沥青混合料搅拌站（精选12篇）
沥青混合料搅拌站 篇1
1. 存在问题
目前沥青混合料生产普遍存在2个问题:一是所用石料来自不同石料厂,造成石料规格和级配不尽相同,即使是根据规范要求生产的石料,也会因为各厂所用破碎、筛分设备不同等因素造成石料规格不均匀。二是石料厂生产环境粉尘很大,会使石料所含石粉和尘土过多。
现有沥青混合料搅拌站冷集料配料装置上没有筛分除尘装置,如果石料规格和级配不合格,会使沥青混合料搅拌站热集料筛分效率降低,影响沥青混合料集配质量。如果石料所含矿粉和尘土过多,会使矿粉回收仓过早满仓、回收螺旋堵塞,沥青混合料中矿粉含量过多。这2个问题都会使沥青混合料搅拌站生产效率降低。
市场上提供的石料筛分、清洗设备功能单一,筛网规格不全,且无石料除尘功能,不适于沥青混合料生产。单独为沥青混合料搅拌站配置筛分、清洗设备,需要占用较大场地,不能满足混合料生产需求。
2. 改进方法
(1)结构
为了解决沥青混合料的石料和矿粉级配不合格,以及矿粉含量多的问题,我们为沥青混合料搅拌站设计了石料筛分除尘装置。
该石料筛分除尘装置设置在沥青混合料搅拌站冷集料配料装置上部,可以对进入冷集料配料装置的石料进行清洗、除尘、干燥和筛分。石料筛分除尘装置由石料仓1、高压喷头2、风干机3、筛网4、物料出口5、废料出口6、隔板7组成,如附图所示。石料仓1设置在冷集料配料装置的每个石料仓上部,石料筛分除尘装置需根据沥青混合料搅拌站特点设置,附图所示石料筛分除尘装置根据某沥青混合料搅拌站冷集料配料装置具有4个石料仓的特点,设置了4个石料仓。
相邻的石料仓1之间设置有隔板7,隔板7处设置风干机3。每个石料仓1上部设置有高压喷头2,高压喷头2所喷液体为水,也可在水中添加其它有助于清洗的添加剂。石料仓1下部开有石料出口5和废料出口6,石料出口5对准冷集料配料装置的石料仓,废料出口6设置在物料出口5的旁边,可将废料引到冷集料配料装置石料仓外面。每个石料仓1内设置有筛网4,所设置的筛网4规格不同,从左至右,筛网规格由密到疏,用于筛分不同规格的石料。
1.石料仓2.高压喷头3.风干机4.筛网5.石料出口6.废料出口7.隔板
(2)工作原理
石料从石料仓上方注入,高压喷头对进入石料仓的石料进行清洗、除尘。风干机用于对清洗后的石料进行风干,风干后的石料进入石料仓内的筛网进行筛分。根据所生产混合料级配要求的不同,为每个石料仓设置的筛网规格,4个石料仓内4种规格的筛网,可分别对4个石料仓进行筛分,以得到符合规范的石料级配。经过筛网的筛分,合格石料通过石料出口流出,进入到与石料仓连接冷集料配料装置的石料仓和沥青混合料搅拌站的生产环节,不合格石料则通过废料出口排出,以备收集处理。
3. 应用效果
为沥青混合料搅拌站配置石料筛分除尘装置,对进入搅拌站石料进行清洗、除尘,并对石料行进行风干,有效清除了石料上粘附的粉尘,保障了石料的干净、干燥。干燥后的石料通过不同规格的筛网进行筛分,得到满足集配要求的石料。由此可见,该石料筛分除尘装置即可提高沥青混合料原材料质量,又可缩短成品料有效生产、拌制时间,从而保障沥青混合料成品质量。
该石料筛分除尘装置生产效率高、使用方便、结构简易、质量可靠、价格低廉,具有良好的经济效益和社会效益。
沥青混合料搅拌站 篇2
沥青稳定碎石基层混合料最佳沥青用量的确定
沥青混合料组成设计的总目标是确定沥青混合料的最佳组成,而沥青用量时混合料的.组成有非常重要的影响.在通过大马歇尔试验确定沥青稳定碎石基层混合料最佳沥青用量时,稳定度和流值可作为检测检验数据,密度、空隙率和饱和度等体积指标则是主要的设计依据.
作 者：魏建明 王东 周容 WEI Jian-ming WANG Dong ZHOU Rong 作者单位：重庆交通大学土木建筑学院,重庆,400074 刊 名：交通标准化 英文刊名：COMMUNICATIONS STANDARDIZATION 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U416.214 关键词：沥青稳定碎石 大马歇尔试验 最佳沥青用量浅析沥青混合料离析防治措施 篇3
关键词：沥青混合料；离析；防治措施
沥青混合料离析反映为同一区域内粗细集料的不均匀，沥青含量不均匀，离析区域内混合料级配组成及沥青用量与设计值不一致，造成混合料空隙率过大，极易产生沥青路面的早期损坏。因此提高沥青路面的施工均匀性，对于提高路面的使用质量，减少路面多种初期破坏现象以及保证路面的使用寿命具有十分重要的意义。
1、离析的类型
1.1 纵向离析
纵向离析是比较常见的一种离析形式。通常出现在摊铺机中央、螺旋布料器支撑处和端部。在摊铺机中央区域细集料较多，比较密实，表面纹理较浅，而在摊铺机两侧特别是螺旋布料器支撑处粗集料较集中，细集料、沥青含量较少，孔隙率较大，表面纹理深。
产生纵向离析的主要原因是摊铺机本身或者操作问题，如螺旋布料器不连续，烫平板安装不当，摊铺机卡机等。
1.2 横向离析
横向离析现象的产生与摊铺机本身因素关系不大，它主要是由作业方法带来的。在摊铺机起步时，由于螺旋布料器处于初始供料状态操作人员操作不当，螺旋布料器旋转速度过快，粗集料在高速旋转下分布到布料器两侧，从而形成横向离析带；在摊铺的一个工作循环完成后，卸料卡车离去，摊铺机将料斗收起，这时，留在最后的大粒径的材料全部送到螺旋分料器，形成了横向离析带。
1.3 竖向离析
竖向离析是指在横断面上，下部大粒料多而上部大粒料少的上下离析现象。竖向离析的原因是螺旋料槽上部大粒料沿开口处向下滚落，这一现象发生在螺旋前挡板离地间隙调节偏大且料槽中缺料的工况下，由于大粒料沿着螺旋前挡板的间隙向下滚落，结果造成大粒料沉落于摊铺下层。
1.4 不规则离析
（1）由于沥青混合料的原材料级配波动、筛孔堵塞或破坏、设备故障、拌和机称量系统误差等引起混合料级配的波动，造成不规则的离析。
（2）在摊铺的一个工作循环中，拌和站向卡车卸料时形成锥状堆料，第一次造成了在卡车料斗中的离析，当卡车向摊铺机料斗中卸料时。又一次形成锥状堆料，在摊铺机料斗中形成再次离析。一个工作循环完成后，卸料卡车离去，摊铺机将料斗收起，摊铺机经常性合拢受料斗，摊铺机在每次运料车卸完料后都收斗，造成不规则的离析。
2、离析对沥青路面的影响
沥青面层离析表现在沥青面层的不同部位粗、细集料明显分离，一些部位粗集料较为集中，而另一些部位细集料集中，原有混合料级配组成受到破坏，沥青路面局部混合料与设计的结构、性能有较大的差异，其力学指标和路用性能也远远达不到设计的要求，路面开通交通后在外界荷载的作用下就会先破坏，沥青路面的使用寿命大大缩短。
（1）粗集料较为集中部位的结构组成特点是混合料孔隙率过大、沥青含量较少。当混合料孔隙率过大时，路面透水性能增强、水稳定性变差，当雨水下渗后在行车轮胎作用下产生“泵吸”现象，水分逐渐深入沥青与及集料的界面上，使得沥青膜渐渐从集料表面剥离，导致集料之间的黏结力丧失，从而发生沥青混合料松散和掉粒，继而形成沥青路面的剥落、坑槽等损坏现象：而当沥青含量较少时，混合料拉伸强度较低，抗裂性能差，通车后极易造成沥青路面结构性损坏，产生早期病害。
（2）细集料较为集中的路面部位沥青含量偏多，孔隙率小，路面易出现永久变形，并伴随出现泛油等其他病害。
3、混合料离析的控制措施
3.1 原材料控制
（1）原材料生产加工控制
集料规格的一致性对防止和降低混合料出现离析有很重要的作用，集料加工应该有稳定的料源、合理的破碎工艺、固定的筛分方法，这样才能满足外观形态良好、级配稳定一致的集料。
（2）原材料存储控制
大粒径集料对堆料方法特别敏感，如采用单一的传送带堆料，大集料滚落到料堆外侧，集料易产生离析，因此在原材料堆放过程中，为保证原材料的均匀性，可从顶上卸料，用推土机摊开摊平水平堆放，铲运机在边缘垂直装料，力求每次装的料比较均匀，减少材料的变异性。同时供原材料堆放的场地要进行硬化，防止原材料被污染，并有较好的排水措施，保证材料堆场不积水，料堆之间应砌筑坚固的隔墙，防止原材料串料，避免人为的增大集料变异性。为减少材料含水量的变异性，细集料场地必须加盖顶棚防雨。
3.2 沥青混合料的生产过程中控制
（1）冷料供應、热料筛分系统的控制
对冷料仓隔板进行加高，并且一个规格冷料只装一个冷料仓，除非某种规格料用量大且有富余冷料仓，才使用两个冷料仓。在冷料仓上方搭建棚盖，防止冷料仓受雨淋。
在生产过程中由于筛分量相当大，热料振动筛很容易坏，会导致超粒径的大集料增加，为保证筛分系统稳定和合理筛分能力，防止筛分系统超负荷运行，在施工中要定期地对筛网进行检查更换，避免筛孔损坏、堵塞等现象影响热料仓集料的级配。如果原材料的组成变异性大，通过二次筛分不能明显改善颗粒级配组成，为使生产的沥青混合料的级配变异小，每天生产前应对每个热料仓进行取样筛分，并根据筛分结果重新计算调整生产配合比，然后正式开始生产，可取得了较好的效果。
（2）称量、搅拌过程的控制
间歇式沥青混合料搅拌设备对原材料计量的准确性主要是由配料秤来保证，称的计量精度直接影响沥青混合料的级配精度和沥青含量准确性。一般来说，在满足生产前提下，尽量较小的打开称量斗的阀门，并且采用先轻后重的称量顺序进行投料，有利于提高称量精度。
