淺議瀝青混合料壓實(shí)特性及瀝青路面碾壓遍數(shù)確定

陳文

（南平市市政工程有限公司）

淺議瀝青混合料壓實(shí)特性及瀝青路面碾壓遍數(shù)確定

陳文

（南平市市政工程有限公司）

在對瀝青混合料壓實(shí)特性探究的的基礎(chǔ)層面上，從能力的對等的層面上來對瀝青路面碾壓遍數(shù)來進(jìn)行統(tǒng)計。首先要對具有特色的瀝青混合料在室內(nèi)進(jìn)行對其的撞擊來達(dá)到實(shí)驗(yàn)的效果，來得出在多種類型的瀝青混合物在密度上達(dá)到一定的效果來滿足混合瀝青的需求；根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)地考察，來得到施工中瀝青在路面碾壓所需要的能量。本文對瀝青混合壓實(shí)特性驚醒詳細(xì)的分析，并對瀝青路面碾壓的遍數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的探索及確定。

瀝青路面；混合料；壓實(shí)特性；碾壓次數(shù)

瀝青路是我國公路最常見的一種路面，伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的交通出行越來越方便，交通工具的使用隨之增多，出現(xiàn)路面超載的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，讓瀝青路受到嚴(yán)重的損壞。通過大量的研究，可以看出：我國的瀝青路發(fā)生變化和路面的壓實(shí)有很大的關(guān)系，壓實(shí)不均勻會導(dǎo)致路面不夠平穩(wěn)，出現(xiàn)積水，同時過多的壓實(shí)會讓路面出現(xiàn)失去穩(wěn)定的現(xiàn)象。所以。瀝青路在工程施工時要嚴(yán)格按照壓實(shí)的次數(shù)，并采用相應(yīng)的壓實(shí)方法。通過對瀝青進(jìn)行冷卻，來預(yù)算其壓實(shí)的時間，要對瀝青混合料的溫度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，通過對室內(nèi)外的不同的瀝青混合物做比較，來明確其在碾壓的功能。

目前進(jìn)行的一些研究的重點(diǎn)放在瀝青在碾壓的過程中，其溫度發(fā)生的變化以及路面受到壓實(shí)后產(chǎn)生的反應(yīng)等方面。對于公路要碾壓的次數(shù)要根據(jù)以往的經(jīng)歷來進(jìn)行操作，其有很大的不確定性，對于不同的瀝青混合料有不同的性質(zhì)，在其密室度的形成所需要的碾壓遍數(shù)是不同的。本文通過在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對瀝青混合料之間的形成的空隙來計算出需要的能量，通過對實(shí)地的考察來得到機(jī)器在碾壓的操作中要提高的能量，讓兩者受到相同的能量。這樣就可計算出碾壓的壓實(shí)遍數(shù)。

1　瀝青路面壓實(shí)特性及壓實(shí)度評估

對于瀝青混合料有不同的種類，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的排列也呈現(xiàn)出不同的規(guī)律，其內(nèi)部的顆粒在相互的碰撞中形成的強(qiáng)弱也是不同的，即使是用相同的工藝進(jìn)碾壓，其呈現(xiàn)壓實(shí)后的效果大不相同。所以，對不同的混合料進(jìn)行研究時，其壓實(shí)性占有重要的作用。

本文在對我國的瀝青混合料的研究時，采用的是最常見的混合料，其中包含的結(jié)構(gòu)有AC13，AC20，AC25，空隙彌補(bǔ)的混合料OGFC13以及加強(qiáng)緊致混合料SMA13等，通過對不同的混合料進(jìn)行研究，來得到在不同的混合料在路面的使用是要碾壓的遍數(shù)，計算出其之間的空隙要給予的壓實(shí)能量。在實(shí)驗(yàn)室里采用的瀝青是進(jìn)行加工后的瀝青，其之間的空隙占全部的4%，在預(yù)定的比例下進(jìn)行合并，分別進(jìn)行壓實(shí)的擊打，其遍數(shù)分別是15，30，45，60，75，要嚴(yán)格的按照各項(xiàng)的要求來進(jìn)行完成。

