沥青路面离析与防治措施研究

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沥青路面在我国高速公路建设中得到了广泛应用，然而其早期破坏现象是工程界的一大难题，研究证实，沥青混凝土离析是沥青路面早期损坏的一个重要原因。沥青混合料的离析是指沥青混合料粗、细集料粗和沥青含量的不均匀，即在沥青路面一定的区域内，粗、细集料不均匀， 偏离了设计级配，沥青含量不均匀，偏离了设计的最佳沥青用量，从而使该区域内的沥青混合料实际配合比与设计的配合比严重地不一致的现象。沥青混凝土发生离析后引起沥青混凝土级配不均匀，压实后引起局部路面空隙过大或过小。空隙率过大的地方，不但导致沥青老化速度加快，而且在水存在的条件下，沥青路面中已产生离析的沥青混合料受汽车动荷载作用时会加速破坏，进一步发展成为坑槽等破坏现象，而空隙率过小的地方，又容易发生泛油等病害，这些情况不仅影响路面美观，严重时甚至影响路面的使用功能。因此沥青混合料的离析问题一直受到道路界研究人员、工程管理者和承包商的广泛关注，并且在这方面进行了大量的深入研究。

　　1 离析类型

　　沥青混合料离析包括级配离析和温度离析：

　　（1） 级配离析是指热拌沥青混合料各组成部分在路面上分布不均匀从而偏离了设计级配，沥青含量的不均匀则与设计的最佳沥青用量不一致。

　　（2）温度离析是指沥青混合料温度出现较大差异的现象。混合料现场温度差异较大，温度相对较低的区域混合料比较硬，难以压实，空隙率大，可能导致水损坏等病害的发生。

　　2 级配离析成因及防治

　　2.1 级配离析

　　沥青混合料结构类型是沥青混合料的内因，混合料级配中的最大粒径越大，离析的可能越大；集料级配曲线愈接近最大密度线离析的可能性越小；间断级l配比连续级配更容易离析。对于集料大于19mm的反"s"型级配及其它类型间断级配混合料，施工时应高度重视混合料离析的产生。同样混合料在运输果过程中，尤基是在装卸过程中也会导致离析，因为混合料由料仓卸入车辆时，粗集料滚落在车厢外侧下方，细集料则在内侧上方。摊铺过程也是最容易引起离析的过程，究其原因有：（1）摊铺时摊铺机不收料斗使斗内存有离析的混合料；（2）布料器转速与摊铺机速度不均匀，使细料下沉，粗料被运至两边；（3）摊铺宽度过宽使两边的料产生离析。

　　由此可知，为减小沥青混合料离析，需要在以下方面加强管理：

　　①合理评价混合料组成，从本质上减小离析的可能性；

　　②控制原材料的料源，要保证料源，满足原材料进场后的堆放，原材料的取用，尤其是粗集料的取用应保证粗细均匀，生产过程中不允许装载机贴地装料、上料，加强原材料的管理，推广规模化的集料大生产方式：

　　⑧拌合楼冷料仓应设置足够高度的隔板，防止相邻冷料仓的料互相交混。此外，冷料仓下口应采取矩形设计并采取振动器辅助破拱，就能很好地解决冷料仓堵塞和粗细料分层的问题。严格控制沥青混合料的拌合时间，拌合时间过短或过长，都会对混合料的均匀性产生影响；

　　④在混合料的运输和摊铺过程中加强施工管理；

　　⑤转运车也是有效减小离析的工具，它是在运输车辆将混合料倒入摊铺机中增加的一个环节，实践证实使用转运车对路面子整度、构造深度及渗水系数均有明显影响，用转运车摊铺的路面均匀性得到了很大的提商。

　　2.2 温度离析

　　沥青混合料在运输、摊铺时会发生不同程度的温度离析。装人运输车后，与车底和车厢接触的部分温度要降低，沥青混合料表层部分的温度也要降低，而温度高的沥青}昆合料在装入摊铺机料斗、输料器送料至熨平板前和蜻漩输料器将沥青混合料送到熨平板两端的过程中滚动较陕。沥青混合料的温度越低，包裹在集料周围的沥青的粘结力越大，所以温度低的沥青混合料在装入摊铺机料斗、输料器送料至熨平板前和螺旋输料器将沥青混合料送到熨平板两端的过程中滚动较匣。正是由于存在的这种温度的差异，沥青混合料从拌和楼装车产生阿离析，在卸料和摊铺的过程之中，不仅没有被减弱，而且进一步加大了离析的现象，其结果是造成低温混合料压实后空隙率过大，透水性增强，承载能力下降，抗压抗折强度降低极易形蒯两部松散、坑洞，造威到路早期损坏点，严重的缩短了路面的使用寿命。

　　通过分析沥青}昆合料产生温度差异的原因和过程，降低和消除温度差异的途径有：缩短混和料运输和等待的时间、采取覆盖等保温措施和摊铺前进行二次拌和等。缩短混合料运输和等待的时间以及采取覆盖等措施是被动的降低温度差异的办法，这类办法只能起到降低温度差异的作用，却不能消除温度差异。在沥青混合料摊铺之前，采用二次拌和的方法，将运输过程之中沥青混合料堆表层和中心部分存在的温度差异的部分进行混合搅拌，这样就能够将沥青混合料装车过程产生的离析和温度差异基本消除，然后再送入摊铺机。经过二次拌和的沥青混合料摊铺后，离析现象得到了明显的控制。另外，控制原材料的质量也是有效的手段，对5mm以上的集料，采用针片状含量较小和压碎值较小的集料，这样也能够起到减少离析现象产生的作用。

　　3 结语

　　沥青路面的局部破坏已成为我国沥青路面早期损坏的主要现象，而其主要原因在于沥青混合料在施工过程中产生的离析导致铺筑层的力学性能变坏，出现不良结构而形成不均匀的路面，降低路面的使用寿命。通过对现有文献资料的研究寻求一种行之有效的评价指标来表征沥青路面的离析程度，进而在施工过程中来指导施工，保证沥青面层的施工均匀性，提高路面的使用质量，减少甚至基本消除沥青路面的多种初期和早期破坏现象以及保证路面的设计使用寿命。沥青混合料的级配离析、温度离析由多种因素造成，从混合料配合比设计、原材料质量控制、拌和、运输、摊铺、碾压等方面采取有效措施，防止沥青混合料离析的发生，对于提高沥青路面的均匀性，保证沥青路面修筑质量，节约社会资源，具有重要意义。

　　依据标准及参考文献：

　　[1] 《公路沥青路面施工技术规范[s]》．JT-GF4022004

　　[2] 《公路沥青及沥青混合料实验规程[s]》．JTJCl5222000

　　[3] 沙庆林．《高速公路沥青路面早期破坏现象及预防（第一版）[M]》．北京：人民交通出版社，2001．3．

　　[4] 孙立军．《沥青路面结构行为理论（第一版）[M]》．北京：人民交通出版社，2005．

　　[5] 赵兴贵．《沥青混合料离析与控制技术研究[D]》．重庆：重庆交通大学，2006．