控制措施 范俊武关键词 沥青路面;油斑;措施U418.6 A 2096-8949(2022)04-0117-030 引言非洲地区某高速公路中路面基层为沥青碎石(GB4),该基层属于连续密集配混合料类型,集料2 mm筛孔通过率为32.7%,细料含量较多,在生产过程中容易出现因细料聚集,导致摊铺碾压后路面出现油斑该文针对沥青碎石基层(GB4)施工初始阶段出现的沥青油斑现象形成原因进行了分析论证,并针对产生油斑的原因提出了解决方案1 路面结构介绍工程沥青路面结构设计为:面层采用0/14的沥青混凝土(BBSG3),基层采用两层0/20的沥青碎石[1](GB4),沥青结合料采用35/50沥青[2-3],石料采用玄武岩石料主要路面结构类型横断面如图1~图3所示2 油斑成因分析2.1 油斑类型及分布特征现场油斑形状主要分为圆形、条形和不规则形,其中绝大部分油斑形状是圆形通过对现场油斑的长度以及厚度进行测量发现,现场油斑长轴长度集中在6 cm左右,个别长条形的油斑长度会大于20 cm,统计结果见图4在测量油斑长轴长度的同时,对油斑的厚度也进行了测量在摊铺现场,随机对20个油斑进行了厚度测量,测量结果见图5,从统计结果可以看出油斑厚度在0.4~0.6 mm之间,个别油斑仅仅依附于路面表层。
就已经出现的路面油斑面积与厚度而言,其并不会对路面产生损害,但是由于油斑出现的几率很大,严重影响着路面外观质量为了研究油斑成因,对油斑的成分组成进行了分析对现场油斑(图7)进行抽提试验,得出沥青胶浆中的沥青含量,并对抽提出来的集料进行筛分结果显示沥青胶浆中沥青含量为18%,同时,沥青胶浆集料中<0.063 mm的颗粒含量为31.7%,其余部分随着粒径的增大含量逐渐减少,可见油斑其实就是细集料和沥青混合后形成的沥青胶浆,沥青胶浆强度低,高温条件下易变形集料成分见图8油斑是细集料和沥青的混合物,其产生不仅跟生产有关,而且跟运输、摊铺也有着很大的关系通过对生产过程的调查发现,油斑的形成原因主要集中在以下几个方面:2.3.1 拌合时间不足沥青混合料在生产过程中对搅拌时间有着严格的规定,一般情况下,沥青搅拌站的纯搅拌时间应控制在35 s以上生产过程中,细集料比表面积大,更容易吸附搅拌锅内喷洒的沥青有时候拌合站为了提高产量而降低搅拌时间,导致被细集料吸附的沥青很难被粗集料裹附,造成混合料搅拌不均匀,细集料吸附过多的沥青而形成团状沥青胶浆2.3.2 混合料粉料含量过多在生产过程中,经常会由于机制砂中粉料含量过多以及拌合站除尘系统老化导致的拌合站除尘不净。
热料中粉料过多会使混合料搅拌不均匀,混合料成品颜色发乌,油团增多2.3.3 环保门滞留在拌合站搅拌锅出料口下方,设置着一个环保门,环保门成漏斗状,上宽下窄,环保门出口小于搅拌锅出口当沥青混合料成品从搅拌锅放出后,大量高温的混合料冲击温度低于混合料的环保门斜侧壁,在冲击和温差的作用下,细集料被粘附在环保门侧壁当细集料累积到一定厚度会形成沥青胶浆团块,在重力和冲击作用下随混合料掉落,压路机碾压后在路面就会变成成片的油斑2.3.4 运输中保温措施不到位在运输过程中,为了防止运输时混合料的热量散失,同时也防止路上的浮土污染混合料,会在运输车上苫盖苫布当苫布苫盖不严或者现场揭开过早,会导致表面沥青混合料温度降低混合料从料口放到车上后,大集料会滚落到料堆边缘,细集料留在料堆上部,细集料保温效果要差于粗集料,这样降温后的表层细集料极易结团,同样在摊铺时不易搅拌均匀,摊铺碾压后形成块状油斑2.3.5 摊铺机熨平板温度过低摊铺机在摊铺工作开始前,都会对熨平板进行预加热,但是由于空间及体积原因,在生产时熨平板并不能达到和混合料相同的温度摊铺时由于温度差的作用,细集料被粘附在熨平板下,积攒过多之后会随着摊铺机的前进被底部混合料带出,留在表层,形成片状、条状油斑。
具体变现为厚度薄、出现频率大在摊铺一段距离后熨平板温度上升,油斑数量减少摊铺机熨平板温度低是造成摊铺开始油斑数量多的主要原因,随着摊铺的进行,熨平板温度最终和混合料温度相等(摊铺长度大于60 m后),粘附在熨平板下的细集料变少,从而油斑数量减少3 应对措施根据以上分析,油斑的产生主要由于细集料聚集在一起形成团状的沥青胶浆经碾压造成的下面针对生产中形成油斑的主要原因提出以下控制措施:(1)保证混合料搅拌时间,使净搅拌时间大于35 s,使沥青能均匀地裹附在集料表面,防止因为搅拌不均匀而出现的团状沥青胶浆2)控制混合料中的粉料用量,在生产配合比设计时设计粉量宜略低于目标含粉量,缓解以后因拌合站除尘系统老化和机制砂原材粉量过多造成的除尘不净、粉量超标的问题3)对拌合站环保门进行改造,将环保门的喇叭口式改为直筒式,避免混合料直接冲击环保门侧壁,或者对环保门增加加温措施,消除环保门侧壁和混合料之间的温差,防止细集料粘附过多形成团状胶浆4)做好保温措施,及时对混合料进行苫盖,苫布面积应全部覆盖整个车斗,现场出现“压车”不能及时摊铺时不易过早揭开苫布5)对摊铺机熨平板进行提前加温,在长时间加热效果仍不明显时应增加加热措施,例如在熨平板底部增加喷枪,让火焰直接加热底部熨平板。
使熨平板在开始摊铺时保持高温,防止粘连细料以及因为熨平板温度过低导致的摊铺路面拉毛4 结论在沥青混合料生产、运输、摊铺的各个环节都存在着产生路面油斑的因素,单独的控制一个环节并不能从根本上解决路面油斑问题实际生产作业中需要结合现场实际情况因地制宜制定符合该项目的应对措施,消除油斑给路面带来的不利影响Reference[1]NF P98-138 Enrobe hydrocarbons Couches d’assises: graves bitu men[S].[2]EN1426. Bitu men and bitu minous binders-Deter mination of needle penetration[S].[3]EN1427. Bitu men and bitu minous-Deter mination of the softening point-Ring and ball method[S].1014501705305 -全文完-。