在對瀝青混合料不同的擊實(shí)和密度之間存在一定的關(guān)系，當(dāng)路面的顆粒越大，那實(shí)行擊實(shí)的密度就越高，通過對路面的不斷擊實(shí)，不同的顆粒會逐漸的混合，其密度也會隨之變小，當(dāng)擊實(shí)的遍數(shù)達(dá)到45次時，不同的顆粒在不同的瀝青混合料壓實(shí)的規(guī)律會逐漸相同。如果要將顆粒之間的空隙達(dá)到4%，那么AC13就要對路面碾壓46次，而AC20則要碾壓47次，AC25要進(jìn)行48次，互相之間需要的能量差距不大，則表明混合料如果是處于同一種類型，其壓實(shí)的遍數(shù)差異小。

壓實(shí)度是讓土壤或其他的材料在壓實(shí)后后的密度同標(biāo)準(zhǔn)密度之比，壓實(shí)度是在路面施工中檢測路面的標(biāo)準(zhǔn)，其壓實(shí)度越高，密度越大，整體的性能就越好。對于壓實(shí)度的評估，在范圍、點(diǎn)數(shù)，相同的情況下，挖方在跳床頂面30cm以下的的范圍，在城市的主干路的壓實(shí)度要大于95%，在次干路中起壓實(shí)度要大于93%，在之路和其他小路時，其壓實(shí)度要大于90%。而填方在跳床頂面以下的深度在80～100cm內(nèi)時，其在主干道、次干道、支路及其他小路的壓實(shí)率相同；填方在跳床頂面以下的深度在80～ 150cm時，在城市主干道上壓實(shí)度大于93%，次干路和支路的壓實(shí)度相同為90%。在深度大于150cm時，其城市主干路和次干路的壓實(shí)度相同為大于90%，支路的壓實(shí)則要大于87%。根據(jù)以上提供的數(shù)據(jù)作為參考，就可以快速的判斷出其壓實(shí)度的合格。

2　瀝青路面壓實(shí)能量與碾壓次數(shù)的關(guān)系與控制

2.1攤鋪機(jī)壓實(shí)的能量

經(jīng)過特有的機(jī)器進(jìn)行均勻的振搗后，瀝青路的表面更加的平穩(wěn)同時也達(dá)到了壓實(shí)的效果，可以初步的推斷出壓實(shí)度。不同顆粒的混合料其互相的補(bǔ)充，完成了初步的模板，經(jīng)過碾壓機(jī)的碾壓后，達(dá)到緊密的板塊。

本文采用的是密度儀，通過對瀝青混合料的壓實(shí)來得到初步的壓實(shí)度，當(dāng)瀝青混合料的壓實(shí)度接近90%，說明及其的振搗對瀝青混合料的壓實(shí)產(chǎn)生作用。

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用不同類型的瀝青混合料進(jìn)行試驗(yàn)中，可以得到在對其進(jìn)行多面的擊實(shí)，次數(shù)達(dá)到15次后，各種混合料的壓實(shí)度都將達(dá)到90%，可以得出機(jī)器對瀝青混合料的壓實(shí)給予的能量等同于室內(nèi)擊實(shí)15次給予的能量，其壓實(shí)的能力為304.9J。

2.2振動壓實(shí)能量

振動壓路機(jī)其壓實(shí)的原理是通過壓路機(jī)自身的重量以及其帶有的振動相互結(jié)合共同完成，瀝青路面一般采用的振動壓路機(jī)的重量在7～18t，振動的范圍在15～30t，通常由單雙2種串聯(lián)起來，最常用的壓路機(jī)是雙輪。

振動壓路機(jī)對需要壓實(shí)的路面進(jìn)行振動作用，讓路面之間存在的顆粒進(jìn)行運(yùn)動，在重量的作用下，讓顆粒進(jìn)行整齊的排列并變得更加緊密。振動機(jī)其能力通過振動的形式來傳遞到公路的地步，以同樣的方式來讓底部的顆粒進(jìn)行重新排列，通過重量的壓力讓公路能夠達(dá)到全面的壓實(shí)。

瀝青混凝土在壓實(shí)的過程中，其采用的是高頻率低幅度的方法，如在工程中我們通?？梢钥吹降氖荄D110振動壓路機(jī)，在施工中運(yùn)用2檔來讓振動壓路機(jī)運(yùn)行，其運(yùn)行的振幅在0.15mm，參考振動的質(zhì)量為11.37×103kg，振動的能量為70.7kN，根據(jù)工程在運(yùn)行的公式來進(jìn)行計算，可以計算出振動壓路機(jī)在一個星期的時間里可以對瀝青混合料來給予的能量為172.6J。

