浅析沥青混合料离析防治措施

赵飞

摘要：介绍沥青混合料的离析类型，分析了混合料离析对路面的影响，同时提出了沥青混合料离析的防治措施。

关键词：沥青混合料；离析；防治措施

沥青混合料离析反映为同一区域内粗细集料的不均匀，沥青含量不均匀，离析区域内混合料级配组成及沥青用量与设计值不一致，造成混合料空隙率过大，极易产生沥青路面的早期损坏。因此提高沥青路面的施工均匀性，对于提高路面的使用质量，减少路面多种初期破坏现象以及保证路面的使用寿命具有十分重要的意义。

1、离析的类型

1.1 纵向离析

纵向离析是比较常见的一种离析形式。通常出现在摊铺机中央、螺旋布料器支撑处和端部。在摊铺机中央区域细集料较多，比较密实，表面纹理较浅，而在摊铺机两侧特别是螺旋布料器支撑处粗集料较集中，细集料、沥青含量较少，孔隙率较大，表面纹理深。

产生纵向离析的主要原因是摊铺机本身或者操作问题，如螺旋布料器不连续，烫平板安装不当，摊铺机卡机等。

1.2 横向离析

横向离析现象的产生与摊铺机本身因素关系不大，它主要是由作业方法带来的。在摊铺机起步时，由于螺旋布料器处于初始供料状态操作人员操作不当，螺旋布料器旋转速度过快，粗集料在高速旋转下分布到布料器两侧，从而形成横向离析带；在摊铺的一个工作循环完成后，卸料卡车离去，摊铺机将料斗收起，这时，留在最后的大粒径的材料全部送到螺旋分料器，形成了横向离析带。

1.3 竖向离析

竖向离析是指在横断面上，下部大粒料多而上部大粒料少的上下离析现象。竖向离析的原因是螺旋料槽上部大粒料沿开口处向下滚落，这一现象发生在螺旋前挡板离地间隙调节偏大且料槽中缺料的工况下，由于大粒料沿着螺旋前挡板的间隙向下滚落，结果造成大粒料沉落于摊铺下层。

1.4 不规则离析

（1）由于沥青混合料的原材料级配波动、筛孔堵塞或破坏、设备故障、拌和机称量系统误差等引起混合料级配的波动，造成不规则的离析。

（2）在摊铺的一个工作循环中，拌和站向卡车卸料时形成锥状堆料，第一次造成了在卡车料斗中的离析，当卡车向摊铺机料斗中卸料时。又一次形成锥状堆料，在摊铺机料斗中形成再次离析。一个工作循环完成后，卸料卡车离去，摊铺机将料斗收起，摊铺机经常性合拢受料斗，摊铺机在每次运料车卸完料后都收斗，造成不规则的离析。

2、离析对沥青路面的影响

沥青面层离析表现在沥青面层的不同部位粗、细集料明显分离，一些部位粗集料较为集中，而另一些部位细集料集中，原有混合料级配组成受到破坏，沥青路面局部混合料与设计的结构、性能有较大的差异，其力学指标和路用性能也远远达不到设计的要求，路面开通交通后在外界荷载的作用下就会先破坏，沥青路面的使用寿命大大缩短。

（1）粗集料较为集中部位的结构组成特点是混合料孔隙率过大、沥青含量较少。当混合料孔隙率过大时，路面透水性能增强、水稳定性变差，当雨水下渗后在行车轮胎作用下产生“泵吸”现象，水分逐渐深入沥青与及集料的界面上，使得沥青膜渐渐从集料表面剥离，导致集料之间的黏结力丧失，从而发生沥青混合料松散和掉粒，继而形成沥青路面的剥落、坑槽等损坏现象：而当沥青含量较少时，混合料拉伸强度较低，抗裂性能差，通车后极易造成沥青路面结构性损坏，产生早期病害。

（2）细集料较为集中的路面部位沥青含量偏多，孔隙率小，路面易出现永久变形，并伴随出现泛油等其他病害。

3、混合料离析的控制措施

3.1 原材料控制

（1）原材料生产加工控制

集料规格的一致性对防止和降低混合料出现离析有很重要的作用，集料加工应该有稳定的料源、合理的破碎工艺、固定的筛分方法，这样才能满足外观形态良好、级配稳定一致的集料。