沥青混合料拌和时间越长拌和越均匀，但是拌和时间太长会使沥青老化，从而影响混合料的质量，一般拌和时间在40～50s之间。
（3）沥青混合料的运输过程控制
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在装料过程中为减少混合料的离析，应尽量缩短出料口至车厢的距离，且运输车应停在不同的位置受料，如一次装完，易使得较大的碎石滚落到车厢的周围，其结果会使得货车开始和最后卸下的都是粗料，两侧的粗料则卸载摊铺机的两块侧板上，故应分三个不同的位置往货车装料，先装前端再装后端最后装货车中部。
3.3 沥青混合料的摊铺过程中控制
（1）摊铺机的工作状态直接影响到沥青路面的均匀性，因此将摊铺机调整到最佳状态是避免和减少摊铺过程中离析的重点。（2）摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。（3）摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺机速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动，两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料，以减少在摊铺过程中混合料的离析。（4）由于正常安装的螺旋布料器叶片在支撑处不连贯，沥青混合料传输到此，暂时停止，只有靠后面的混合料推挤至支撑处外侧，造成混合料产生离析。因此可对支撑处叶片进行反向安装。在布料过程中将支撑处内侧螺旋输送来的混合料反向挤压，在支撑处进行二次搅拌，能较好的解决混合料离析。（5）摊铺过程中摊铺机应在每车料卸完后应立即收受料斗，此时受料斗中充满混合料，虽然粗料含量相对较多，但经过螺旋布料器搅拌后可以将混合料拌和均匀，相对减少离析。
4、沥青路面离析的处理措施
尽管在施工中采取了相应的措施防止沥青混合料离析，但是如果沥青路面在施工过程中产生离析。应及时采取必要的措施予以弥补，否则会造成工程质量的缺陷。
（1）在摊铺后尚未碾压时，对于局部出现的不规则离析，采用换料处理。对于大面积粗集料离析，用人工撒布混合料，使较细的混合料嵌入大集料孔隙中。
（2）对于已经碾压成型后的沥青路面，在进行渗水试验时，如发现渗水系数过大时，则须进行处理。下面层，在离析处喷洒黏层油时，用量加大并撒布适量石屑然后进行碾压，碾压完成后清除多余松散石屑：中、上面層须对离析处取芯样进行空隙率计算，如大于规范要求则进行切割（铣刨）处理，然后重新铺筑新拌沥青混合料碾压。
5、结语
沥青路面在施工过程中产生离析是我国沥青路面早期损坏的主要原因之一。对于离析，我国目前还没有相关规范对其进行检验和评定，仅以目测方法结合渗水试验进行评定。本文借鉴相关研究资料，结合宁连高速公路沥青路面施工及养护的实际情况，采取了相应的措施，针对离析现象进行事前、事中控制，有效地减少了沥青混合料的离析现象的发生，提高了沥青路面的使用性能。
沥青混合料搅拌设备综合技改浅析 篇4
1我国沥青混合料搅拌机的发展过程
一个国家的经济发展离不开交通, 而便捷的交通离不开沥青, 因此沥青混合料搅拌机对一个国家的各方面的发展都有着不可替代的重要位置, 而我国作为一个发展中大国, 虽然发展时日尚短, 很多方面都还处于建设阶段, 对沥青混合料搅拌机的研究时日并不短却不精, 但是我国已经从逐渐成为世界上屈指可数的大国, 沥青混合料搅拌设备也逐渐成为建设的重中之重。沥青混合料搅拌设备是一个比较复杂的机电一体化设备, 工作地点是在公路上, 主要铺筑沥青混合料, 建筑公路的一项基本的建筑设备。沥青混合料搅拌设备的系统组成极其复杂, 确是一个国家交通畅达的必须设施。我国的沥青混合料搅拌机在短短不到七十年的时间就进行了一个天差地别的飞跃, 从最开始的沥青只是通过手工拌制, 到沥青混合料搅拌设备的引进, 和国际间的技术合作, 再到完全自主开发和拥有自主知识产权, 我国的沥青混合料搅拌设备已经逐渐达到国际先进水平的发展阶段。目前为止, 我国的生产沥青混合料搅拌设备的工厂中约有15%左右具有自主研发的能力, 这加快了高速公路的建设的同时, 也在一定程度上为经济贸易与市民出行提供了方便。
2我国的沥青混合料搅拌设备的现状
随着我国的发展节奏逐渐加快, 对交通的便捷程度有了更加严苛的要求, 这也就进一步导致了国内公路的建设数量逐渐增多, 导致沥青混合料搅拌机长时间处于工作状态, 而为了提高工作效率, 这也就对沥青混合料搅拌设备的质量提出了更高的要求, 但是迄今为止, 我国的沥青混合料搅拌设备任然存在一定的问题, 导致在实际工作中, 沥青混合料搅拌设备的工作效率不能达到需求, 在一定程度上制约了高速公路的建设速度, 影响了经济的发展和贸易的往来。笔者认为之所以出现上述情况主要是由以下几种因素所导致的。由于多数操作沥青混合料搅拌设备的工作人员的知识含量不高, 专业知识不够, 这就导致在实际的工作中, 工作人员经常出现技术上的问题, 操作不当致使沥青混合料搅拌设备的实际工作效率极低;更有一些操作人员缺乏相应的责任心, 经常不按照规章制度操作, 为施工安全埋下隐患, 拖慢了高速公路建设的施工进度。而且由于施工团队的管理制度并不能面面俱到, 这就导致了一些施工人员钻制度的漏洞, 从而导致在施工过程中, 不仅拖慢了施工的进度, 还在一定程度上, 拉低了沥青混合料搅拌设备的工作效率。有很多因素都会导致沥青混合料搅拌设备的效率不及预期, 拖慢施工进度, 其中很重要的一点便是设备不善的原因。如果设备出厂时就有一些零件是损坏的, 这就会导致设备的利用效率不高的同时还会埋下安全隐患。而且设备在工作时总会出现各样的问题, 导致多搅拌的沥青等原料并不达标, 这就在一定程度上拖慢了施工进度。而设备的效率之所以不及预期不仅是因为出厂时本身存在问题和操作问题, 还有施工环境的影响以及原料配比等因素, 而这些问题会在一定程度上限制我国沥青混合料搅拌设备的发展, 进而影响我国的发展。
3改善我国的沥青混合料搅拌设备的现状
为了能加快我国城市化的步伐, 为经济贸易和市民出行提供一定程度上的便捷, 改善我国的沥青混合料搅拌设备是十分重要的。 由于沥青混合料料板设备是机电一体化的设备, 导致其出现的问题及其多, 从而完全解决这些问题, 百分之百发挥设备的工作效率在某种程度上来说是十分困难的, 但是我们可以可控范围内减少故障发生的频率, 最大程度的发挥设备的功效。施工人员在操作仪器之前一定要对其进行一定的培训, 使其能了解基本的操作方法与相关的专业知识, 降低因为操作失误和不熟练所导致的事故发生, 并且要提高操作人员的素质, 使其具备一定的责任心, 减少降低工作进度的因素发生率。而对于机器方面, 一定要采取合适的机械零件, 保证机器的使用寿命, 而在使用过程中, 要对及其定期的保养, 延长机器的使用期限, 在操作机器时, 一定要注意周围环境, 防止因为周围环境的恶劣所导致的机器零件损坏的现象出现。从另一方面来说, 为了能最大限度的提高沥青混合料搅拌设备的工作效率, 控制好原料的配比, 改善设备的控制系统也是十分重要的。因此, 为了保证设备能长时间工作, 必须保证所提供电源的稳定性, 避免因为强弱电压转换过程中出现问题, 致使设备损坏。而且, 随着时代的发展, 社会对沥青的精度要求越来越高, 这就需要改善设备的气路, 在一定程度上提高生产效率和沥青的质量。而为了能最大限度的发挥沥青混合料搅拌设备的作用, 在这其中最重要的便是改善控制系统, 加强设备自动化程度的同时, 添加监控设备, 当原料配比不当, 溢料过多, 甚至包括在设备的工作功率发生改变, 影响到涉设备的使用寿命以及使用效率时, 能及时的发出警报, 提醒操作人员, 从而能及时的检修, 提高机器的工作效率的同时, 还能加快工程的施工进度。由于下载能源比较紧张, 所以也应该加强沥青混合料搅拌设备的节能措施, 使其能最大程度的降低能源的消耗量, 从而达到环保的目的。
4改良沥青混合料搅拌设备的必要性
众所周知, 我国现在正处于高速发展的时间段, 不只是经济方面还有科技方面, 但是如果想要快速的发展经济, 就一定要加强各地之间的贸易往来。所以经济发展的前提就是要保证交通便捷, 毕竟“要想富, 先修路”, 而沥青混合料搅拌设备在一定程度上能加快公路的建设速度, 加快完成交通便捷这一目标的完成。所以说改良沥青混合料搅拌设备对我国的发展有一定的促进作用, 不仅加快了高速公路的建设速度, 还可以为经济贸易提供方便, 使市民出行更加便捷, 更在一定程度上促进了我国的市场经济的发展, 加快城市化的建设。
结束语
随着科技的发展, 人们的生活质量得到了很大的提高, 而由于交通的便捷, 人们的出行十分的方便, 但是随着经济的发展, 现有的公路数量不足以满足获取运输的需求, 这就导致公路的建设越来越迫在眉睫, 也因此致使沥青混合料搅拌设备的工作强度逐渐增大, 虽然我国的沥青混合料搅拌设备已经处于世界的前沿, 但是仍然有很多问题值得去改善, 争取发挥出设备的最佳效率, 使沥青混合料搅拌设备的性能更加优越, 加快国家的经济发展。
参考文献
[1]张建文, 徐琼, 冯林.PLc控制系统工作方式的分析和研究[J].华东地质学院学报, 2003, 26 (3) :298-300.
