沥青路面离析情况探究

摘要：本文就沥青混凝土路面离析的现状，出现的原因进行分析并结合实际提出相应的预防和处理措施。

关键词：沥青混凝土；路面；离析

Abstract: This paper presents the segregation of asphalt concrete pavement, the analysis of the causes and proposes corresponding prevention and treatment measures.

Key words: asphalt concrete pavement; segregation;

中图分类号：U416

前言

沥青混凝土路面离析就是指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀，平时看到的粗骨料集中的离析仅为离析最易觉察的类型，也是较普遍的类型。沥青混合料离析可大致分为两种类型，即级配离析和温度离析。级配离析即粗集料区域内过分集中或细集料区域内过分集中，更科学地说现场级配超出了级配允许控制范围的区域都是级配离析，细集料的离析区域是施工控制和监理检查中往往容易忽视的离析，粗集料的离析是离析类型中现场较易发现的。温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响，由于热量损失而出现温度差异的状况。

1、沥青混凝土路面离析的现状

沥青路面离析就是路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀，比如沥青含量、集料组成、添加剂含量以及路面的空隙率等。沥青混合料离析可大致分为两种类型：级配离析和温度离析。级配离析出现时，沥青路面上一些区域粗料集中，另一些区域细料集中，使得混合料变得不均匀，级配及沥青用量与设计不一致，导致路面呈现出较差的结构和纹理特性。一些区域细料集中、孔隙率小，可能会出现泛油、车辙；另一些区域粗料集中、孔隙率太大，可能会导致路面水损坏。温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响，由于热量损失而出现温度差异的状况。混合料的温度离析，会导致路面压实度不均匀，温度较低的区域，路面的空隙率较大、纹理深度也较大，这些区域的路面易出现早期损坏。温度离析造成的后果与级配离析一样严重，都会导致沥青路面的早期损坏，大大缩短沥青路面的使用寿命。研究表明，严重离析的路面使用寿命可能会减少50％以上。目前高速公路沥青路面的一些早期损坏，如松散、网裂、坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、新铺沥青路面的构造深度不均等，都与沥青混合料的离析密切相关。

2、沥青混凝土路面离析原因分析

2.1末端离析

末端离析是现场最常见的离析现象，主要是由于摊铺机收斗引起的，在路面上形成规则的、间隔一致的翼状离析。离析处摊铺机中央区域细料多，比较密实；摊铺机两侧粗料集中，细集料、沥青含量少，空隙率较大，表面纹理很深。特别是采用一台摊铺机施工的中、下面层，供料车的末端离析现象比较普遍。如果上面层粒径小（AKl3、AKl6 等)、且采用两台摊铺机施工，则供料车末端离析现象不明显。

2.2 接缝离析

接缝离析在中、上面层两台摊铺机梯形摊铺施工中较为常见，由于采用两台摊铺机施工，路中央的纵向热接缝往往是最薄弱的环节。接缝处摊铺的混合料过多或过少，都会产生离析现象，甚至会形成“桥”的效应，影响接缝两侧的压实。如果两台摊铺机的摊铺厚度不一致，则接缝处厚度小的一侧不容易压实。由于纵向接缝处位于行车道，轮载作用的次数多，因此应高度重视。

2.3 随机性离析

因设备故障、摊铺机停机、拌和楼生产的混合料波动过大、碾压不及时等都可能造成随机性离析。低气温施工随意停机或保温措施不够也往往会形成这种离析形态。

2.4 温度离析

温度离析主要在供料车卸完料、摊铺机收斗时出现，上一车的剩料与下一车表面的冷料混合在一起摊铺，由于冷料粘度大，集聚在摊铺机螺旋送料器中央，摊铺后便在摊铺机中央形成明显的温度离析带。温度离析的另一种形式为两幅摊铺机衔接不好或碾压不及时，先摊铺的混合料没有及时碾压而在接缝两侧形成温度差异。温度离析在料车上就已经产生，供料车刚开始卸料时，有些混合料表面的温度已较低。

3、沥青混凝土路面离析的预防和处理措施

3.1 保证混合料的均匀性

3.1.1原材料。混合料离析同原材料稳定性密切相关，如果所用材料变异性大，导致混合料级配经常变化，就达不到配合比设计要求，因此对占混合料质量90%以上的矿料质量应引起高度重视。首先要控制原材料的料源，要保证料源：出自固定的堂口；经过反击式破碎加工的；同目标配合比取样料源一致。料源的确定主要是考察其加工方式和产量，确定料源之后再取样作配合比试验。原材料进场后的堆放应满足：必须在硬化的、具有良好排水系统的地坪上；各品种材料应用墙体隔开，以免混杂；细集料应采取覆盖措施，潮湿的细料将影响拌和机产量和混合料质量。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。