（2）原材料存储控制

大粒径集料对堆料方法特别敏感，如采用单一的传送带堆料，大集料滚落到料堆外侧，集料易产生离析，因此在原材料堆放过程中，为保证原材料的均匀性，可从顶上卸料，用推土机摊开摊平水平堆放，铲运机在边缘垂直装料，力求每次装的料比较均匀，减少材料的变异性。同时供原材料堆放的场地要进行硬化，防止原材料被污染，并有较好的排水措施，保证材料堆场不积水，料堆之间应砌筑坚固的隔墙，防止原材料串料，避免人为的增大集料变异性。为减少材料含水量的变异性，细集料场地必须加盖顶棚防雨。

3.2 沥青混合料的生产过程中控制

（1）冷料供应、热料筛分系统的控制

对冷料仓隔板进行加高，并且一个规格冷料只装一个冷料仓，除非某种规格料用量大且有富余冷料仓，才使用两个冷料仓。在冷料仓上方搭建棚盖，防止冷料仓受雨淋。

在生产过程中由于筛分量相当大，热料振动筛很容易坏，会导致超粒径的大集料增加，为保证筛分系统稳定和合理筛分能力，防止筛分系统超负荷运行，在施工中要定期地对筛网进行检查更换，避免筛孔损坏、堵塞等现象影响热料仓集料的级配。如果原材料的组成变异性大，通过二次筛分不能明显改善颗粒级配组成，为使生产的沥青混合料的级配变异小，每天生产前应对每个热料仓进行取样筛分，并根据筛分结果重新计算调整生产配合比，然后正式开始生产，可取得了较好的效果。

（2）称量、搅拌过程的控制

间歇式沥青混合料搅拌设备对原材料计量的准确性主要是由配料秤来保证，称的计量精度直接影响沥青混合料的级配精度和沥青含量准确性。一般来说，在满足生产前提下，尽量较小的打开称量斗的阀门，并且采用先轻后重的称量顺序进行投料，有利于提高称量精度。

沥青混合料拌和时间越长拌和越均匀，但是拌和时间太长会使沥青老化，从而影响混合料的质量，一般拌和时间在40～50s之间。

（3）沥青混合料的运输过程控制

在装料过程中为减少混合料的离析，应尽量缩短出料口至车厢的距离，且运输车应停在不同的位置受料，如一次装完，易使得较大的碎石滚落到车厢的周围，其结果会使得货车开始和最后卸下的都是粗料，两侧的粗料则卸载摊铺机的两块侧板上，故应分三个不同的位置往货车装料，先装前端再装后端最后装货车中部。

3.3 沥青混合料的摊铺过程中控制

（1）摊铺机的工作状态直接影响到沥青路面的均匀性，因此将摊铺机调整到最佳状态是避免和减少摊铺过程中离析的重点。（2）摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。（3）摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺机速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动，两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料，以减少在摊铺过程中混合料的离析。（4）由于正常安装的螺旋布料器叶片在支撑处不连贯，沥青混合料传输到此，暂时停止，只有靠后面的混合料推挤至支撑处外侧，造成混合料产生离析。因此可对支撑处叶片进行反向安装。在布料过程中将支撑处内侧螺旋输送来的混合料反向挤压，在支撑处进行二次搅拌，能较好的解决混合料离析。（5）摊铺过程中摊铺机应在每车料卸完后应立即收受料斗，此时受料斗中充满混合料，虽然粗料含量相对较多，但经过螺旋布料器搅拌后可以将混合料拌和均匀，相对减少离析。

4、沥青路面离析的处理措施

尽管在施工中采取了相应的措施防止沥青混合料离析，但是如果沥青路面在施工过程中产生离析。应及时采取必要的措施予以弥补，否则会造成工程质量的缺陷。

（1）在摊铺后尚未碾压时，对于局部出现的不规则离析，采用换料处理。对于大面积粗集料离析，用人工撒布混合料，使较细的混合料嵌入大集料孔隙中。

（2）对于已经碾压成型后的沥青路面，在进行渗水试验时，如发现渗水系数过大时，则须进行处理。下面层，在离析处喷洒黏层油时，用量加大并撒布适量石屑然后进行碾压，碾压完成后清除多余松散石屑：中、上面层须对离析处取芯样进行空隙率计算，如大于规范要求则进行切割（铣刨）处理，然后重新铺筑新拌沥青混合料碾压。

5、结语

沥青路面在施工过程中产生离析是我国沥青路面早期损坏的主要原因之一。对于离析，我国目前还没有相关规范对其进行检验和评定，仅以目测方法结合渗水试验进行评定。本文借鉴相关研究资料，结合宁连高速公路沥青路面施工及养护的实际情况，采取了相应的措施，针对离析现象进行事前、事中控制，有效地减少了沥青混合料的离析现象的发生，提高了沥青路面的使用性能。