浅析公路路面沥青混合料离析的控制
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摘要：沥青砼路面摊铺作业过程中，骨料离析是一个普遍存在的现象，也是造成沥青砼路面早期破坏的一个重要原因。本文通过总结了沥青混合料离析的分类及成因，浅谈了公路沥青混合料离析的控制处理措施。
关键词：沥青混合料；离析；控制
Abstract: the asphalt concrete pavements paving work process, aggregate segregation is a widespread phenomenon, is also causes the asphalt concrete pavements early damage of one important reason. This paper summarizes the asphalt mixture in the classification of segregation and its cause, to discuss the highway asphalt mixture of segregation process control measures.
Keywords: asphalt mixture; Segregation; control
中图分类号：TU535 文献标识码：A 文章编号：
1. 引言
沥青混凝土路面结构在高等级公路中应用越来越多，但沥青混凝土路面的早期损坏在很大程度上影响了公路的综合使用性能，路面沥青混凝土的离析就是造成早期损坏的原因之一。沥青混凝土离析是指沥青路面的某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀，一些区域粗集料集中，另一些区域细集料集中，造成沥青混合料不均匀、级配及沥青用量与设计不一致，导致铺筑后的路面出现较差的结构和纹理特性。离析使新铺沥青混合料面层透水性能增强。进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用，水分逐渐深入沥青与及集料的界面上，并对沥青起乳化作用，导致沥青混合料强度下降，同时由于水动力作用，沥青膜渐渐从集料表面剥离，导致集料之间的粘结力丧失而发生沥青混合料掉粒和松散，继而形成沥青路面的剥落、龟裂、坑槽、推挤等损坏现象，严重缩短了沥青砼路面的使用寿命。本文拟分析产生沥青混合料离析现象的原因，提出一些有效的控制措施。实践证明，只要在施工环节把好关，就能大大降低沥青混合料离析的产生。
2.沥青混合料路面的离析分类
目前在采用沥青混凝土结构的公路路面面层施工过程中，沥青混凝土面层出现的沥青混合料离析主要有以下几种类型：（1）端部离析；（2）带状离析；（3）接缝离析；（4）块状离析；（5）温度离析；（6）随机性离析。
2.1 端部离析
端部离析是沥青混合料路面最常见的离析形式，这种离析现象表现在路面上成规则的翼状离析。在沥青路面施工中，细集料在摊铺机中央区域相对集中，路面表面纹理较浅；在摊铺机两侧粗集料相对集中，沥青与细集料含量相对较少，导致空隙率较大，有较深的表面纹理。
2.2带状离析
带状离析也是比较常见的一种形式，通常出现在摊铺机的中央和边缘。这种现象主要是由于摊铺设备操作不当所引起的。在施工公称最大粒径较大的沥青混合料时，由于摊铺机的固有结构造成摊铺面中部的带状离析现象比较明显。
2.3接缝离析
沥青路面的纵向接缝通常是沥青混合料面层质量较为薄弱地方。不管在接缝处摊铺的沥青混合料量的多少，接缝处都会产生离析现象。在采用两台沥青摊铺机进行施工时，接缝离析尤为明显。
2.4块状离析
块状离析一般呈等距离分布。表现为局部块状的粗集料集中且细集料偏少。在施工过程中，如果沥青混合料级配发生变化，摊铺后的沥青混合料路面可能将出现块状离析。
2.5温度离析
