分析沥青混合料离析现象及防治措施

摘要：沥青混合料的离析是造成目前市政沥青路面的一些早期损坏，如松散、网裂等问题的重要原因，因此沥青路面施工过程中的离析是保证工程质量的重要环节。本文首先分析了沥青路面出现离析问题的原因，然后简单介绍了出现离析现象对于市政道路的危害，最后着重分析了解决沥青路面施工过程中离析问题的一些措施。

关键词：沥青混合料；离析现象；检测；防治措施

中图分类号：TU99文献标识码： A

1 引言

近年来，沥青混凝土路面结构被广泛的应用到市政道路的建设中，其行车舒适性及维修方便性较水泥混凝土路面有较大的优势。但其早期破坏在很大程度上影响了其综合使用性能。市政道路路面早期损坏的一个重要原因是路面的不均匀性 ,而沥青混合料的离析问题是造成路面不均匀性的一个重要原因 ,是降低路面使用性能的顽症。

2 离析的种类

沥青混合料生产过程中,石料堆料方式及运输、混合料拌和、储存、装卸料及摊铺的任一环节中均有可能产生离析,导致沥青混合料不均匀。从宏观上讲,热拌沥青混合料的离析大致有两种类型:

(1) 级配离析 热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均 ,产生离析。导致粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低 ,结果沥青路面产生水损害及耐久性降低,从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等病害; 细集料较为集中的区域沥青路面的空隙率小、沥青含量大,容易产生车辙、泛油等病害。

（2）温度离析 热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中,由于不同位置的混合料温度下降不一致,导致混合料的温度差异,产生温度离析。运料车表面的混合料、运料车车箱的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。

3 离析的原因

3.1集料离析的原因

3.11原材料质量方面（级配）的原因造成离析

在施工过程中一个工程的集料来自多个料场是常见的现象，同时破碎和筛分机械的不统一也会造成集料运来后规格和质量的差异，且实际级配与生产设计级配存在较大差距也是原料方面经常出现的问题，此外还需注意的是如果沥青材料的粘度不够, 也将促使离析现象的发生。

3.12不均匀拌和过程造成离析

在现实施工中存在许多拌和厂生产和材料堆放场地不规则、现场条件差的问题,这就难以保证集料的质量。再拌合过程中如果采取强制搅拌式且沥青混合料拌和机在拌和过程中出现拌和时间短或者某些拌和机振动筛局部发生破裂以及搅拌叶片磨损严重、脱落的问题，会造成沥青混合料拌和不均匀的问题，这就极易造成施工中不均匀的路面施工和压实，导致后期出现离析现象的可能性增加。

3.13运输过程中造成的离析

运输车卸料时,由于有一段落差,混合料在车箱内会堆积成锥体,使粗细骨料分离, 锥体下部粗颗粒偏多,锥体上部细颗粒偏多,再加上摊铺机输送料的特点,也会在摊铺时形成多种粗细料离析现象。

3.14摊铺作业造成的离析

摊铺时,混合料通过螺旋送料器由中心向两边送料,而中心部分则靠混合料自重下落,这样在中心部分容易产生离析,即常见带状离析。在运输车向摊铺机贮存料斗内卸料过程中会产生粗细料分离,这种离析情况,主要应从摊铺机作业人员的操作中加以控制和改进。混合料卸向摊铺机时,大骨料滚落在料斗两侧,因此应将车箱大角度、快速升起 ,使混合料整体下滑, 以避免大骨料向外侧滚动和堆积。在螺旋布料器部分也会产生离析,离析的主要环节在螺旋分料过程,在作业中功率消耗最大的环节也在螺旋分料过程(约为整机的50- 60%)。摊铺机的设计,主要考虑功率因素, 使螺旋分料器中的物料表面位于螺旋直径的1/ 2 - 2/3 处。按照这种情况,当用于大宽度、大厚度摊铺时,由于输料量加大,而螺旋只有位于物料内部的部分才有输料能力,因此为满足作业要求,只能将转速提高。这样,高速旋转且暴露在空中的螺旋布料器顶端就会向物料层上部的空间抛送物料,这是分料过程中形成离析的主要原因。通过在施工现场的观察,可以十分清楚地看到这一点。

3.15混合料压实不够均匀造成离析

压实环节是保证沥青路面质量的重要环节，压路机在对混合料进行压实的期间,弱路中间和两侧的差异较大, 则每个路段的压实速度、遍数和温度不尽相同,这就造成了施工的沥青路面出现了级配离析的问题,且存在压实度不均匀的问题。另一方面，混合料离析又直接造成了压实度无法达到原先要求的问题。若出现了离析的情况,仅依靠提高压实度来减小空隙率而不从根本上解决离析问题,极端情况下会造成将集料压裂的的后果，造成损失严重，质量也难以保证。

