瀝青混合料離析的原因及防治措施

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0引言

由于瀝青混凝土路面具有平整度高、易于養護維修、行駛噪音較小等特點，在我國高速公路建設中得到廣泛運用，然而我國高速公路瀝青路面往往在通車3~5年后會出現泛油、推移、車轍、松散等各種路面病害?，F有研究普遍認為瀝青混合料在施工中發生的離析是瀝青路面早期病害頻發的主要原因之一：材料離析導致瀝青混合料產生不均勻分布，部分區域由于細集料較多、瀝青含量大而易產生車轍、泛油與擁包等病害，粗集料較多區域則由于空隙率較大、瀝青含量較少而易產生水損害；溫度離析與碾壓離析使得瀝青路面壓實度與空隙率產生變異，易產生各種早期損害。因此，為研究瀝青混凝土路面離析防治施工技術，本文總結了瀝青混合料施工過程中離析的產生原因與類別，提出相應防治措施，對某高速公路瀝青路面施工過程進行控制，并對其離析控制效果進行檢測分析，對減少瀝青路面早期病害、延長道路使用壽命具有積極意義。

1瀝青混合料離析分類

離析一般指質量穩定、拌和均勻的瀝青混合料在施工中級配、體積特征參數產生不均勻變化的現象，大致分為材料離析與溫度離析：材料離析一般表現為粗細集料含量、瀝青含量、空隙率與設計值產生偏差；溫度離析則是由于混合料不同區域存在的溫度差異，使得混合料在相同壓實功作用下形成不同的空隙率與壓實度。根據瀝青混合料離析成因的不同，可細分為以下五類。

（1）級配離析

熱拌瀝青混合料在運輸與攤鋪過程中，由于瀝青黏度較低，使得表面裹覆了瀝青的集料顆粒流動阻抗較小，仍具有散體材料的堆積特點。因此，生產運輸過程中不當的操作將導致瀝青混合料發生離析，瀝青混合料的粗集料與細集料分離，瀝青含量與空隙率發生變異，通常表現為條帶狀離析與團塊狀離析。

（2）溫度離析

瀝青混合料在拌和、運輸、攤鋪過程中產生的溫度不均勻分布稱為溫度離析。瀝青混合料的黏結特性與成型溫度密切相關，溫度過高則混合料在壓實過程中易產生縱向裂縫、擁包等；溫度過低則瀝青無法完全裹覆集料，拌和與壓實較為困難。因此溫度離析會影響路面壓實度與空隙率，從而影響路面耐久性能與強度。

（3）攤鋪離析

攤鋪機的螺旋布料器在分料過程中，由于螺旋吊架處與鏈條箱阻礙混合料的推進而形成離析，一般分布在攤鋪機中央與熨平板1/4位置，呈帶狀分布。同時螺旋布料器端板與端部之間粗集料的滾落產生端部離析，一般出現在路面邊緣和攤鋪機并行攤鋪時的接縫處。

（4）碾壓離析

碾壓離析是指由于混合料壓實過程中對不同部位作用了不同的壓實功，使得碾壓后的混合料空隙率與壓實度發生變化。

（5）隨機離析

在瀝青混合料裝車、運輸、料斗向攤鋪機卸料過程中，均會隨機產生混合料局部離析，同時螺旋布料器給料過程中也會隨機產生豎向離析。

2工程實踐

某新建高速公路設計路面結構層為上面層AC—13+中面層Superpave—20+下面層ATB—25，為減少路面早期病害、降低養護維修成本，采取了一系列防治措施對該高速公路瀝青路面施工過程中產生的離析進行控制。

2.1離析防治措施

（1）集料離析防治措施

在目標配合比確定后，每隔一定時間，根據熱料倉中各檔集料的篩分結果調整生產配合比，降低生產過程中混合料組成粒徑變異性。拌和樓的冷料倉需設置足夠高的隔板，以避免相鄰料倉之間發生混料現象，同時冷料倉底部應采取矩形開口，設置振動器以輔助破拱。正式施工前應進行試拌，檢測拌和機振動篩與攪拌葉片是否出現磨損，瀝青與集料的加熱溫度是否合理等，對發現的問題及時進行相應的處理。拌和完成后，裝料至運輸車時，運輸車輛應前后移動不少于3次，按照品字形裝料，減少裝料過程中產生的離析。

（2）溫度離析防治措施

無論施工季節與運距長短，混合料運輸過程中，混合料表面應加蓋隔熱織物，減少運輸過程中混合料的溫度損失。碾壓時先靜壓穩定成型，避免混合料溫度損失過快，然后使用膠輪壓路機搓揉碾壓成型，同時應嚴格控制壓路機灑水量，減少混合料熱料損失，確保瀝青混合料在規定溫度范圍內碾壓成型。

（3）攤鋪離析防治措施

為減少混合料運輸、攤鋪過程中產生的離析，可在施工中增加混合料轉運車：先將運料車內混合料卸入轉運車接料斗內，通過轉運車對瀝青混合料進行二次攪拌，然后將攪拌均勻的瀝青混合料輸送至攤鋪機進行攤鋪。若未采用轉運車進行施工，在運料車卸料至受料斗時，應大批量卸入，防止混合料零星滾入料斗內，卸料時間間隔應盡可能縮短，趁受料斗內混合料較多時進行卸料。攤鋪過程中，應防止受料斗側壁粗骨料滾入刮料板輸送器，同時應及時收起與釋放受料斗側壁，防止受料斗內出現凹谷，使粗集料集中。應確保螺旋分料器連續穩定轉動，避免造成分料器中間缺料與外側缺料。螺旋分料器高度應與材料粒徑、路面攤鋪厚度相協調，當攤鋪層厚大于15cm時，設置在高位；層厚在4~15cm時，設置在中位；層厚小于8cm時，設置在低位。攤鋪機應盡量保證連續攤鋪，使攤鋪能力與拌和產量相協調。

2.2離析檢測

（1）壓實度檢測

分別在路面各結構層施工完成后，選取2個代表性測點（共6個測點）芯樣的實際密度進行測試，并根據試驗室標準密度計算壓實度。在一系列離析防治措施控制下，路面各結構層壓實度均滿足規范要求。該高速公路路面各結構層壓實效果較好，表明施工過程中未產生顯著的溫度離析，路面各結構層瀝青混合料均充分碾壓密實。

（2）級配檢測

對該高速公路路面各結構層6個測點處芯樣進行抽提篩分，檢測其混合料級配。路面各結構層施工過程中未產生嚴重級配離析。該高速公路路面各結構層測點級配與設計級配值之間存在輕微偏差，其中下面層與上面層的級配仍處于設計級配范圍之內，而中面層各篩孔通過率與生產級配之差均小于10%，表明各結構層施工過程中均產生了輕度離析。

3結語

本文總結了瀝青混合料施工過程中離析的產生原因與類別，提出相應防治措施，對某高速公路瀝青路面施工過程進行控制，并對其離析控制效果進行檢測分析。結果表明：采取離析防治措施后，瀝青混凝土路面施工中產生的溫度離析與級配離析顯著減少，路面各結構層壓實度能滿足規范要求，對減少瀝青路面早期損害具有積極意義。