废旧沥青混合料再生利用的试验 篇5
废旧沥青混合料再生利用的试验
摘要：试验分析证明,再生沥青混合料的.路用性能能够满足高等级公路沥青路面的各项指标要求,提出了旧料使用率、再生剂最佳用量范围以及试验关键点.作 者：姜利 刘玉磊 Jiang Li Liu Yulei 作者单位：东北林业大学,哈尔滨,150040期 刊：东北林业大学学报 ISTICPKU Journal：JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY年，卷(期)：,35(2)分类号：X7关键词：再生沥青混合料 配合比设计 再生剂
热拌沥青混合料路面的施工 篇6
【关键词】热拌沥青混合料;沥青路面;施工
沥青混合料路面施工,如施工工艺处理不当,会出现泛油、凸起、车辙和裂缝等现象。为了避免可能多种因素造成沥青路面损坏的影响,只有在施工过程中对路面压实度、稳定性、平整度和弯沉等方面进行控制,严格按设计和施工规范要求施工,工程质量才能得到保证。
１．施工前的准备
1.1施工前的材料检测
沥青路面所需材料包括沥青、砂、碎石、矿粉等,都通过试验检测,符合设计要求后选优使用,同时做好材料供给的连续性,满足生产的需要。
江肇高速公路建设所使用的沥青、改性沥青由业主招标采购，委托材料供应管理公司签订采购供应合同，并由材料供应管理公司统一组织供应给承包人，经科学研究所对沥青样品三大指标质量检测结果如表1所示。
表1 道路沥青质量检测结果
检测结果A-70#和A-50#沥青的三大指标均符合JTJ 032-94公路沥青路面施工技术规范规定符合《公路沥青路面施工技术规范》规定的物理力学性能要求，并满足粒径规格要求。
LM2段碎石分布来自鹤山上南石场和肇庆龙兴石场，鹤山上南含有方解石和软石，需要减少软石含量和加大防尘措施减少0.075mm含量，加大系集料的砂当量检测频率，提供质量原材料水平。试验室还对要进场材料进行抽样检查,确保材料质量关。
1.2施工测量放样
测量放线人员到位开展测量工作,先进行路线恢复,保护中桩、交点及导线点,复测水准点等,作好现场测量记录。核查实测数据与设计图纸之间的误差,如有错漏现象及时向主管部门反映存在的问题,及时得到解决。
1.3配合比的选定
热拌沥青混合料配合比设计应按设计配合比-目标配合比-生产配合比-标准配合比的程序进行。配合比设计主要采用马歇尔试验确定沥青混合料的沥青用量和体积参数，应达到下表2所列的技术标准，并有良好的施工性能。
表2热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准
沥青混凝土混合料进行配合比设计时，应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验。在温度60℃、轮压0.7MPa条件下进行车辙试验的动稳定度，对于普通重交沥青，下面层应不小于1000次/mm，中面层应不小于1500次/mm，对磨耗层应不小于1500次/mm。
对用于上面层、中面层和下面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时，应通过旋转压实机对配合比在Superpave方法规定的最终压实次数下校核其残余空隙率。在规定条件下，各结构层沥青混合料的残余空隙率不得低于2%。
LM2合同段沥青上面碎石粘附性较小，碎石幽默较薄，9.5mm曲线宜在中线上，补充16mm集料，体积指标按5%控制孔隙率，0.3mm、0.6mm偏差较大，导致渗水严重，混合料级配不稳定，部分路段现场空隙率偏大，要求对配合比进行优化设计，形成骨架密实性结构，以提高路面结构层的防水性和高温稳定性。沥青上面层油石比宜控制在4.4%。
2.热拌沥青混合料的施工
2.1试验段的施工和要求
在全面开展路面施工之前,以监理工程师通过审批的生产配合比进行试拌,并在指定的路段进行一段试验路面的施工。在现有的机具设备情况下,进行施工测定,收集有关数据等。从沥青拌合楼的混合料出炉开始,检测出炉温度(控制在170℃内)、油矿比、摊铺前温度、卸料、布料摊铺、测定摊铺后温度(检测结果在115℃~145℃),还有压实度和压实遍数、平整度的控制等。
2.2碾压时的温度控制
沥青路面摊铺好后,实测碾压前温度为120℃~135℃左右,碾压过程分初压、复压、终压三个阶段,在K126~K138公里段初压2遍后实测其压后温度在110℃~120℃之间,而终压达压实度、平整度后的实测温度为:昼夜最低温度不低于75℃,整个碾压过程的温度控制能满足规范的要求。
2.3施工缝的处理
该路段的沥青路面摊铺是以单向全幅宽度进行,没有纵缝,只有横向接缝。在接缝施工中,先用3 m直尺检测平整度,在不符合要求的位置横向拉线,并用粉笔沿线画在地面上,且沿画线将旧沥青路面接缝处切刮顺直平整,并清除干净,且涂薄层沥青油,将摊铺机的熨平板起步线压在接口处齐平,在摊铺机两侧放长×宽=50 cm×6 cm左右,厚度与结构层厚度一致的硬质木垫板,摊铺时先慢速起步,并加大振频,摊铺离开接口1 m左右后再以正常的摊铺要求进行。
关键要做好接缝处的碾压工作。首先以轻型双钢轮压路机与缝口有30°的夹角方向前进碾压,从老路面开始起步,并以前轮不完全离开老路面为准退回后,再前进碾压新接口,且轮迹重叠有1/3以上。
碾压1遍~2遍后,再换重型双钢轮压路机顺接缝方向振压,此时钢轮压在老路面上有1/3左右即可,直至压到设计要求的压实度、平整度为止。
2.4平整度的控制
2.4.1路面下承层的平整度控制
确保下承层平整度达到规范要求是沥青路面施工质量控制的关键。由专业的基层整修队伍负责。
2.4.2放桩、定高程、挂基准线时的质量控制
专人负责,测量组统一放线控制高程和桩点等。对弯道部分点位加密(弯道部分5 m或直线部分10 m)控制,要求张拉基准线受力程度保持一致,长度对应相等,并且加強测量施工放线的复测。
2.4.3摊铺过程的控制
沥青路面摊铺时,混合料供应充足,保证连续施工、拌和均匀,并且无粗细离析现象。同时摊铺速度和布料保持均匀、稳定,这样摊铺出的路面就不会出现波浪。相邻两幅摊铺时应有10~20cm左右宽度的沥青混合料搭接。相邻两台摊铺机宜前后相距10~20m作业，且不得造成前面摊铺的混合料冷却。摊铺机在开始受料前应在料斗内涂刷少量防止粘料用的柴油。摊铺机熨平板需预先加热后方可工作。当施工气温低于10℃时，不得摊铺热拌沥青混合料。机械操作手的操作熟练程度、摊铺前的气候变化、施工缝的处理效果等对平整度都会造成一定的影响。摊铺不得中途停顿。摊铺好的沥青混合料应紧接着碾压，如因故不能及时碾压时，应停止摊铺,并对卸下的沥青混合料覆盖保温；混合料来不及碾压，已冷却时应废弃不用。摊铺遇雨时，应立即停止施工，并清除未压实成型的混合料，遭受雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺。
2.5压实控制及工艺
压实是最后一道工序,良好的路面质量最终是要通过碾压来实现。碾压中出现质量缺陷,会导致前功尽弃,因此,必须十分重视压实工作。沥青混合料的分层压实厚度不得大于10 cm。应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤,以求达到最佳效果。压实应按韧压、复压、终压(包括成型)三个阶段进行。压路机应以慢而均匀的速度碾压。
2.5.1初压
初压应在混合料摊铺后较高温度条件下进行,不得产生推移、发裂,压路机应从外侧向路中心碾压,碾压带重叠轮宽的1/3~1/2。应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压2遍,其线压力不宜小于350 N/cm。
2.5.2复压
复压应紧接在初压后进行。宜采用重型轮胎式压路机,也可采用振动压路机或钢筒式压路机。碾压遍数应经试压确定,不宜少于4~6遍。
2.5.3终压
终压应紧接在复压后进行。终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,不宜少于2遍,并要求压后无轮迹。路面压实成型的终了温度应符合技术规范的要求。
3.结术语
沥青混合料搅拌站 篇7
1. 1间歇式沥青混合料搅拌设备优点
