摊铺方式摊铺时课件

1本章主要包括以下内容：|沥青混合料的强度机理及材料要求|施工前的准备工作|沥青混合料的拌和与运输|沥青混合料摊铺技术|沥青混合料压实技术 2第一节 沥青混合料的强度机理 及材料要求|沥青混合料的分类|沥青混合料的强度机理|材料的基本要求 3|沥青混合料的分类根据矿料最大粒径的不同,分为粗粒式、中粒式、细粒式和砂粒式；按标准压实后的剩余空隙率分为I型和II型;沥青碎石混合料分为粗粒式、中粒式和细粒式;按强度构成的不同分为嵌挤型和级配型;按照沥青混合料结构强度分为悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构。4悬浮密实结构：由连续级配矿料组成的密实混合料，即矿料从大到小连续变化，并且各有一定数量。这种结构通常按最佳级配原理进行设计，密实度与强度较高，但受沥青的性质影响较大，故稳定性较差。骨架空隙结构：粗粒料彼此紧密相接，细粒料的数量较少。混合料的空隙较大，矿料能充分形成骨架。在这种结构中，粗粒料之间的内摩阻力起着重要的作用，其结构强度受沥青的性质影响较小，稳定性较好。骨架密实结构：骨架密实结构是综合以上两种方式组成的结构。混合料中既有一定数量的粗粒料形成骨架，又根据粗粒料空隙的多少加入细料，形成较高的密实度。间断级配即是按此原理构成。5|沥青混合料的强度机理矿料之间的嵌挤力与内摩阻力；沥青与矿料之间的粘结力。6矿料之间的嵌挤力与内摩阻力沥青混合料中嵌挤力与内摩阻力的大小，主要取决于矿料的尺寸均匀度、颗料形状及表面粗糙度；矿料尺寸较大、颗料均匀、有棱角、表面粗糙时，所组成的混合料具有较大嵌挤力与内摩阻力；沥青含量对摩阻力的大小也有影响，摩阻力随沥青含量的减少而增大；沥青的粘度、混合料的温度和受荷载时的变形速度，对沥青混合料的嵌挤力和内摩阻力的影响极小。7沥青混合料的粘聚力沥青混合料粘聚力主要取决于：矿料与沥青材料之间相互作用形成的粘结力和沥青材料本身的粘聚力。结构沥青与自由沥青的概念；结构沥青与矿料之间相互作用，并使沥青的性质发生改变；自由沥青与矿料之间不发生作用，仅将分散的矿料粘结起来，沥青的性质不改变；如果矿料颗粒之间的接触处由扩散结构膜所联结，则会使沥青的粘滞度增高，并使扩散结构膜接触面积增大，从而可以获得更大的粘结力；如果矿料颗粒之间为自由沥青所联结，则粘结力较小。8矿料表面形成沥青扩散结构膜的原因沥青与矿料两相界面之间相互作用过程中产生了物理吸附、化学吸附和选择性扩散吸附等比较复杂的多样吸附过程。9物理吸附沥青与矿料之间由于分子力(即范德华力)作用所产生的一种吸附过程；普遍存在于矿料与沥青之间，其吸附程度主要取决于作用各相接触界面的表面性质，主要是表面自由能的作用；提高物理吸附可通过在沥青中掺加表面活性物质，使沥青更好地裹覆矿料表面，在矿料表面形成吸附层；在一定条件下，物理吸附过程是可逆的，即矿料表面吸附的沥青膜在水的作用下产生剥离。10化学吸附沥青中的某些物质与矿料表面的金属阳离子发生化学反应，生成沥青酸盐，在矿料表面构成吸附层的过程；化学相互作用力的强度，超过分子作用力许多倍。因此当沥青与矿料形成化学吸附层时，相互间的粘结力远大于物理吸附，也只有产生化学吸附，沥青混合料才能具有良好的水稳性；化学吸附的产生与否以及吸附程度，决定于沥青与矿料的化学成分。沥青与酸性和碱性矿料都能起化学吸附作用。11选择性扩散吸附选择性扩散吸附是指某一相物质由于扩散作用沿着另一相的微孔渗到其内部；当沥青与矿料相互作用时，选择性扩散吸附产生的可能及其作用的大小，取决于矿料的表面性质、孔隙状况及沥青的组分与活性；12矿料对沥青的选择性吸附作用，主要产生于表面具有微孔的矿料，在一定程度上改变了混合料的热稳性与水稳性；当沥青与结构致密的矿料相互作用时，结构致密的矿料对沥青的选择性吸附不显著；对于具有大孔结构的矿料，沥青的所有组分都将渗入到矿料内部，此时沥青用量应予增加，但沥青性质没有明显改变。13影响混合料的粘结力的主要因素有：沥青与矿料的性质、沥青用量及矿料的比表面积。