3.1.2混合料拌和过程，应注意拌和温度和拌和时间，这两个技术参数是保证沥青混合料质量的关键，在生产配合比验证中需要反复试验并最终确定，生产过程中不应随意变动。时刻留意各热料仓进料、下料情况是否均匀。除特殊情况，一般不允许采用手动放料的方式，手动放料极易导致混合料不均匀，使现场摊铺出现块状离析。在生产过程中，由于摊铺现场的机械故障、移机等原因而压料，拌和机生产不可能保持固定产量，因此在生产配合比调试验证阶段，必须做出各种集料的速度与拌和产量之间的对应关系曲线，便于在必要的时候降低和提高产量都有据可查。严格控制沥青混合料的矿料级配。一般情况下，在混合料拌和生产过程中，必须要使级配在规定的级配范围内，并接近要求级配范围的中值。这一过程也应在生产配合比设计阶段，反复验证并在得到最终确定后，在生产过程中不得随意变动。在级配曲线中对混合料均匀性影响较大的是中部颗粒数量和粉尘含量。因此，规范要求在目标配合比设计阶段，就对4.75、2.36和0.075mm的通过率做出特别要求，即必须接近级配范围的中值。4.75mm和2.36mm这二档集料过少，将影响面层表面的均匀性，过多则难以压实。而通过0.075mm的主要是矿粉，矿粉过多则使沥青混合料中有效沥青含量减少，表现为混合料外观发暗、无光泽，压实后表面不均，细料过多，而且影响沥青混合料的其他技术指标。

3.2 避免沥青混合料在装料和运输过程中产生离析

拌和温度过高，连续式拌和均易产生离析。当拌和料被放入运输车时，将有一部分骨料流向车厢的侧面，造成粗细集料集中现象。同时热量损失在运输车厢周边立刻出现，在改性沥青路面中，由于要求温度高，这样的现象就越明显。在热拌混合料运输中，尤其是运距越长，越会造成车厢底、侧及顶面温度降低；卸料时料在顶面温度低的料落在摊铺机受料斗的两侧，当料车卸完料以及受料斗中料堆接近消失时，两侧冷料向内落下，被输送带送到后面的分料室，并被整平，整平板不可能使较冷的混合料与高温混合料一样固结。在摊铺层上就会出现离析小面积，由于每一车料都可能产生这种由于温度差异而造成的离析破坏，周期性的破坏现象也就更加明显，摊铺后路面材料和温度的离析将直接造成压实后路面材料空隙率的不均匀。使用转运机。当工程的摊铺量少于1000t、宽度小于3.3m的加宽段时，可免于使用转运机。除此之外，热拌沥青混合料需要经由转运机二次搅拌之后再进入摊铺机。工程师通过立刻测量摊铺机摊铺的面层的温度，来评估转运机的工作效果。至少每45S，要对自卸卡车上的沥青混合料进行温度测试，包括装车和卸车时混合料的温度量测。由于沥青转运设备具有二次搅拌作用，是混合料集料分布和温度分布更加均匀，有效地避免了材料和温度的离析,提高了沥青路面的整体工程质量，防止了沥青路面的早期破损，延长了沥青路面的使用性能。

3.3 对摊铺作业的要求

在摊铺机状态良好的前提下，影响摊铺质量的主要操作参数包括两个方面：行驶速度和夯锤频率。行驶速度的快慢和均匀性好坏直接影响到摊铺的质量，速度过快会造成布料不均匀即级配离析；太慢则会使液压系统不稳定导致速度不恒定，从而引起摊铺初始密度不稳定，烫平板浮力发生变化，导致压实后路面产生小波浪。夯锤频率则要随行驶速度变化相应变化，保证摊铺后的初始密实度基本一致。在满足以上两点的前提下还应保证梯形摊铺时两台摊铺机工作参数的一致性，料高2/3左右，施工时应有备用摊铺机。

3.4 碾压工艺和工序的合理设置

沥青混合料完成摊铺工序后应及时碾压，为了保证碾压效果，应科学合理地配置碾压机具、优化组合碾压工序，保证现场碾压有条不紊地实施，重点要保证现场碾压顺序，即初压、复压和终压区不同的机具和工艺要求均符合试铺段确定的技术方案，同时合理的碾压工序设置亦有利于消除铺面离析。碾压温度的控制是沥青面层各项技术指标符合配合比设计要求的关键：对于沥青混合料而言，温度控制是前提，从目标配合比设计阶段开始，沥青混合料所有的技术指标都是建立在温度控制的基础上的，即在一定的温度条件下得出的技术结论。因此，为了保证沥青面层质量，温度控制显得尤为重要。从拌和机对原材料和混合料的温度控制、到每车料出厂温度、到现场的温度、摊铺前温度和摊铺后铺面温度、碾压时初压、复压、终压不同阶段的温度控制都是必不可少的，而且应该引起高度重视。针对不同的温度，采用不同压实机具，有助于提高沥青面层的压实度和减少表面离析现象。为防止表面温度失温过快和保证混合料温度的均匀性，胶轮压路机洒水装置应要求必须雾化或用拖把擦轮。碾压机具：胶轮压路机在温度适当的时候采用，利用胶轮压路机对热沥青混合料的揉搓作用消除摊铺过程中的部分离析。碾压工序：对于沥青面层碾压工序而言，胶轮压路机在适当温度条件下对沥青混合料的揉搓作用，除消除面层部分离析外，更主要的是对沥青混合料的重分布和均匀性起到一定效果，而振动压路机的振动压实则从根本上保证了沥青面层的压实度。

3.5 施工过程中离析处理

针对面层离析部位，通过钻孔取芯测得相关的技术数据（如压实度、空隙率等)进行分析，有关技术指标与标准相差不多的地方，可以再喷涂粘层油后进行上一面层的施工。有关技术指标与标准相差较大时，可进行局部处理，具体做法是烘热至120℃左右，补洒略细的混合料，碾压成型。对于大面积的严重离析，则应坚决铲掉重铺，以保证沥青面层质量。

参考文献：

[1]雷黎珍.沥青路面摊铺离析的防治[J].中国新技术新产品,2011.10.

[2]诸启贤.浅谈沥青路面施工过程中的离析现象及控制对策[J].科技资讯,2010.17.