目前, 由于多方面因素, 间歇式沥青混合料搅拌设备以绝对优势占领着国内市场。其中, 针对间歇式沥青混合料搅拌设备的优点, 主要包括以下几方面内容: 第一, 级配精准度高。间歇式沥青混合料搅拌设备采用二次计量系统, 确保集料级配的科学性和准确性, 达到提高集料和沥青比例精准度的效果。如今, 大部分集料精准度均可达到0. 5% , 而0. 33% 为沥青计量精度可达到的标准。第二, 便于集料级配和油石比的更改。间歇式沥青混合料搅拌设备, 顾名思义, 其采用间歇式搅拌方式, 即一盘一盘的搅拌, 一盘一盘的出料, 在此条件下, 以搅拌需求为指导, 适当调整集料级配与油石比。基于此, 所搅拌的沥青混合料具有较高性能, 达到满足不同施工需求的目标。第三, 间歇式沥青混合料搅拌对集料要求较低。目前, 我国集料生产仍处于相对落后的状态, 设备简陋、技术及管理方式落后、生产规模较小的碎石厂是集料的主要供应源。
1. 2间歇式沥青混合料搅拌设备不足
虽然间歇式沥青混合料搅拌设备盛行于我国市场, 并存在诸多方面的优点。与此同时, 间歇式沥青混合料搅拌设备仍存在不足, 主要涉及五方面的不足, 即投入大、效率低、环保性差、维修保养困难和燃油消耗量高。
( 1) 投入大: 热料提升、热料仓以及筛分等装置是间歇式沥青混合料搅拌设备的基本构成要素, 并且其拌和站具有结构复杂等特点。基于此, 大大增加设备投入, 拓宽占地面积, 导致资金成本增加。
( 2) 效率低: 间歇式批量搅拌为间歇式沥青混合料搅拌工艺流程, 所有物料在坚持依次顺序的原则下, 放入搅拌缸内, 导致料层存在较厚等问题, 迫使搅拌时间有所增加, 整体效率下降。
( 3) 环保性差: 干燥筒是间歇式沥青混合料搅拌设备的组成部分, 由于干燥筒所排放的废气中具有较高的含尘量, 需强大的除尘系统。 若除尘系统效果不佳, 致使排放出的废气对环境造成严重影响。
( 4) 维修保养困难: 一般而言, 搅拌站长期处于高温状态下进行工作, 导致设备故障频频发生, 影响搅拌工作有序运行。同时, 由于维修技术落后, 缺乏专业维修人员, 导致间歇式沥青混合料搅拌设备维修保养困难, 增加工作人员工作量。
( 5) 燃油消耗量高: 在输送和筛分热骨料过程中, 常出现严重的热量损失。在此基础上, 为降低热量损失, 迫使石料加热温度高于沥青混合料成品要求温度, 一般高出10℃ - 15℃ 左右, 这就大大增加了燃油消耗量。
2连续式沥青混合料搅拌设备分析
2. 1连续式沥青混合料搅拌设备优点
首先, 生产效率高, 能源消耗低。连续加料、连续搅拌和连续出料是连续式沥青混合料搅拌设备的基本特点, 为提高生产效率提供保障。 连续式沥青混合料搅拌设备中的物料, 坚持依次连续的原则, 通过搅拌机, 每种物料均匀附着于搅拌机截面上, 加之料层较薄, 致使混合速度得到提升, 以最快的速度达到所需均匀度。由此可见, 生产能力强、燃油消耗少是连续式沥青混合料搅拌设备的重要优点之一。
其次, 利用旧沥青路面的再生料的能力较强。利用旧沥青路面再生料的能力远远高于间歇式沥青混合料搅拌设备是连续式沥青混合料搅拌设备的显著特点。如今, 我国早期建设的大部分高等级公路正处于维修期, 面对如此庞大的旧路面废料, 若未得到合理利用, 不仅会出现严重的资源浪费, 而且会污染环境。
再次, 维修保养方式简单。结构简单、可靠性高、故障率低以及一次性成本投入低等均属于连续式滚筒搅拌设备的优点, 在此条件下, 降低了设备维修难度, 且便于工作人员保养。
最后, 时间和空间上的连续性。连续式沥青混合料搅拌设备属于流水线生产, 搅拌过程表现为时间上的重合、空间上的顺序。然而, 间歇式沥青混合料搅拌设备以一台单机为基础, 将所有物料按一定顺序投入到搅拌缸内, 致使搅拌缸内常出现料层厚等问题, 大大增加了均匀搅拌时间。由此而见, 时间上的工序重叠是提高生产效率的保障, 空间上的顺序是合理安排料物添加位置的有效措施。
2. 2连续式沥青混合料搅拌设备不足
( 1) 计量精度低: 连续式动态计量是连续式混合料搅拌设备的计量方式, 其中, 常见的计量方式包括电子皮带秤、减量秤和容积式等, 其所得的计量值指的是流量, 并非重量。同时, 传感器精度、骨科颗粒大小、 级配、安装方式以及沥青温度等均会对计量精度造成影响。
( 2) 沥青老化: 基于传统连续式沥青混合料搅拌设备基础上, 借助骨料料帘达到避免阻燃器火焰和沥青直接接触的目的, 且厂家不同其存在不同解决方法。但受料流少、滚筒负压高以及骨料含水量高等条件影响下, 料帘易被火焰穿透, 致使沥青温度不断升高, 进而出现老化现象。
( 3) 矿粉流失: 受传统连续式沥青混合料搅拌设备影响, 矿粉添加与烟气流动处于共存状态。一般而言, 沥青料中的矿粉比例需适当添加, 且添加量为原比例的一半及其以下, 严重影响沥青混合料质量。为有效解决该问题, 气力输送、沥青预混合后输入以及螺旋输入等方式得以研发和使用, 但该问题仍未得到完全解决。虽然部分方式存在一定成效, 但其易引起新问题。
3小结
综上所述, 连续式沥青混合料搅拌设备与间歇式沥青混合料搅拌设备各自存在优点与不足。因此, 在选择沥青混合料搅拌设备时, 应以实际情况为指导, 科学选择, 确保生产效率符合搅拌需求。同时, 相关单位应在已有沥青混合料搅拌设备基础上, 借鉴吸收国内外先进技术与经验, 加大对沥青混合料搅拌设备的研究, 不断完善、更新沥青混合料搅拌设备, 提高沥青混合料搅拌设备工作效率, 推动相关行业发展。
摘要：20世纪70年代, 连续式沥青混合料搅拌工艺传入中国。但目前, 受科研开发能力、产品技术水平、市场保有量以及用户接受程度等因素影响, 间歇式沥青混合料搅拌设备仍占领着市场。本文笔者将分析连续式与间歇式沥青混合料搅拌设备的优点与不足, 以供相关人士参考。
关键词：连续式,间歇式,沥青混合料搅拌设备,优点与不足
参考文献
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沥青混合料搅拌站 篇8
OGFC作为路面的表层材料,往往表面构造深度大,粗集料外露,孔隙中经常充满了水,在交通荷载的反复作用下,若沥青用量过少,则会因为集料与沥青的粘结力不足而影响路面的耐久性。若混合料沥青用量过多,容易产生析漏、高温车辙、泛油等病害,影响路面的高温稳定性。在沥青路面设计中,空隙率和沥青用量是非常重要的两大指标。因此采取合理的方法来确定沥青用量是大空隙防滑降噪沥青混合料的关键。目前,最佳沥青用量的确定方法有很多种,我国最常用的方法是马歇尔试验方法。
本文以长沙S103(浏阳段)1 km防滑降噪沥青路面试验段实体工程为依托,通过室内试验,利用飞散、析漏试验和马歇尔试验来确定最佳沥青用量,对促进防滑降噪沥青路面在南方地区推广以及对于OGFC沥青路面耐久性不足和空隙闭塞等问题的后续研究具有非常重要的意义。
2 材料及级配设计
2.1 主要材料及技术性质
1)沥青。
本试验采用沥青为中国石化东海牌高粘改性沥青,对该沥青进行了针入度、软化点、延度三项试验,结果见表1。
2)集料。
集料采用江西与浏阳交界处的石料厂提供的0 mm~2.36 mm,2.36 mm~4.75 mm,4.75 mm~9.5 mm,9.5 mm~13.2 mm四档辉绿岩集料,四种规格集料的技术性质见表2。
2.2 级配设计
初拟目标级配见表3。
3 初始沥青用量预估
根据集料表面积和沥青膜厚度确定初拟目标级配的初始沥青用量,通常情况下,OGFC的沥青膜厚度h宜为14μm。
其中,A为集料总的表面积;ai为筛孔对应计算系数;Pb为预估沥青用量。OGFC集料比表面积计算参数见表4。
根据表4计算参数及式(1),式(2)可得OGFC混合料设计级配预估沥青用量为4.98%。
4 肯塔堡飞散试验、谢伦堡析漏试验确定沥青用量
肯塔堡飞散试验用以确定在交通荷载作用下,路面集料不至脱落而散失的最少沥青用量。谢伦堡析漏试验用来确定沥青结合料在高温状态下从沥青混合料中析出多余的自由沥青数量,从而确定最大的沥青使用量。谢伦堡析漏试验与肯塔堡飞散试验相结合可以得出一个合理的沥青用量范围。原则上以析漏损失—沥青用量关系曲线上对应于拐点处的沥青用量(即最大沥青用量)作为排水性沥青混合料的最佳沥青用量,然后通过性能试验进行检验。
试验路段沥青胶结料为东海牌高粘沥青,目标级配初试油石比为5.0%,故选择4.0%,4.5%,5.0%,5.5%,6.0%五组油石比对混合料进行飞散、析漏(烧杯法)试验,结果见表5,飞散、析漏损失与油石比关系曲线见图1。
%