3.2温度离析的原因

温度离析主要发生在运料车运输和卸料的过程中，而在搅拌和生产时骨料加热温度的不均匀也会造成离析现象的发生。笔者认为在成个作业过程中混合料的温度有两次变化会造成温度离析。

自卸卡车在运料途中，沥青混合料会通过车厢壁与空气进行热交换，靠近车厢壁及顶层的混合料温度下降的会快一些。而混合料的导热性能差，热量从很合了堆的中心向四周传导的速度较慢，因此在卡车抵达摊铺现场时，车厢内壁处材料的温度仪大大低于厢内中部材料的温度。同样一批材料，第一次出现温度差别。

卸料过程中，由于车厢中部的材料温度高、黏性低，因而在倾倒过程中首先被卸到摊铺的料斗中；靠近车厢内壁的物料往往随着惯性与阻力的相互作用落在料斗的两侧和颈部。高温材料最先摊铺到路面基层，低温材料不仅是最后摊铺的，并且摊铺作业的时长要求使得高温骨料和低温骨料的摊铺具有时差。这进一步加剧了领情混合料温度的不均匀度。值得注意的是，在实际的道路施工中集料离析与温度离析往往是同时发生的，不可分割来看。

4 离析的检测、评定方法

4.1 视觉观察法

视觉观察法即根据路面的表观状况和调查者的经验进行离析检测的方法。这是一种主观的判别方法，它没有明确的离析程度评定标准，所以有一定的局限性，只适用于大粒径及较粗的沥青混合料，对于小粒径和细级配的沥青混合料并不适用。

4.2 钻芯取样法

通过钻芯取样，分析芯样的材料组成及芯样密度，以评定离析的程度。取芯法费时费力，同时上面层施工一般不允许过多取芯，所以仅在发现路面明显离析，才采用此法进行调查。由于路面离析处级配、沥青用量、芯样密度都可能发生变化，因此三指标均可作为离析的评定指标。

5 防治措施

5.1防止集料不均匀离析

在施工过程中严格控制集料的质量，在广泛调查的基础上，选择那些信誉度高，质量把关严的供货商，对于不符合级配和规格要求的集料决不能进场，在石料的生产过程中，坚持跟踪检测，随时根据材料的筛分情况及时调整生产配合比及矿料级配。由于在施工过程中，堆料场地不规则，材料不能完全被分开，各种材料可能混杂在一起，铲料时容易将杂质带入料仓，在加之料场通常设在露天，雨天时会造成集料不同部位含水量差异较大，使拌和机的控料产生一定难度，直接影响配合比，在拌和过程中，要进行取样抽提、筛分检测混合料的矿料级配、油石比，以防止材料发生变化，造成集料不均匀；控制沥青用量，使之偏高于设计用量。

5.2防止运输离析

合理布置和设置混合料拌和厂，尽量把拌和厂建在靠近摊铺的施工现场，这样可以缩短运输距离，同时在运输的过程中尽量选择和修筑比较平坦的运输道路，降低行驶速度，减少颠簸，如果运输距离确实比较远，要做好保温工作这样可以消除运输中的离析和温度差，在施工过程中摊铺机前应有运料车在等候卸料，即摊铺沥青混合料运输车的运量较摊铺速度有所富裕。装料时防止装料的离析，控制适宜的送料仓口开度，从拌和机向运料车上装料时，分三层或五层装料，应多次挪动汽车位置，平衡装料，以减少混合料离析。

5.3防止摊铺离析

在沥青混合料的摊铺施工中，摊铺机要调整到最佳工作状态，摊铺机必须均匀、连续不间断地进行，不得随意变换速度或中途停顿，在摊铺过程中应保持摊铺机螺旋布料器上的混合料壅料高度一致，料面应始终保持高出螺旋布料器2/3以上。摊铺机接料斗在摊铺过程中严禁开合，确保摊铺混合料的均匀性以减少在摊铺过程中混合料的离析，在每辆料车卸料之间，不要完全用完受料斗中的混合料，留少量部分混合料在受料斗中，尽可能减少将两侧板翻起的次数，仅在需要受料斗中的混合料弄平时，才将受料斗的两块侧板翻起。在有条件时，运料车可将混合料卸入转运车经二次拌和后向摊铺机连续均匀的供料。可有效地改善混合料的离析和温度不匀的问题。

6 结语

沥青混合料离析是影响路面质量的主要因素之一，但是只要找出沥青混合料产生离析的原因，采取相应的措施，就可有效地解决沥青混合料的离析现象，从而提高沥青混合料路面的质量。

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