瀝青混合料離析的影響因素研究

尹 強

(烏蘇市天山路橋有限責任公司)

瀝青混合料離析的影響因素研究

尹 強

(烏蘇市天山路橋有限責任公司)

瀝青混合料的離析易導致路面結構的不均勻性，進而引起路面的早期損壞。為了提高路面結構均勻性和耐久性，延長路面使用壽命，對瀝青混合料級配離析、溫度離析和碾壓離析的影響因素進行了分析研究。

瀝青混合料;級配;離析;碾壓

瀝青混合料是由瀝青、集料和填料按一定比例拌和而成的復合材料。由于混合料具有流變特性，在拌和、運輸、攤鋪、碾壓過程中容易出現離析，造成碾壓成型的路面結構不均勻，易出現路面松散、網裂、坑洞、車轍、泛油等損壞，因而它已成為影響瀝青路面質量的重要因素之一。離析引起混合料的不均勻，使混合料的施工穩定性不能保證，導致室內設計性能參數與實際路面性能參數有較大差距，使級配設計失去意義。自美國20世紀90年代普遍發生水損壞現象開始，瀝青混合料離析問題已重新引起國內外道路工程領域研究人員的普遍重視。2000年NCAT對瀝青路面離析的判別檢測方法和離析對路用性能的影響進行了重點研究。國內眾多學者也對瀝青混合料的離析進行了大量理論和試驗研究。

1 瀝青混合料離析分類

瀝青混合料離析是指瀝青混合料產品在拌和和施工環節中發生了級配非均質性變異，或者發生物理特性和力學特性不均勻性變化的現象。瀝青混合料離析一般分為級配離析和溫度離析兩種類型。但近年來，國內研究人員發現，碾壓過程壓實功的不同，也將引起路面壓實度的差異和空隙率的變化，并稱其為碾壓離析。

2 瀝青混合料離析機理與影響因素分析

2.1 級配離析機理及影響因素分析

(1)級配離析機理

學生完成表格填寫并思考：從眾心理可能帶來什么影響（積極、消極方面）？求異就是不好嗎？你在消費時有沒有跟別人攀比過？攀比消費好不好？

瀝青混合料的級配離析主要包括瀝青含量離析和粗細集料離析，而粗細集料離析又分為骨料離析和填料離析。主要針對骨料離析進行探討。要研究混合料的離析機理必須用顆粒學理論對混合料運動特性和受力進行分析，根據骨料顆粒受力特性，把其分為裝卸料過程、水平運輸和傳送過程、螺旋布料過程三個過程。

螺旋布料過程中混合料由于受到切向力作用而繞布料器旋轉軸運動。粗骨料受到的離心力大，當離心力和水平慣性力的合力大于顆粒間的粘聚力和摩擦阻力之和時，骨料產生離析。

裝飾這個詞，與我們的生活聯系越來越緊密，也越來越受藝術家的重視，裝飾性繪畫在中國畫中表現的越來越突出。在中國畫中“意境”一直是畫面的重要組成部分，水墨畫主要是靠寫意性來體現這一點的，工筆與寫意是相對而立的，工筆畫的意象趣味主要通過裝飾性來表現。

裝卸料過程是一個混合料拋投或堆滑塌的過程，運動的混合料產生動能，粗骨料質量大，動量大。當骨料向下滾動時，同樣的滾動速度，粗骨料轉動慣量也大。因此，當卸料中心形成錐體或斜面時，在相同阻力作用下時，細骨料由于動量小而停留在錐體表面上，粗骨料克服阻力繼續向下運動，集中在錐體腳，從而出現粗細骨料分離。

根據Bailey方法計算粗集料評價參數CA值，可得25A瀝青混合料CA值為0.83，25B的CA值為0.43。根據William R Vavrik提出最大工程粒徑25的瀝青混合料CA值合理范圍為0.7～0.85可知，25A混合料粗集料骨架嵌擠較好，施工特性好，不易離析，而25B施工特性差，容易出現級配離析。

在我國經濟建設中，建筑行業具有很高的地位。建筑工程與人們的日常生活有緊密的關聯，房屋建筑施工質量會直接影響到人們的住房安全，所以在實際中，必須采取各種措施來控制房屋建筑施工質量。施工技術是影響房屋建筑質量的主要因素，這就要求在具體施工中，必須合理的選擇施工技術，從而提升房屋建筑施工質量。

依托實體工程對兩種不同的級配(25A混合料、25B混合料)進行鋪筑試驗，兩種級配質量通過百分率見表1。

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表1 級配篩分結果 %

(2)級配對離析的影響

2.2 溫度對離析的影響

瀝青混合料熱流變成型的工藝特性主要依賴于瀝青黏度對溫度的依賴性，在實驗室內，建議瀝青混合料拌和溫度為0.17 Pas的當量溫度，碾壓溫度為0.28 Pas當量溫度。在拌和、運輸和攤鋪過程中，由于工藝條件和施工環境的影響，瀝青混合料溫度會變異，使得混合料內部溫度分布極不均勻，發生溫度離析。溫度較低部分瀝青混合料表現出較大的變形抵抗能力，在碾壓工藝相同的情況下，獲得的壓實度較低。

瀝青混合料的級配組成決定了粗集料的骨架嵌擠結構和整個混合料的礦料間隙率，對施工和易性和施工過程中材料的離析有重要影響。文獻以瀝青路面設計級配為基礎，通過調整拌合樓熱料倉比例生產出7種不同級配，研究表明:在相同的條件下，瀝青混合料產生離析程度按級配從大到小依次為反S型、間斷級配、最大密度曲線之上微弓型、S型、0.45次方最大密度曲線、含中間粒徑較多的級配、最大密度曲線之下微弓型。

從圖1可知，隨著混合料溫度的升高，空隙率幾乎呈線性下降。從圖2可知，隨著混合料溫度的升高，密度先增加，當溫度繼續升高時，密度有減小趨勢。所以瀝青混合料在攤鋪碾壓時，混合料溫度不宜過高或過低，在合適的溫度(試驗溫度為156℃)，混合料離析最小。

混合料在水平運輸和傳輸過程中，骨料除了受到自身重力之外，當運輸車輛加減速時，由于粗骨料慣性大，當慣性力大于顆粒間的粘聚力和摩擦阻力之和時，粗骨料將產生水平運輸，而細骨料慣性力小不會產生顆粒間的運輸。因此運輸車輛加減速度過大時，粗骨料將向運輸車廂板集中，產生離析。

為了研究溫度對離析的影響，在相同的施工條件下，通過在不同混合料溫度下碾壓，得到空隙率和密度的結果分別如圖1和圖2所示。

謝合清有“找事