沥青与矿料的性质沥青与矿料的性质不同，其相互作用也不同。在应用石油沥青的情况下，碱性矿料与之发生化学吸附，产生坚强稳定的吸附力。14沥青的用量沥青的用量对混合料的粘聚力有较大影响。为了提高混合料的强度，严格控制沥青的合理用量，使矿料表面在被沥青充分裹覆的前提下适当减薄沥青膜的厚度。矿料的比表面当沥青含量不变时，增加矿料的比表面可以减薄沥青膜的厚度，使结构沥青所占比例增大，粘聚力提高。15|材料的基本要求组成沥青混合料的材料是沥青和矿料。u沥青材料沥青材料有道路石油沥青、软煤沥青、液体石油沥青等;沥青选择的依据：当地气候条件、施工季节及气温、路面类型、矿料性质和施工方法等。16u矿料沥青混合料所用的矿料有碎石、轧制砾石、石屑、砂和矿粉。粗集料沥青面层所用粗集料的粒径规格宜按表4-2选用；当生产规格不符合规定，但确认与其他材料配合后的级配符合各类沥青面层的矿料使用要求时，也可使用；粗集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，应具有足够的强度和耐磨性以及良好的颗粒形状，其技术要求见表4-3；17 适用于沥青面层的粗集料规格 表4-2 18 沥青路面用粗集料质量技术要求 表4-3 19用作高等级公路沥青面层的沥青混合料时，粒径大于5mm的颗粒中至少有两个破裂面以上的含量应不小于50。酸性石料不宜用于高等级公路，不得不使用时，宜使用针入度较低的沥青，并采取抗剥离措施；通常在沥青中掺加胺类表面活化抗剥离剂，也可用水泥或消石灰作为填料的一部分，但用量不能超过矿料总重的2。20细集料细集料是指粒径小于5mm的天然砂(河砂、海砂、山砂)、人工砂、石屑；石屑是指采石场加工碎石后2.55mm的筛下部分；细集料的质量技术要求见下表，安定性试验根据需要进行，泥土含量指标仅适用于天然砂，此处指水洗法小于0.075mm部分含量；细集料应与沥青具有良好的粘结力，酸性岩石的人工砂或石屑不宜用于高等级公路沥青面层。21填料一般采用石灰岩或岩浆岩中强基性岩石等憎水性石料经磨细而得到的矿粉；矿粉应干燥、洁净、无团粒，质量技术要求应符合下表的规定；粉煤灰可作为填料的一部分使用，但应经试验确认其属于碱性，与沥青有良好的粘结力。22u修筑试验段的目的研究合适的拌和时间与温度(拌和前进行流量测定，建立料仓开度与流量的关系)；确定摊铺温度与速度；确定压实机械的合理组合，压实温度及压实方法；确定松铺系数；确定合适的作业段长度；优化拌和、运输、摊铺、碾压等施工机械设备的组合和工序卸接；提出混合料生产配合比；明确人员的岗位职责；提出标准施工方法。23试拌混合料时一般性调整的指导原则空隙率与稳定度均较低原因：沥青含量过多或细料偏多或两者兼有所致提高空隙率的方法：在混合料中添加粗矿料以提高VMA(矿料空隙率)值；降低沥青含量；在混合料中增加表面粗糙且有棱角的矿料可提高VMA值和摩阻力。24空隙率低、稳定度满足要求原因：沥青含量偏多或主骨料够，但级配中间料断档太长所致；空隙率低，易出现泛油现象，尤其当主骨料被压碎时，将会引起失稳和泛油；空隙率低的混合料，即便是稳定度暂时可以满足要求，也应该用上面的方法进行调整。空隙率满足要求、稳定度低原因：可能是因为混合料级配不佳、矿料本身强度不足、沥青与矿料粘结性差等造成，可根据具体情况进行调整。25空隙率高、稳定度满足要求即使混合料的稳定度满足要求，也要将空隙率调低；通常采用的方法是适当增加细料。空隙率高、稳定度低应按前面阐述的方法调低空隙率；如果经调整后，仍然不能同时改善空隙率和稳定度两项指标时，则要按照开始所述的方法，重新选择矿料。26u机械组合 应优先选择自动化程度较高和生产能力较强的机械，以摊铺、拌和为主导机械并与自卸汽车、碾压设备配套作业，进行优化组合，使沥青路面施工全部实现机械化；常见的问题是摊铺与拌和生产能力不配套，不能保证连续作业，影响施工进度和质量；特别是摊铺能力远大于拌和能力，使摊铺机频繁停机影响了摊铺质量；压实机械的配套：根据碾压温度及摊铺进度确定合理的碾压长度，然后配备压实机具。