沥青混合料对温度十分敏感，由于沥青混合料在储存、运输及摊铺过程中的热量损失不同，使得摊铺后的路面易出现温度差异的情况。沥青砼路面施工对料温有严格的要求，沥青混合料出厂温度一般控制在155℃-165℃之间,运输到施工现场后温度应不低于135℃,初压温度不低于120℃。现今施工中，对初压温度有较高要求，提倡高温碾压，要求沥青混合料刚被摊铺就得到碾压，以求达到较高的密实度。而沥青混合料经长距离运输到现场后，车厢两侧及表面的料温一般低于135℃，冬季施工时甚至在100℃以下，大大低于料堆中心温度，因此出现严重的温度离析。另外，摊铺机刮板输送越不均匀，受料斗内固定积料越多，时间越长，料温越低，温度离析越严重。如果摊铺后的沥青面层产生温度离析，由于路面各区域的温差，导致沥青面层的密度分布不均匀，影响了路面的平整度。摊铺的温度较低区域的路面辗压后不久就会出现初期损坏。
2.6随机性离析
由于原材料的变化，如冷料的变动太大、超限料的增多、筛孔的堵塞或破损、设备故障、拌和楼生产的混合料波动过大、碾压不及时等可能都造成随机性离析，表现为路面局部会出现许多大粒径料或小粒径料的集中。低气温施工、随意停机或保温措施不够往往也会形成随机性离析。
3.控制沥青混合料离析的措施
在沥青混合料面层的设计、施工的各个环节如何有效控制沥青混合料离析的发生，现结合工程经验，提出一些控制离析的技术措施。
（1）在施工过程中公称最大粒径较大的沥青混合料离析现象较为明显，可以通过选择合理的碾压层厚度来减少集料离析；合理的沥青混合料的类型是根据沥青混合料路面结构层的设计厚度来选择的。若设计厚度与公称最大粒径的比值小于2.5~3，混合料压实比较困难，沥青混合料则易发生离析。
（2）连续级配的沥青混合料更易于保证均匀密实的沥青面层，沥青与集料之间有较好粘附性，有助于提高路面的均匀性。应尽量采用连续级配沥青混凝土。
（3）集料的生产方式会影响集料规格的变异水平。合理的集料生产方式能保证集料的级配均匀，从而提高沥青混合料的均匀度，减少离析现象的出现。
（4）沥青混合料的均匀度受沥青混合料的生产过程的影响非常明显。细集料在冷料仓中存放时的含水量较高时，将增大沥青混合料颗粒组成的变异性：使用自动卸料斗与在冷料仓配置破拱振动装置时，引起离析的架桥现象就会被消除；向称量斗投放热料所选择的顺序与配料斗的标定方法不同，沥青混合料的级配可靠度也会受到影响。
（5）沥青混合料在料车的粗细颗粒分布容易受到运输方式与装卸方式影响。在运输的过程中必须采用良好的保温措施，从而减小温差别对沥青混合料所造成的影响。
（6）合适的摊铺工艺与碾压工艺应根据沥青混合料类型来确定，这样有利于沥青面层的离析状况的改善。摊铺时应保持一定的摊铺速度，而且摊铺宽度不宜大于7m，沥青面层的均匀度可以通过低转速螺旋布料器、胶轮压路机的搓揉作用等来保证。胶轮压路机的轮胎应经常检查胎压，确保轮胎面的平整，从而提高沥青面层的平整度。
（7）对于集料离析和温度离析程度的问题，可以通过使用具有二次搅拌功能的沥青混合料转运车来改善，从而提高沥青面层的均匀性。
（8）采用核子密度仪及时检查在辗压过后成型的沥青路面。对于路面中压实度不足的区域，要在沥青混合料的温度未降到辗压点前采取措施，及时加料或再辗压。采用铺砂法测试路面的构造深度与渗水率测试法来判断沥青混合料的离析程度。
（9）针对面层离析部位，通过钻孔取芯检测得到相关的技术数据，并对数据进行认真分析，对技术指标与标准差不多的离析部位，可以通过喷洒沥青粘层后进行上一面层施工，对技术指标与标准相差较大的离析部位，可以进行局部处理，重新烘热至120~130℃左右，人工补洒稍细的混合料后碾压成型，对大面积离析的部位，必须铲掉重新铺筑沥青混凝土。
4.结束语
沥青混凝土路面的离析有严重的危害性，其产生的原因也是多方面的，应该通过认真分析其成因，采取有效的处理措施以减少和避免离析的发生，确保沥青混凝土路面的质量。
参考文献：
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