在碾壓的過程中，要盡量的克服被碾壓的材料其顆粒在碾壓是的互相運(yùn)動而產(chǎn)生極強(qiáng)的吸附作用，讓其在靜止的狀態(tài)可以轉(zhuǎn)換帶振動的狀態(tài)，在碾壓中提供的能力不能被壓實(shí)的物質(zhì)完全吸收，其能力的70%用來壓實(shí)，剩余的30%則在運(yùn)行中自動的轉(zhuǎn)化為熱能。所以，當(dāng)DD110在不間斷的提供能量時，一次提供給瀝青混合料能量為120.8J，統(tǒng)一的，DDD130在碾壓的途中提供給瀝青混合料的能力就可以的出是129.5J。

所以，在對施工的區(qū)域里，如果振動機(jī)DD110在對路面碾壓3遍后，DD130也同時碾壓3遍，那么則在此范圍內(nèi)瀝青混合料的受力后得出的總的受壓能量為751.1J。

2.3輪胎壓路機(jī)的壓實(shí)能量

輪胎壓路機(jī)其運(yùn)作的原理主要是運(yùn)用機(jī)械的重力來進(jìn)行全面的壓實(shí)。其輪胎是鑲嵌的充氣輪胎，在進(jìn)行操作時，由于其具有橡膠的柔軟，在對地面進(jìn)行擊實(shí)，可以讓土地的表面更好的融合，使其在橫向和縱向不同的方向都可以受力。縱向的受力指的是混合料對地面進(jìn)行垂直的施壓，橫向的作用是讓混合料內(nèi)部的顆粒不斷的運(yùn)動，讓瀝青混合料的顆粒發(fā)生位置的改變，以及重新的排列組合成新的結(jié)構(gòu)，這有效的讓混合料的壓實(shí)度在整體上提高。在水平方向上給予的壓實(shí)讓操作中的數(shù)據(jù)難以計算，同時對壓實(shí)的提高形成阻礙，本文只對輪胎壓路機(jī)的縱向上做的功給予計算。

輪胎壓力機(jī)在路面碾壓的一次提供給瀝青混合料的能量利用瀝青路面與周圍形成的高度來得出，即E等于F乘以H，其中，E代表的是輪胎壓路機(jī)再給路面碾壓一次提供的能量，F(xiàn)代表的是輪胎所包含的重量，H代表的是輪胎壓路機(jī)在碾壓中路面的高度發(fā)生的改變。

比如，輪胎的壓路機(jī)XP260，其工作的重量為26.0×103kg，可以根據(jù)實(shí)地的檢測，來推斷瀝青混合料在受壓中密度的改變，就可以計算出在施壓的過程中瀝青混合料其高度發(fā)生的改變。對其進(jìn)行4次碾壓后，瀝青混合料的密度將會升高的范圍在50～80kg/m3。其在進(jìn)行第1次壓實(shí)時，路面的高度發(fā)生變化，其數(shù)據(jù)為0.04cm。所以輪胎壓路機(jī)在對路面進(jìn)行第1次的壓實(shí)時給混合料帶來的能量為104J；同樣的計算方式，則可以得到XP301輪胎壓路機(jī)在進(jìn)行壓實(shí)一遍后給混合料帶來的能量為120J。

3　結(jié)束語

通過對不同種類的混合料進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同的混合料在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行壓實(shí)時需要的能能量是不同的；同一種類的瀝青混合料在進(jìn)行試驗(yàn)時需求的能量大致相同；通過實(shí)地的考察和實(shí)驗(yàn)室的研究，得出機(jī)械的壓實(shí)能量；根據(jù)不同的機(jī)械來研究其功能，可以更好的了解壓路機(jī)和碾壓的次數(shù)，以及其工作時需要的能量；設(shè)定獨(dú)特的機(jī)械提供能量，計算出混合料在達(dá)到壓實(shí)空隙時對能量的需求以及碾壓的遍數(shù)。為了確保瀝青路完工的可用性，要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)地考察，運(yùn)用馬歇爾的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)高密度的施工，讓瀝青路能更好的的為人民服務(wù)，讓人民的出行更加便利，同時在瀝青混合料實(shí)質(zhì)性的研究和對瀝青路碾壓遍數(shù)的確定的研究，能為以后瀝青混合料的研究有所幫助。

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U416.217

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2015-3-12