瀝青混合料離析及其預控措施

■徐春松，劉紀偉 ■.江蘇省興化市交通運輸局，江蘇 興化 5700;.蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 007

對于瀝青路面，在施工過程中，常常由于原材不合格、設備參數設置不合理、操作不規范及管理不到位等原因，引起混合料離析。常見的離析主要包括混合料集料離析、溫度離析等。混合料集料離析后［1］，會直接影響到工程質量，細集料集中部位會導致路面抗滑性能差、油包、泛油等現象，粗集料集中部位易出現松散、坑槽、剝落等現象，溫度離析后，常會導致混合料難以壓實，易產生車轍、疲勞裂縫等現象［2］。因此，在實際施工中，對離析現象必須引起足夠重視，采取多種措施，盡量減少離析現象的發生，為提高瀝青路面施工質量、提高路面使用壽命保駕護航。

1 常見離析現象及其原因分析

在公路瀝青路面施工過程中，離析現象較為常見。而引起混合料離析的因素較多，結合實際工程將常見的幾種離析現象及其產生原因分析如下:

1.1 混合料裝車、卸料過程中產生集料離析

雖然瀝青混合料在高溫下具有較大的粘性，但在混合料裝車、卸料過程中，也會疆場出現離析現象。這主要是由以下原因引起:(1)混合料配合比設計或計量設備不合理、不準確，瀝青用量不夠，導致混合料粘度偏低，引起離析，或粗集料偏多，導致粗集料在自身重力作用下滾落較快，產生離析;(2)裝料過程不規范，或下落高度偏大，導致粗集料在車廂邊部富集，產生離析;(3)在卸料過程中，卸料過快，導致粗集料向攤鋪機料斗邊部滾落，再一次富集，產生離析［3］。

1.2 混合料攤鋪過程中產生的集料離析

1.2.1 攤鋪機邊部離析

在實際攤鋪過程中，攤鋪機邊部離析較為常見。主要表現為:攤鋪機邊部粗集料較為集中，表面紋理偏深，構造深度較大;攤鋪機中部細集料較為集中，表面紋理偏淺，構造深度較小，特別是僅利用一臺攤鋪機進行攤鋪時，該現象較為明顯。造成該離析現象的主要原因除級配不合理外，還可能是攤鋪機參數設計不合理，螺旋布料器旋轉速度不夠，導致粗集料粗集料滾落至攤鋪機邊部，從而產生邊部離析［4］。

1.2.2 帶、塊狀離析

施工過程中，帶狀、塊狀離析也是較為常見的。主要表現為:在攤鋪機中部會其余地方出現粗集料集中偏多現象，出現縱向帶狀或塊狀離析部位。這主要是由于:(1)攤鋪過程中機械設備原因，如:熨平板底部粗糙或安裝不合理，導致表面拉、刮，導致粗集料被刮起，產生帶狀離析，或者布料器轉速設置不合理，導致攤鋪不到位或卡料等，在進行人工補料時，由于工人撒料不規范，導致塊狀離析現象產生;(2)在實際施工過程中不是連續的進料攤鋪，而是每車攤鋪完畢后，攤鋪機進行收料斗，由于料斗邊部易出現粗集料集中現象，從而導致在攤鋪后出現塊狀離析現象［3］。

1.2.3 在接縫處形成離析

當使用兩臺或多臺攤鋪機進行同時并列攤鋪時，在相鄰兩臺攤鋪機之間的接縫處易引起離析。這主要是由于:在攤鋪過程中，由于“攤鋪機邊部離析”與其它離析形式復合，導致接縫處離析現象更為突出，接縫處攤鋪過厚時，會產生“橋”現象，導致接縫兩邊不能壓實，當接縫處攤鋪偏薄時［5］，會導致接縫處壓實度不夠，產生壓實度離析，而在瀝青路面服役過程中，道路中央接縫處正是車輛行駛較為頻繁之處，因此，必須加大接縫處質量控制。

1.2.4 隨機離析

在實際施工過程中，每個環節、工藝出現問題，均有可能引起隨機性離析。如攤鋪過程中，機械故障、供料不足導致攤鋪機停機待料或混合料在拌制過程中原材料波動偏大等因素，均會引起隨機性離析。

1.3 溫度離析

對于瀝青混合料，溫度是其較為重要的指標，溫度離析實際施工中最為常見，主要表現為:同一批混合料出現溫度不同或同時攤鋪的混合料兩邊溫度不一致，便會產生溫度離析［6］。引起溫度離析的原因也較多，主要原因包括可分為以下幾點:(1)在拌合過程中，由于拌合不均勻，不僅產生花白料，也會產生溫度離析;(2)在運輸過程中，由于運輸車輛保溫工作不到位，導致表面溫度明顯低于內部溫度產生溫度離析;(3)攤鋪過程中，在攤鋪機收起料斗時，剩余混合料與下一車混合料溫度不同產生把溫度離析;(4)在并列的相鄰兩攤鋪機接縫處，由于兩臺攤鋪機攤鋪的混合料溫度不同，而在接縫處存在溫度離析。

