关于长距离运输对沥青混合料质量影响的研究

1 实验过程及数据 
　　（1）出厂取样：通过对不同状况下的沥青混合料进行取样，记录数据如表1。 
　　（2）出厂、到场温度检测：对沥青混合料进行了详细的出厂及到场料温测量，抽样油石比，同时记录环境温度及天气状况，如表2、表3。 
　　因渗水及构造深度两项指标也能反映路面离析状况，所以增做每组样至少两组渗水实验及全部做了构造深度检测，记录数据如表4。 
　　对于拌合站及摊铺料斗内所取样，都做了油石比、级配筛分实验；同时对钻芯取样部分，相应也做了压实度、油石比、级配筛分实验。因篇幅所限，不一一熬述，仅依实验数据作对比分析。 
　　2 实验数据分析与结论 
　　2.1 温度离析分析 
　　（1）不同料温状况下长距离运输对混合料温度的影响 
　　①出厂温度在150～160 ℃之间时，每小时降温在5 ℃（内层）～13 ℃（外层）。②出厂温度在160～170 ℃之间时，每小时降温在4 ℃（内层）～11 ℃（外层）。③出厂温度在170 ℃以上时，每小时降温在3 ℃（内层）～10 ℃（外层） 
　　总结：出厂温度越高，混合料降温速度越慢，反之越快。 
　　（2）不同运距离运输对混合料温度离析的影响 
　　①石忠路：运距在125～130 km，一般3 h左右能到现场，随机抽取的混合料测温，发现降温幅度：内层约9～14 ℃，外层约25～33 ℃之间。②成渝路：运距又较短，降温较少，内层降温约3～6 ℃，外层降温约9～12 ℃。 
　　总结：在其他条件相近的情况下（如环境温度与出厂温等），运距越远，降温越大。在保温措施到位的情况下，每50 km料车内沥青混合料内层降温约3～5 ℃，外层降温约10～13 ℃。 
　　（3）长距离运输环境温度影响运输车内混合料温差分析 
　　①环境温度在15～20 ℃之间，每小时内层降温约4～6 ℃，外层约10～13 ℃之间。②环境温度在20～25 ℃之间，每小时内层降温约3～5 ℃，外层约9～11 ℃之间。③环境温度在25～30 ℃之间，每小时内降温层约2～4 ℃，外层约8～10 ℃之间。 
　　总结：外部环境温度越高，混合料降温相对较慢。 
　　（4）其他影响温度离析分析 
　　①运料车厢周边混合料温度与中心有明显温差。沥青和集料的导热系数不大，热量流失部位集中在车厢四周。沥青混合料在运输过程中与自卸车车厢的底板、两侧栏板、前后栏板间存在导热换热，而栏板、底板与外界环境存在对流换热，导致在料车车箱周边降温较大，而车厢中部地区降温量很小。②车内混合料温差影响较大。若保温措施做到位，车内混合料温差相对较均匀，不会出现局部降温很大的情况。若运输中对沥青混合料覆盖不到位，容易出现在车箱内卸料不均，局部凸起过多的状况。③摊铺对混合料的温差离析影响较大。混合料一旦卸入摊铺机料斗内，混合料散热速度会加快，尤其是表面层混合料。因摊铺机各种原因等待摊铺时间过长（如小面积坑补维修，用料较小，运距过长等），在此种情况下，进行摊铺的路面出现局部离析现象很难避免，沥青路面的早期病害大多源于此。 
　　2.2 长距离运输状况下混合料油石比、级配及现场检测情况分析 
　　长距离运输对沥青混合料及施工路面质量的影响除反映在温度上以外，还可从混合料的油石比、级配及路面现场检测等情况来反映，以下依本次实验所得数据来探讨分析这些问题。（1）从表3中可以发现，各样组油石比均出现较大程度的变异，且发现一个很有规律性的情况：对所有标号取样油石比分析发现同车料摊铺机料斗内的取样油石比一般小于拌合站料车内取样的油石比，而拌合站料车内取样的油石比一般小于钻芯取样芯样油石比，即摊铺机料斗内的取样油石比<拌合站料车内取样油石比<钻芯取样芯样油石比。这一规律性的变化表明长距离运输对混合料确实存在影响。对抽样的第四车料我们还发现这样一个情况，摊铺机料斗内的取样油石比远比钻芯取样芯样油石比和拌合站料车内取样油石比少，且现场检测发现这一块渗水严重，但比较构造深度却发现比其他的还偏小。（2）从混合料级配分析也发现对第四车料样组级配变化较大，5～10 mm的骨料略微偏多，其他几个样组中也出现这种情况，说明长距离运输难免会造成粒料离析，级配变异的情况，但变化都在规范允许范围之内，变异较大的只是在少数特别情况下才出现。从实践中得出一个总结：在沥青混合料出厂质量及料温有保证的前提下，长距离运输对沥青混合料及施工路面质量的影响并不大，按降温规律测算3～4 h左右的运程对混合料质量无大碍，如采取适当的措施都能保证最终质量。 
　　3 结语 
　　长距离运输控制混合料的离析应该从运输到施工各个环节进行控制。（1）运输的距离最长不要超过200 km或4 h车程；（2）要选择车辆性能好，大吨位自卸车运输；（3）出厂温度最好控制在170～185 ℃间（无温拌剂情况下）；（4）拌合站在装料时一定要注意按照“前―后―中”的装料模式，可避免装料时离析现象。（5）摊铺现场与拌和站的协调：两者做好及时沟通、保持联系。须做到混合料运到施工现场，摊铺准备工作已完备，减少不必要的等待时间。（6）设备的改装和加强：如长距离运输中采用对运输车辆车厢四壁加装隔热层和增加覆盖棉被等措施，以减少料温的散失。而针对温度离析，美国设计开发了“转运机”，在进入摊铺机之前，混合料经过装料、运输等环节所发生温度差异情况可以通过转运机进行了极大的缓解，在一定程度上能够减小温度的变异性，对提高工程质量具有很大意义。