27第三节 沥青混合料的拌和与运输|拌和与运输的一般要求|拌和与运输的生产组织|拌和质量检测 28|拌和与运输的一般要求 u试拌 沥青混合料宜在拌和厂制备；在拌制一种新配合比的混合料之前，或生产中断了一段时间后，应根据室内配合比进行试拌；通过试拌及抽样试验确定施工质量控制指标。29试拌的目的对间歇式拌和设备，应确定每盘热料仓的配合比；对连续式拌和设备，应确定各种矿料送料口的大小及沥青、矿料的进料速度；沥青混合料应按设计沥青用量进行试拌，试拌后取样进行马歇尔试验，并将其试验值与室内配合比试验结果进行比较，验证设计沥青用量的合理性，必要时可作适当调整。30确定适宜的拌和时间。间歇式拌和设备每盘拌和时间宜为3060s，以沥青混合料拌和均匀为准；确定适宜的拌和与出厂温度:l沥青(均指石油沥青，以下同)的加热温度宜为130160，加热不宜超过6h，且当天加热宜当天用完，不宜多次加热，以免老化；l砂石加热温度为140170，矿粉不加热；l沥青混合料(指石油沥青混合料，下同)出厂温度宜控制在130160。31u沥青混合料的拌制和运输沥青混合料的拌制 根据配料单进料，严格控制各种材料用量及其加热温度；拌和后的沥青混合料均匀一致，无花白、无离析和结团成块等现象；每班抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和沥青用量检验；每班拌和结束时，清洁拌和设备，放空管道中的沥青。做好各项检查记录，不符合技术要求的沥青混合料禁止出厂。32沥青混合料的运输沥青混合料用自卸汽车运至工地，车箱底板及周壁应涂一薄层油水(柴油：水为1：3)混合液；运输车辆上应覆盖；运至摊铺地点的沥青混合料温度不宜低于130；运输中尽量避免急刹车，以减少混合料离析。33|拌和与运输的生产组织 沥青混合料的生产组织包括矿料、沥青供应和混合料运输两方面，任何一方面组织不好都会引起停工。34u拌和 材料供给矿料符合质量要求，贮存量应为平均日用量的5倍，堆场应加遮盖，以防雨水；矿料含水量的多少对设备生产能力的影响很大，矿料的含水量大则意味着烘干与加热费时，生产能力降低，燃料消耗率增加；含水量增加1%,干燥能力降低10%,油耗增加10%。矿粉和沥青贮量应为平均日用量的2倍。35拌和设备的运行起动前要拉动信号，使各岗位人员相互联系，确认准备就绪时才能合上电闸对各组成部分的起动，应按料流方向顺序进行；待各部分空运转片刻，确认工作良好时，才可开始上料，进行负荷运转；通常用装载机将不同规格的矿料投入相应的料仓，在拌和设备运行中要经常检查砂石料仓贮料情况；36如果发现各斗内的贮料不平衡时，应及时停机，以防满仓或贮料串仓；检查振动筛的橡皮减振块，发现有裂纹时要及时更换，贮料仓中的存料要过半后才可开始秤量；矿粉要根据用料情况上料，防止上料过多或卡住机器；防止沥青从保温箱中溢出，必要时可用工具在箱内搅动，以免沥青溢出。拌和设备在停机之前应先停止供给砂石料并少上矿粉，使滚筒空转35min，待筒内出完余料再停止筒的转动；拌和设备在每次作业完毕后都必须立即用柴油清洗沥青系统，以防止沥青堵塞管路。37u运输沥青混合料成品应及时运往工地；拌和设备时开时停会造成燃料的浪费，并影响混合料的质量；车辆数量必须满足拌和设备连续生产的要求，不因车辆少而临时停工。38运输车辆数量的计算在生产中所用运输车辆数量n 视拌和设备生产能力G(t/h)、车辆的载重能力G0(t)及运输时间等因素而定，可按下式计算：(4-1)式中：t1重载运程时间(min)；t2空载运程时间(min).t3在工地卸料和等待的总时间(min)；T拌制一车混合料所需的时间(min)，T=60Go/G(min)；储备系数，视交通情况而定，一般取1.11.2。39|拌和质量检测 u拌和质量的直观检查 质检人员必须在料车装料过程中和离开拌和厂前往摊铺工地途中经常进行目测；沥青混合料生产的每个环节都应特别强调温度控制，目测可以发现沥青混合料的温度是否符合规定。40目测方法料车装载的混合料中冒黄烟往往表明混合料过热；若混合料温度过低，沥青裹覆不匀，装车将比