由图1可知,沥青的析漏量随着沥青用量的增大而逐渐增大,当超过某临界点时,沥青的析漏损失突然增大,表明该拐点处所设计的混合料自由沥青含量明显增加,析漏损失曲线的拐点处相应的沥青用量为5.2%,对应析漏量上限0.3%的沥青用量为4.67%。
《公路工程沥青路面施工技术规范》规定析漏损失的平均值应小于0.3%,由图1可知,若析漏损失要小于0.3%,则油石比要小于4.6%,那么其对应的飞散损失将会增加,结合以往工程的经验,该油石比不利于混合料的耐久性能。并且一些学者通过试验研究也提出现行的规范要求析漏损失小于0.3%是不合理的,排水沥青混合料的析漏损失控制标准应小于0.8%。经过室内试验验证,为防止析漏损失过大,导致路面出现泛油,析漏损失控制指标要求小于0.5%。
5 沥青用量马歇尔试验验证
马歇尔试验是国内常用的一种确定密级配沥青混合料最佳油石比的试验方法,但是密级配沥青混合料与排水性大空隙沥青混合料在级配组成上差别较大,所以不能直接根据马歇尔试验来确定排水性大空隙沥青混合料的最佳沥青用量。在本试验过程中,将马歇尔试验结果作为确定最佳沥青用量的一个参考。马歇尔试验结果见表6,根据表6绘出毛体积密度、空隙率、饱和度、稳定度与油石比的关系图,见图2。
由图2可知,综合考虑马歇尔稳定度、空隙率、饱和度以及毛体积密度与油石比的关系,满足要求的沥青油石比范围为4.5%~5.5%。由表5和表6可知取飞散、析漏损失及马歇尔稳定度共同范围的沥青油石比为4.7%~5.3%。为了增强沥青与集料之间的粘附力,尽可能趋近沥青用量范围的上限来确定最佳沥青用量。因此初定最佳油石比为5.0%,所对应的最佳沥青用量为4.8%。
6 结语
试验根据空隙率与2.36 mm筛孔通过率的关系确定了初拟目标级配,结合谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散和马歇尔试验确定最佳沥青用量为4.8%,并且提出析漏损失控制指标要求小于0.5%的标准。
参考文献
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废旧沥青混合料性能研究 篇9
从旧沥青混合料中回收得到的沥青经过长时间的路用荷载和自然老化作用,内部结构已经发生变化,进而导致其性能也相应的发生变化。因此有必要对其内部沥青的老化程度、化学组成成分及流变性能进行研究。
1.1 废旧沥青混合料所含沥青化学结构分析
傅立叶变换红外光谱是目前采用的研究高分子材料内部结构的最先进技术。新旧沥青红外光谱对比图如图1所示。
从新旧沥青的红外光谱对比图中可以看出,回收沥青在化学成分上发生了明显的变化。1698cm-1处的特征吸收峰是羰基(C = O)的伸缩振动,红外图谱上该峰的出现表明了沥青材料中羰基酸或酮的形成,这是表征沥青材料老化的最主要特征。从图1中还可以看出,回收沥青在1698cm-1处有很强的吸收峰,而新沥青却没有,这说明沥青在施工和服役期内发生了老化。第二个特征峰是1030cm-1处的亚砜基(S=O)伸缩振动。该官能团在沥青初期老化的时候很容易出现,但有时候会随着老化的加剧而减少。图1中可以发现新旧沥青均存在1030cm-1的吸收峰。
另外,2853～2923cm-1处的强峰是脂肪族C-H的伸缩振动特征峰,而1457cm-1和1376cm-1的两个峰是脂肪族C-H的弯曲振动特征峰。1600cm-1的吸收峰代表芳香族(C-C)的伸缩振动,从876cm-1到722cm-1的四个小峰也是芳香分子的特征峰,他们同沥青集料间的界面粘结有着一定的联系。
在红外光谱定量分析中,相关波段的吸收峰面积一般是与官能团的浓度有关。沥青是一个多相体系,包含了许多不同的官能团,而这些官能团的浓度又因产地和生产工艺的不同而变化,单纯研究吸收峰的绝对面积就显得意义不大。因此,本文将最强峰2853～2923cm-1波段的峰面积作为参考面积A,考察沥青老化过程中相对峰面积的变化。新旧沥青相对峰面积对比如表1所示。
由表1可以看出:同新沥青相比,回收沥青1698 cm-1处多出了一个吸收峰。这可以解释为沥青老化过程中,亚甲基氧化、不饱和长链和苯基里面的环烃降解导致了酮和羰基酸的形成。1030cm-1的相对吸收峰由亚砜基相对于脂肪族C-H官能团0.9%增加到1.8%,这是硫醚氧化成为亚砜基团的结果。另外,1600cm-1和876～722cm-1处相对峰面积分别从5.3%到3.9%和15.3%到9.1%,说明了沥青老化过程中的芳香族降低。
同时,沥青本身分为四大组分,分别为芳香分、饱和分、胶质和沥青质。这与沥青的红外图谱有很好的对应关系。芳香分就是沥青的低分子集团,也是红外图谱中的1600cm-1和876～722cm-1部分。饱和分就是沥青中所含的饱和烃及长链, 2923～2853cm-1处的脂肪族C-H的伸缩振动特征峰,1457cm-1和1376cm-1的脂肪族C-H的弯曲振动特征峰均是饱和分的代表。胶质是沥青中介于大分子和小分子之间的一种组分。而沥青质则可以通过1698cm-1的吸收峰变化来说明。新旧沥青的四组分分析见图2。
图2中的四组分分析和上述红外图谱中的官能团变化有很强的可比性。一般说来,沥青老化是芳香分转化为胶质,胶质转化为沥青质。在长期老化后产生了高比例的沥青质和低比例的芳香分及胶质。
1.2 废旧沥青混合料所含沥青流变性能分析
沥青是一个粘弹性材料,其表现出的性能或弹性或粘性,这与温度和荷载时间及频率有关。在相对较低的温度和短的作用时间,沥青性能类似弹性固体,但当温度升高或荷载时间提高,沥青的粘性特征就更加明显。在充分高的温度或者足够长的荷载时间,沥青可以表现出牛顿流体的性质。同时,沥青流变性能的温度时间敏感性也会由于老化过程而发生变化。
Superpave体系是在美国战略公路研究计划SHRP计划中发展起来的,是热拌沥青混凝土设计的最新方法。Superpave体系是由三种设计等级竖向组合而成的混合料设计体系:I级设计为混合料体积设计,设计沥青用量是通过分析压实混合料的空隙率、沥青用量和集料等物理指标(体积比例)获得的;II级设计为中等路面性能设计,它可以预测路面随时间产生的永久变形、疲劳开裂和低温开裂的程度;III级设计为高等路面性能设计,是在体积设计后进行一系列温度范围内的混合料性能试验,可使预测更为严格。
Superpave体系建立了沥青胶结料的PG分级系统,属于Superpave体系中的III级设计体系,它旨在通过控制沥青胶结料的物理性能指标来提高热拌沥青混凝土的路用性能。其指标包括:
(1)温度敏感性要求:高温剪切作用下原样沥青的车辙因子G*/sinδ大于1.0kPa(G*和sinδ分别是复数剪切模量和相位角);
(2)抗永久变形能力要求:旋转薄膜烘箱(RTFO)老化后残余物车辙因子G*/sinδ大于2.2kPa;
(3)抗疲劳开裂能力要求:旋转薄膜烘箱及压力老化容器(RTFO+PAV)老化后疲劳因子G*sinδ不大于5MPa;
(4)抗低温开裂能力要求:蠕变劲度值(S)低于300MPa,斜率(m)大于0.300。
由于这些物理性能指标诸如G*/sinδ、G*sinδ、S和m都与温度有关,任何沥青都可以在适当的测试温度下达到上述物理性能指标。因此,Superpave体系PG分级系统实际上是基于一些指定温度下的物理性能参数来确定PG分级。例如,PG分级中的PG64-22级别, PG64-22的沥青要在高温64℃以上的温度满足温度敏感性要求(原样沥青车辙因子G*/sinδ>1.0kPa)和抗永久变形要求(RTFO老化后车辙因子G*/sinδ>2.2kPa),还要在低温-22℃以下的温度满足抗低温开裂要求(RTFO+PAV老化后的劲度值S<300MPa,m值>0.300),与此同时PG64-22的沥青还要在64℃和-22℃的中间温度25℃时满足抗疲劳开裂要求(RTFO+PAV老化后残余物疲劳因子G*sinδ<5MPa)。
自二十世纪七八十年代至今,再生沥青混凝土中新沥青的选择和再生剂的选择问题一直都没有改变。大多数的美国机构仍然运用粘度曲线图来确定新沥青或再生剂的粘度,从而确定其添加量。
旧沥青混合料中的沥青由于老化导致其组成发生变化,粘度增大,软化点得到一定程度的提高,这可以从宏观上说明老化沥青的高温性能得到改善,而SHRP的沥青PG系统分级可以从流变性能方面说明问题。文献研究表明, 老化沥青的高温抗剪切作用增强,因此,回收沥青有比基质沥青更好的高温性能。新旧沥青动态剪切流变性能对比图如图3。