2 混合料離析產生的危害

瀝青混合料集料發生離析后，不僅會影響攤鋪后路面的平整度及外觀美感，更會加速路面的早期破壞，影響其使用壽命。這是由于［7］:離析后，對于粗集料集中部位:(1)瀝青含量較少，導致集料之間的粘結性能較差，易產生表面剝落(圖1)、松散等現象。(2)表面構造深度較大，內部空隙多，抗滲性能較差，在路面積水后，水分會進入內部空隙中，在車輪等外部荷載的作用下，易引起水損壞，特別是在寒冷地區，凍融循壞更會加劇路面的損壞，導致路面產生裂縫，嚴重影響其使用壽命;對于細集料集中部位:(1)瀝青、細集料較多，表面構造深度較小，甚至出現泛油等現象，抗滑性能較差，易出現交通事故，(2)由于粗集料偏少，起不到較好的骨架支撐作用，導致在使用過程中(特別是熱帶地區)易產生車轍、油包、推移(圖2)等現象，影響其使用性能。對于混合料的離析對瀝青路面產生的危害，美國交通委員會得到的詳細結果見表1 所示。

圖1 路面剝落

圖2 瀝青路面推移

表1 混合料離析對其部分性能的影響

混合料發生溫度離析后，對于溫度偏低的混合料，不宜被壓實、平整度較差，且多數研究表明:在車載的往復循環作用下，路面易產生車轍、疲勞裂縫等現象。

3 控制措施

3.1 配合比設計與原材料質量控制

瀝青混合料配合比設計較好時，能在很大程度上減少離析現象的發生，因此，在進行配合比設計時，應結合路面鋪筑厚度及相關設計文件，嚴格按照標準規范確定礦料的最大粒徑，科學的進行配合比設計。

對于瀝青混合料而言，原材料的質量狀況對其起著決定性的作用，因此，在選擇原材料時，應嚴格按照設計要求進行，特別是瀝青原材的優選;在使用過程中，必須嚴把原材質量關，加強原材料抽檢、管理力度，以免由于原材不合格導致質量事故的發生。

3.2 拌合、出料及運輸控制

在拌合過程中，利用經驗豐富的人進行控制混合料的拌制、出料過程，合理確定各原材的傳送速度，科學設計相關拌合參數(特別是拌合時間、溫度)，以免由于拌合不均，出現花白料，此外，加大對混合料油石比、礦料級配等性能的抽檢，不合要求時及時進行調整;在出料時，除合理確定下料高度外，還應不斷往復移動自卸汽車(不少于3 次)，以免在裝料過程中產生離析;在運輸過程中，盡量優選路途較近、路況較好的路線，減少運輸過程中的顛簸，且在運輸過程中應利用棉被或帆布將混合料嚴密覆蓋，以免產生溫度離析［8］。

3.3 攤鋪及碾壓控制

根據混合料類型，合理選擇攤鋪、碾壓工藝。在攤鋪前:對攤鋪機、壓路機等機械設備進行檢修，以避免施工過程中出現故障;在攤鋪過程中:保持攤鋪機螺旋布料器勻速旋轉，且在混合料中的埋深為三分之二左右［7］，進行勻速、連續攤鋪，當采用兩臺或多臺攤鋪機進行攤鋪時，合理確定攤鋪速度及攤鋪寬度，保持相鄰兩臺攤鋪機間距為10-15m，接縫寬度為10-20cm，嚴格控制松鋪厚度的一致性;進行碾壓時，嚴格按照優選的碾壓工藝進行，當發現有離析現象時，及時進行人工處理，然后用膠輪壓路機進行處理，以便減少離析病害。

3.4 溫度控制

溫度作為瀝青混合料施工過程中最為重要的指標，必須加以嚴格控制，在拌和站應根據設計要求，嚴格控制各原材料的加熱溫度及混合料的出場溫度［6］;運輸過程中，可采取車廂隔熱保溫、表面覆蓋保溫、采用大噸位車輛等措施，以降低運輸過程中混合料的內外溫差;在攤鋪現場，應嚴格控制其到場溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度等，合理安排車輛，當一車卸料完成時，及時進行下一車料的攤鋪，以保證連續不間斷攤鋪，以防在攤鋪過程中出現溫度離析。

4 結語

對于瀝青混合料，在實際生產、運輸、攤鋪及碾壓等工序，均有可能出現離析現象，且混合料離析不僅影響路面外觀質量，更會加速路面早期水損害、車轍、油包及推移等現象，嚴重影響路面的使用性能。因此，在實際施工過程中，應加大原材抽檢力度，對拌合、攤鋪、碾壓等工序進行層層控制，以免出現集料離析、溫度離析等，從而為工程實體質量提供保障。

［1］卞家乾，王鳳喜.淺析瀝青混合料的離析與預防措施［J］.江西建材2006(2):54-56.

［2］趙建偉.瀝青離析問題淺析［J］.山西建筑，2008，34(35):309-310.

［3］Katsuyuki Yamaguchi，Iwao Sasaki，etc..Effects of Film Thickness，Wavelength，and Carbon Black on Phtodegradation of Asphalt［J］.Journal of the Japan Petroleum Institute，2005∶150-155.

［4］叢林，鄭曉光，郭忠印.施工離析對瀝青混合料性能的影響分析［J］.同濟大學學報(自然科學版)，2007.35(4):1544-1549.

［5］沈金安.關于瀝青混合料的均勻性和離析問題［J］.公路交通科技，2001，18(6):20-24.

［6］鄭曉光，叢林，郭忠印.瀝青混合料溫度離析容許標準的研究［J］.建筑材料學報，2007(4):440-445.

［7］李立寒，麻旭榮.級配離析瀝青混合料性能的試驗研究［J］.同濟大學學報(自然科學版)，2007，35(12):1622-1626.

［8］叢林，鄭曉光，郭忠印.施工離析對瀝青混合料性能的影響分析［J］.同濟大學學報(自然科學版)，2007.35(4):1544-1549.