图3显示了46～82℃范围内复合模量G*对温度的关系。结果表明,回收沥青的复合模量比新沥青高出很多,特别是低温部分。随着温度的升高,这个差距逐渐的缩小。同时,老化沥青的复合模量随温度升高而降低的斜率要远大于新沥青。相位角随温度的变化表现为低于普通沥青。这说明老化使沥青的性能变得更像固体。综合复合模量和相位角的变化,可以认为沥青材料的老化引起了弹性组分的明显增加,这使沥青的流变性能从偏粘性转化为偏弹性。
2 废旧沥青混合料变异性评价研究
2.1 废旧沥青混合料沥青含量变异性分析
选取料山10个样本点,进行燃烧法测定沥青含量试验,所得结果如表2所示。
从结果分析可以看出:废旧沥青混合料中沥青含量较高,平均油石比有4.97%,有很大的再生利用价值。样本A采集自料山向阳面表层,油石比偏低于其它几组样本,这是因为表层的沥青在阳光直射作用下老化严重,造成集料表面剥落严重所致。样本E和样本H采集自料山背阳面内部,油石比偏高于其它几组样本,这是因为该处废旧沥青混合料含水量较大,可能是试验时废旧沥青混合料没有完全烘干所致。废旧沥青混合料很容易吸水,试验时将120～140℃烘干2h后直接进行试验,以防止废旧沥青混合料冷却吸水而影响测试结果。
2.2 废旧沥青混合料级配变异性分析
废旧沥青混合料存在变异性,这使再生沥青混合料由于废旧沥青混合料的掺入而产生变异性,同时这种趋势也随着废旧沥青混合料掺量的增加而越发显著。因此,分析废旧沥青混合料中材料的变异性是十分必要的。
为了更好的分析废旧沥青混合料中所含矿料的级配变异性,本文将各筛孔分别考虑,以分计筛余量为研究对象。
图4为分计筛余量同其变异性的对比图,这里,分计筛余定义如下:
pri=pi+1-pi (1)
这里,Pri为第i筛孔分计筛余量;Pi+1为第i+1筛孔通过率;Pi 为第i 筛孔通过率。
变异系数的公式如下式:
这里,Cvi为第i筛孔的变异系数;σri为第i筛孔分计筛余的标准差;
如图4所示,回收集料主要是由0.6～9.5mm之间的部分组成的。另外,0.075mm的部分也占了很大的比例。从图4的变异系数分析可以得出以下结论, 9.5mm以上的集料颗粒变异性最大。比如,19mm筛孔的分计筛余变异性达到了99%,16mm筛孔的分计筛余变异性达到了57%,而13.2mm的分计筛余变异性为34%。另外,0.075mm以下部分也体现了高达23%的变异性。
对比级配分布和变异性情况,9.5mm以上部分集料数量少,变异性大;9.5mm到0.6mm部分集料数量多,变异性小;0.3mm以下0.075mm以上部分集料数量少,变异性也小;而0.075mm以下部分集料,无论集料数量还是变异性都很大。一般地,材料的变异性是由其内部高比例的成分决定的。9.5mm到0.6mm部分和0.075mm以下部分都对回收集料总体的变异性有贡献。而大于9.5mm的部分由于含量较少,对总体的变异性影响不大。综上可以看出,回收集料的总体变异性是由0.075mm以下部分主要决定的。
借用权重因子的概念来分析每个筛孔对于整体变异性的贡献,如下式所示。
WFi=
这里,WFi是第i筛孔的分计筛余变异性对于集料整体变异性的权重因子。权重因子分析图如图5所示。
从图5中可以看出每个筛孔对于整体变异性的贡献。0.075mm以下部分、4.75mm、2.36mm筛上的部分均有明显的贡献。因此,回收集料的整体变异性0.075mm以下部分、4.75mm、2.36mm影响最大。综上所述,0.075mm以下部分具有很明显的变异性,同时其也是回收集料总体变异性的最大贡献者。
3 结论
本文通过对废旧沥青混合料中回收沥青的化学结构、流变性能和废旧沥青混合料中沥青变异性、级配变异性进行试验分析,得到的主要结论如下:
(1)回收沥青性能试验表明老化沥青的红外图谱可以反映其组分变化。芳香分是沥青的低分子基团,即是红外图谱中的1600cm-1和876～722cm-1部分。饱和分是沥青中所含的饱和烃及长链,2853～2923cm-1处的脂肪族C-H的伸缩振动特征峰、1457cm-1和1376cm-1的脂肪族C-H的弯曲振动特征峰均是饱和分的代表。沥青质含量可以通过1698cm-1的吸收峰变化来说明。沥青的动态剪切流变试验表明老化沥青复合模量得到提高,相位角降低,整体偏向弹性部分。
(2)变异性试验结果表明:废旧沥青混合料中沥青含量较高,平均油石比有4.97%,有很大的再生利用价值。回收集料的级配变异性是可控制的,0.075mm以下的变异性最大。
摘要：对废旧沥青混合料中回收沥青的化学结构、流变性能和废旧沥青混合料中沥青变异性、级配变异性进行试验分析,综合评价了废旧沥青混合料的性能。
关键词：废旧沥青混合料,化学结构,流变性能,变异性
参考文献
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[2]黄晓明,吴少鹏,赵永利.沥青与沥青混合料.南京:东南大学出版社,2002
再生沥青混合料应用探讨 篇10
1 再生技术简介
沥青的再生技术是采用再生专用设备对废旧的沥青路面材料 (RAP) 进行回收处理, 掺入一定比例的新集料、新沥青、再生剂等从而形成满足路用性能的再生沥青路面的技术。
依据再生过程中采用施工温度的不同, 再生技术可以分为热再生技术和冷再生技术。依据再生施工场地以及施工工艺的不同, 沥青路面再生可以分为厂拌再生技术和就地再生技术[1]。
2 沥青的再生机理
2.1 沥青的再生机理
目前关于沥青的再生机理普遍认为有两种理论[2]:1) 相容性理论。相容性理论认为沥青老化是因为沥青胶体系中组分之间的互溶性降低。如果掺入合适的再生剂使其组分间的相溶性增加, 就能使沥青性能得到恢复。2) 组分调节理论。组分调节理论认为由于沥青老化使得沥青中的组分比例变得不协调。如能掺加再生剂调节其组分恢复其原有的比例, 同样能使其性能恢复。
2.2 再生剂的功能与技术要求
再生剂是用来掺入老化沥青之中, 改善其流变性能, 从而保证再生后的沥青的针入度、粘度等指标满足要求的添加剂。再生剂的作用可以归纳为两点:1) 改善老化沥青的粘度。2) 通过融合分散的沥青质, 调节沥青的流变行为。再生剂对于粘度、流变性质、芳香分含量以及经济性都有一定的要求。表1为建议使用再生剂的技术指标。
3 再生沥青混合料的配合比设计
再生沥青混合料配合比设计过程中新增了旧料掺量以及再生剂的用量, 二者均会对再生沥青混合料的性能产生比较大的影响。因此, 再生沥青混合料的配合比设计要充分考虑各种因素。
我国通常采用马歇尔设计方法来进行沥青混合料的配合比设计, 《公路沥青路面再生技术规范》中也建议采用马歇尔设计方法进行再生混合料设计[3]。
由于设计变量的增加, 配合比设计的难度加大。因此, 不可盲目照搬常规沥青混合料的经验用于再生沥青混合料中。再生沥青混合料配合比设计流程见图1。
4 再生沥青混合料的性能研究
与普通沥青混合料路用性能的验证一致, 为全面反映路面在直接承受交通荷载和各种自然因素交替作用下再生沥青混合料的性能, 对其进行力学性能、高温性能、水稳性能等试验验证, 并以此衡量混合料配合比设计成果的优劣, 最终实现为再生沥青路面设计、施工及进一步推广提供理论依据。
4.1 再生沥青混合料的力学性能
采用劈裂试验对再生沥青混合料的抗拉强度进行测试, 采用单轴压缩试验对其抗压强度进行测试, 分析不同掺配率的再生沥青混合料的力学性能。1) 再生沥青混合料的间接拉伸试验。试验结果[4]显示:a.随着RAP掺量的增加, 再生沥青混合料劈裂抗拉强度呈增长的趋势, 强度值提高。b.随着RAP掺量的增加, 再生沥青混合料破坏劲度模量增大。c.再生沥青混合料随RAP掺量的增加, 混合料劈裂强度有所提高, 破坏劲度模量明显增大, 说明再生沥青混合料的柔韧性随RAP掺量的增加变差。2) 再生沥青混合料的单轴压缩试验。试验结果[4]表明:a.再生沥青混合料抗压强度值较高, 一方面体现了回收旧料的添加增大了混合料的抗压能力;另一方面反映出再生沥青混合料的集料颗粒间紧密嵌挤在一起, 相互密实填充也增加了混合料的抗压强度。b.再生沥青混合料破坏劲度模量的变化与回收旧料掺配比例成正比。c.随着回收旧料掺配比例的增加, 再生沥青混合料破坏劲度模量增加必将致使混合料柔韧性变差。综合以上力学试验结果分析, 再生沥青混合料随RAP掺量的增加抗拉及抗压强度均得到较高的增长, 但破坏劲度模量均随之增加, 所以对混合料的柔韧性存在影响。
4.2 再生沥青混合料的路用性能
1) 再生沥青混合料的高温稳定性。采用车辙试验方法测试再生沥青混合料动稳定度指标, 评价不同的旧料产配比例再生沥青混合料的高温性能。试验结果[6]表明, 掺加RAP材料的再生沥青混合料的动稳定度明显大于新沥青混合料, 其抗车辙能力也较强。再生混合料抵抗车辙的能力随着RAP材料的掺加量提高而增大。RAP掺入后, 旧料中的旧沥青与新沥青融合后, 再生的沥青较新沥青粘度增加, 软化点上升, 高温性能得以提高。因此再生沥青混合料的变形模量增大, 抵抗车辙的能力提高。
2) 再生沥青混合料的低温抗裂性能。对再生沥青混合料进行冷弯试验测得其破坏弯拉应变、抗弯拉强度, 计算破坏时的弯曲劲度模量, 来评价再生沥青混合料的低温抗裂性。试验显示[7], RAP中的老化沥青性能较差, 其混合料低温抗裂性能弱。掺入再生剂之后, 沥青性能在一定程度上有所恢复, 混合料的低温性能也有提高。如果RAP掺量增加, 再生剂的添加量也应当成比例的增加才能保证其混合料的低温性能。但是RAP的含量应当控制在一定范围之内, 超过限度即使增加再生剂的掺量, 其低温性能也是越来越差。
3) 再生沥青混合料的水稳性。采用冻融劈裂试验来评价再生沥青混合料的抗水损害能力[8]。再生沥青混合料的冻融劈裂试验测得的劈裂强度较高。说明再生混合料抗水损害的能力较强。其主要原因是老化沥青经过再生之后粘度变大, 与集料之间有更好的粘结, 因此水稳性较好。
5 结语
文章对沥青再生的基本内容进行了简要介绍, 给出了再生沥青混合料的设计方法, 通过马歇尔试验得出再生沥青混合料配比中的新沥青、RAP、再生剂等用量, 进一步对再生沥青混合料的路用性能加以研究分析。虽然室内试验效果良好, 但毕竟未完全考虑所有自然因素, 再生技术仍有待进一步完善提高。
摘要：简要介绍了沥青的再生机理, 依据再生剂的功能与技术要求, 分析了再生沥青混合料的配合比设计方法, 并对再生沥青混合料的力学性能、高温性能、抗裂性能及水稳性能等进行了试验验证, 为再生沥青路面的设计、施工及推广提供了理论依据。
关键词：再生技术,再生机理,混合料,配合比设计
参考文献
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[7]张志祥.再生沥青混合料疲劳性能试验研究[J].中国公路学报, 2006 (53) :31-35.
沥青混合料搅拌站 篇11
【关键词】沥青混合料；路面特征；碾压工序；分析
Features of Asphalt Pavement and rolling step
Wong Wei-ming
（Chang nine conservation emergency management office management Nanchan Jiangxi 330000）
【Abstract】Asphalt Pavement compaction results have a direct impact on the quality of the road. This paper analyzes the problem of asphalt pavement construction in several rolling processes exist. To ensure the quality of asphalt pavement， rolling rolling speed work should be appropriate， timely rolling temperature and rolling reasonable length.
【Key words】Asphalt；Pavement characteristics；Rolling process；Analysis
1. 前言
（1）沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不透水、经久耐用。因此，沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面。沥青路面公路按照集料和矿粉混合比例的不同，可以分为多碎石沥青混凝土面层和沥青玛蹄脂碎石混合料面层两种。沥青路面有多种分类方法，按集料种类不同分为： 沥青砂、沥青土、沥青碎（砾）石混合料等；按沥青材料品种不同分为：石油沥青路面、煤沥青路面、天然沥青路面和渣油路面。但较普遍的分类方法是按其施工方法、技术品质和使用特点分为：沥青混凝土路面、厂拌沥青碎石路面、沥青贯入式路面、路拌沥青碎（砾）石混合料路面和沥青表面处治路面。
（2）沥青路面约占我国高等级路面的90%，它在施工中的最后一道工序是碾压工序，它是保证沥青混凝土路面使用性能的关键工序，是良好路面质量的最终体现。碾压工艺的好坏直接影响到路面的质量和实用性能。因此，沥青路面的碾压工艺对沥青路面的施工有着非常重要的影响。压路机手要遵循施工准则从低到高碾压、从静碾到振动、碾压到要求的变数等就足够了，往往忽视了碾压温度、碾压时间、压实度、平整度等，结果会出现欠压、过压等许多弊端。
（3）沥青路面通常用于铺筑路面的面层，它直接受车辆荷载作用和大气因素的影响，同时沥青混合料的物理、力学性质受气候因素与时间因素影响较大，因此为了能使路面给车辆提供稳定、耐久的服务。
2. 沥青路面具有以下特征：
（1）沥青路面具有高温稳定性。
由于沥青路面的强度与刚度随温度升高而显著下降，为了能够更好地保证沥青路面在高温季节行车荷载反复作用下不致产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害，沥青路面应具有良好的高温稳定性。
（2）沥青路面具有低温抗裂性。
由于沥青路面随温度下降，劲度增大，变膨能力降低。在外界荷载作用下，使得-部分应力来不及松弛，应力逐渐累积下来，这些累计应力超过材料抗拉强度时即发生开裂，从而会导致路面的破坏，所以沥青路面在低温时应具有较低劲度和较大的抗变形能力来满足低温抗裂性能。
（3）沥青路面具有水稳定性。
由于水分的存在一方面降低了沥青本身的粘结力，同时也破坏了沥青路面中沥青与矿料间的粘聚力，从而加速了剥落现象发生，造成了道路的水损害。所以说，沥青路面一定要具有水稳定性，这样才能够保证路面的耐用。
（4）沥青路面要具有耐疲劳性。
由于沥青路面在使用期间经受车轮荷载的反复作用，长期处于应力应变交迭变化状态，致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复作用超过一定次数以后，在荷载作用下路面内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力，使路面出现裂纹，产生疲劳断裂破坏，所以，沥青路面应该具有耐疲劳性。 沥青混合料进行摊铺工序之后，就进入了压实环节。碾压，摊铺后紧跟碾压工序，压实分初压、复压、终压（包括成型）三个阶段。正常施工时碾压温度为110～140℃，且不低于110℃；低温施工碾压温度120～150℃。碾压终了温度不低于65～80℃。碾压速度应慢而均匀。初压时料温较高，不得产生推移、开裂。压路机应从外侧向中心碾压，相邻碾压带重叠1/3～1/2轮宽。宜采用60～80KN双轮压路机慢速度均匀碾压2遍，碾压温度应符合施工温度的要求，初压后应检查平整度、路拱必要时应予以适当调整碾压时应将驱动轮面向摊铺机。复压采用重型轮胎压路机或振动压路机，不宜少于4～6遍，达到要求的压实度，并无显著轮迹，因此，复压是达到规定密实度的主要阶段；终压可用重型轮胎压路机或停振的振动压路机，不宜少于2遍，并应消除在碾压过程中产生的轮迹和确保路表面的良好平整度。在连续摊铺后的碾压中，压路机不得随意停顿。为防止碾轮粘沥青，可将水喷洒碾轮，严禁涂刷柴油。不得在成型路面上停放任何机械设备或车辆，不得散落矿料、油料等杂物，加强成品保护意识。
3. 碾压的最终目的是保证压实度和平整度达到规范要求，在碾压过程中有以下几个原因影响质量：
（1）沥青路面施工应配备足够数量、状态完好的压路机，选择合理的压路机组合方式，根据摊铺完成的沥青混合料温度情况严格控制初压、复压、终压（包括成型）时机。压实层最大厚度不宜大于100mm，各层应符合压实度及平整度的要求。
（2）碾压时温度是一个关键的参数，摊铺出来的混合料应及时碾压，如果碾压不及时，沥青混合料将压不实而影响到路面的压实度；同时碾压不及时还会出现混合料的推移。施工过程中，由于空气和碾压成型的面层或基层温度太低，使施工层上下表面的温度迅速降低，沥青的胶浆流动性减少，与下一层的粘结性减弱，而中间夹层的温度仍旧很高。
（3）初压宜采用钢轮压路机静压1～2遍。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机，从外侧向中心碾压，在超高路段和坡道上则由低处向高处碾压。复压应紧跟在初压后开始，不得随意停顿。碾压路段总长度不超过80m。碾压速度做到慢而均匀，应符合规范要求的压路机碾压速度。
（4）碾压重叠不合理，如密级配沥青混合料复压宜优先采用重型轮胎压路机进行碾压，以增加密水性，其总质量不宜小于25t。相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽。对粗集料为主的混合料，宜优先采用振动压路机复压（厚度宜大于30mm），振动频率宜为35～50Hz，振幅宜为0.3―0.8mm.层厚较大时宜采用高频大振幅，厚度较薄时宜采用低振幅，以防止集料破碎。相邻碾压带宜重叠100―200mm.当采用三轮钢筒式压路机时，总质量不小于12t，相邻碾压带宜重叠后轮的1/2轮宽，并不应小于200mm。压路机在碾压时机手通常是从路缘到路肩依次碾压，不重叠或重叠不够。一般情况下在有路缘石时，压路机可以从路缘开始都低到高依次碾压，但在无路缘石时，必须在离路面边坡30～50cm处开始碾压。因为摊铺出的混合料是松散的，是靠沥青的胶浆性联结在一起的，碾压时沥青混合料在力的作用下会向前后左右四个方向移动。在无路缘石时应留有30～50cm不碾压等到静碾一遍后再碾压此处，此时由于温度的降低沥青胶结力的加强可以减少混合料的推移。 再就是碾压时的重叠，无论是静碾还是起振碾压，碾压时一定要重叠前次碾压轮的1/3～1/2。振动碾压时，压实效率很高，每碾压一遍压实度增长很快。
（5）碾压段长度选择要在压路机最佳作业速度的条件下，根据混合料的初压温度、碾压终了温度、铺层厚度和环境温度等实际选择。但要始终坚持的原则是：铺层越薄、碾压时间越少、碾压段长度越短，要保证在最有效的温度范围内完成整个碾压作业。
（6）碾压喷水和胶轮压路机的使用不合理，为防止沥青混合料粘轮，对压路机钢轮可涂刷隔离剂或防胶粘剂，严禁刷柴油。亦可向碾轮喷淋添加少量表面活性剂的雾状水。喷水的量一定要适中。喷水太多会使混合料温度降低太快，降低压实度；喷水太少压路机轮子上易沾上混合料，影响路面平整度。所以，工作前要检查压路机的喷水系统，使喷出的水呈雾状。并且保证工作时水箱内的水要充足。
（7）终压应紧接在复压后进行。终压应选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机，碾压不宜少于2遍，至无明显轮迹为止。
沥青混合料离析技术探讨 篇12
一、沥青混合料离析的定义
沥青路面的破坏多是先在局部范围随机出现病害, 随后病害部位在外力作用下不断扩展形成大面积破坏, 如产生松散、网裂、坑洞、局部车辙、局部泛油等, 这些与沥青混合料均匀性相关的破坏统称为离析。通常将沥青混合料离析分为级配离析和温度离析 (即温差离析) 两种类型。其中, 级配离析是指沥青路面上局部区域粗料、细料分布不均, 导致路面性能发生较大变化;温度离析是指沥青混合料在拌和、储存、运输及摊铺过程中受天气、施工机械等因素影响, 出现由于不同的热量损失而导致的温度差异状况。温度离析会影响路面压实的均匀性。
二、离析对沥青混合料性能的影响
1. 级配离析对沥青混合料性能的影响。
级配离析即沥青混合料中的集料大、小颗粒离析, 局部粗集料偏多、细集料偏少, 导致不易压实。一旦发生级配离析, 矿料与沥青的黏结力就会减小, 混合料的抗剪强度就会降低, 容易使沥青砼出现龟裂和松散等现象。
2. 温度离析对沥青混合料性能的影响。
沥青混合料的各种性能都与温度条件有密切关系, 因此温度对沥青路面的密度、孔隙率、强度和耐久性都有重要影响。虽然施工规范中对沥青砼各施工阶段的温度都有比较严格的规定, 但实际操作中, 温度差异是不可避免的。沥青混合料的温度差异小, 相应的密度变化就小;沥青混合料的温度差异大, 其密度变化就大。沥青混合料温度差异大时, 温度相对较低区域的沥青混合料就比较硬, 难以压实, 孔隙率也大, 易导致该区域发生水损害, 使路面产生松散、坑洞等, 降低路面的服务能力, 还可能导致路面过早的疲劳破坏, 缩短路面使用寿命。
三、沥青路面表面离析的判别
沥青路面表面离析的判别方法有目测法和仪器设备检测法两种。现阶段, 世界上大多数沥青路面施工项目采用目测法确定路面发生离析的区域和程度。基于目测法判别的离析程度可分为轻微离析、中度离析和严重离析三种。轻微离析就是局部粗集料颗粒间的沥青和细集料含量基本正常, 但和周围路面相比, 其表面构造相对偏粗。中度离析表现为局部粗集料颗粒间的沥青和细集料含量明显偏少。若发生中度离析, 应及时对沥青混合料进行局部修补, 以免引发更多、更严重的病害。严重离析表现为局部粗集料颗粒间的沥青和细集料明显缺乏, “多石”现象非常严重, 其维修方法只能是清除重铺或重新罩面。
四、减少沥青混合料离析的常用措施
造成沥青混合料离析的原因有很多, 且可能出现于工作中的各个环节, 主要原因有集料颗粒组成不均匀、集料堆积运输方式不正确、混合料拌和与储运不科学、摊铺机摊铺不当等。为了减少沥青混合料离析, 提高沥青路面铺筑质量, 在施工过程中, 应注意做好以下几点。
1. 把好材料质量关。
加强对沥青混合料所用材料的质量控制。最好固定由1～2家石料厂供料, 以保证所用的石料规格稳定。
2. 科学堆放集料。
集料进场后, 宜从料堆顶部平台开始卸料, 然后再用摊土机推平, 装料时应用铲运机从底部按顺序竖直取料, 以减少集料离析。
3. 降低集料含水量。
冷料仓上方宜搭盖防雨棚, 以防雨水淋湿料斗中的集料。如果碎石含水量比较大, 应适当延长烘干时间及拌和时间, 消除内部含水量, 保证石料拌和温度, 从而使混合料温度均匀。否则, 混合料就会存在一定程度的温度离析。
4. 科学运输。
尽可能用大吨位自卸汽车运输混合料, 同时要做好保温措施。在施工过程中, 除加强对混合料出料温度、仓储温度的控制外, 在运输时也要加强温度管理, 出料后要以最快速度将其运达工地, 最大限度地减小温度的影响。
5. 平衡装料。
从拌和机向运料车上装料时, 往往由于落差大而出现沥青混合料离析。因此, 应多次挪动汽车位置, 平衡装料, 以减少离析。
6. 严格控制混合料拌和质量。
拌和机的生产能力应满足施工要求。做好矿料级配检验;在沥青混合料生产过程中, 要目测混合料拌和是否均匀, 同时要检查混合料的离析情况。
7. 提前充分预热熨平板。
摊铺前, 要提前将熨平板的温度提高至100℃, 应认真将摊铺机熨平板加宽连接调整到位, 确保在摊铺时没有明显离析痕迹;否则, 路面易出现纵向表面裂缝。
8. 控制摊铺宽度。
沥青混合料的摊铺宽度一般不超过7 m。这是因为螺旋分料器的送料距离过长时, 会不可避免地造成粗、细集料的离析, 同时越往外混合料的温度下降就会越多、越快, 易导致沥青混合料温度不均和碾压后压实度不一。对于宽路幅路面, 推荐同时采用2台以上的摊铺机梯队作业。因为摊铺机间的接缝是热接缝, 如果能做到精心施工, 就能达到很好的摊铺效果;相反, 如果利用宽幅摊铺机, 再加上设备自身原因, 经常会出现纵向离析印痕。
9. 科学利用分料器。
分料器要连续运转, 使新旧混合料拌和充分。应根据实际情况调整分料器的运转速度, 保证连续出料。如分料器运转不连续, 则沥青混合料会在摊铺机内产生明显离析。
1 0. 科学摊铺。
施工中, 必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺沥青混合料。摊铺过程中, 不得随意改变作业速度或中途停顿。因此, 只有确保施工现场有5辆以上的运料车时, 方可进行摊铺作业。应调整好摊铺机的行进速度, 使摊铺机的产量与拌和机的产量、运输车数量相平衡。
1 1. 接缝处理。
及时剔除路面接缝处混合料中的粗集料颗粒, 并补上细料, 确保搭接紧密平顺, 不得产生明显的接缝离析。
1 2. 增设移动式转运机。
沥青混合料从运料车上倒入摊铺机受料斗时, 会不可避免地因落差而出现离析。因此, 最好在运料车和摊铺机之间增设移动式转运机。利用转运机对混合料进行二次拌和, 可有效减少混合料的级配离析和温度离析。近年来, 转运机在美国等发达国家的应用越来越普遍, 都取得了很好的效果。实践证明, 这是防止沥青混合料离析的一种行之有效的措施。
五、结论与建议