沥青混合料离析及其预控措施

■徐春松，刘纪伟 ■.江苏省兴化市交通运输局，江苏 兴化 5700;.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 007

对于沥青路面，在施工过程中，常常由于原材不合格、设备参数设置不合理、操作不规范及管理不到位等原因，引起混合料离析。常见的离析主要包括混合料集料离析、温度离析等。混合料集料离析后［1］，会直接影响到工程质量，细集料集中部位会导致路面抗滑性能差、油包、泛油等现象，粗集料集中部位易出现松散、坑槽、剥落等现象，温度离析后，常会导致混合料难以压实，易产生车辙、疲劳裂缝等现象［2］。因此，在实际施工中，对离析现象必须引起足够重视，采取多种措施，尽量减少离析现象的发生，为提高沥青路面施工质量、提高路面使用寿命保驾护航。

1 常见离析现象及其原因分析

在公路沥青路面施工过程中，离析现象较为常见。而引起混合料离析的因素较多，结合实际工程将常见的几种离析现象及其产生原因分析如下:

1.1 混合料装车、卸料过程中产生集料离析

虽然沥青混合料在高温下具有较大的粘性，但在混合料装车、卸料过程中，也会疆场出现离析现象。这主要是由以下原因引起:(1)混合料配合比设计或计量设备不合理、不准确，沥青用量不够，导致混合料粘度偏低，引起离析，或粗集料偏多，导致粗集料在自身重力作用下滚落较快，产生离析;(2)装料过程不规范，或下落高度偏大，导致粗集料在车厢边部富集，产生离析;(3)在卸料过程中，卸料过快，导致粗集料向摊铺机料斗边部滚落，再一次富集，产生离析［3］。

1.2 混合料摊铺过程中产生的集料离析

1.2.1 摊铺机边部离析

在实际摊铺过程中，摊铺机边部离析较为常见。主要表现为:摊铺机边部粗集料较为集中，表面纹理偏深，构造深度较大;摊铺机中部细集料较为集中，表面纹理偏浅，构造深度较小，特别是仅利用一台摊铺机进行摊铺时，该现象较为明显。造成该离析现象的主要原因除级配不合理外，还可能是摊铺机参数设计不合理，螺旋布料器旋转速度不够，导致粗集料粗集料滚落至摊铺机边部，从而产生边部离析［4］。

1.2.2 带、块状离析

施工过程中，带状、块状离析也是较为常见的。主要表现为:在摊铺机中部会其余地方出现粗集料集中偏多现象，出现纵向带状或块状离析部位。这主要是由于:(1)摊铺过程中机械设备原因，如:熨平板底部粗糙或安装不合理，导致表面拉、刮，导致粗集料被刮起，产生带状离析，或者布料器转速设置不合理，导致摊铺不到位或卡料等，在进行人工补料时，由于工人撒料不规范，导致块状离析现象产生;(2)在实际施工过程中不是连续的进料摊铺，而是每车摊铺完毕后，摊铺机进行收料斗，由于料斗边部易出现粗集料集中现象，从而导致在摊铺后出现块状离析现象［3］。

1.2.3 在接缝处形成离析

当使用两台或多台摊铺机进行同时并列摊铺时，在相邻两台摊铺机之间的接缝处易引起离析。这主要是由于:在摊铺过程中，由于“摊铺机边部离析”与其它离析形式复合，导致接缝处离析现象更为突出，接缝处摊铺过厚时，会产生“桥”现象，导致接缝两边不能压实，当接缝处摊铺偏薄时［5］，会导致接缝处压实度不够，产生压实度离析，而在沥青路面服役过程中，道路中央接缝处正是车辆行驶较为频繁之处，因此，必须加大接缝处质量控制。

1.2.4 随机离析

在实际施工过程中，每个环节、工艺出现问题，均有可能引起随机性离析。如摊铺过程中，机械故障、供料不足导致摊铺机停机待料或混合料在拌制过程中原材料波动偏大等因素，均会引起随机性离析。

1.3 温度离析

对于沥青混合料，温度是其较为重要的指标，温度离析实际施工中最为常见，主要表现为:同一批混合料出现温度不同或同时摊铺的混合料两边温度不一致，便会产生温度离析［6］。引起温度离析的原因也较多，主要原因包括可分为以下几点:(1)在拌合过程中，由于拌合不均匀，不仅产生花白料，也会产生温度离析;(2)在运输过程中，由于运输车辆保温工作不到位，导致表面温度明显低于内部温度产生温度离析;(3)摊铺过程中，在摊铺机收起料斗时，剩余混合料与下一车混合料温度不同产生把温度离析;(4)在并列的相邻两摊铺机接缝处，由于两台摊铺机摊铺的混合料温度不同，而在接缝处存在温度离析。

2 混合料离析产生的危害

沥青混合料集料发生离析后，不仅会影响摊铺后路面的平整度及外观美感，更会加速路面的早期破坏，影响其使用寿命。这是由于［7］:离析后，对于粗集料集中部位:(1)沥青含量较少，导致集料之间的粘结性能较差，易产生表面剥落(图1)、松散等现象。(2)表面构造深度较大，内部空隙多，抗渗性能较差，在路面积水后，水分会进入内部空隙中，在车轮等外部荷载的作用下，易引起水损坏，特别是在寒冷地区，冻融循坏更会加剧路面的损坏，导致路面产生裂缝，严重影响其使用寿命;对于细集料集中部位:(1)沥青、细集料较多，表面构造深度较小，甚至出现泛油等现象，抗滑性能较差，易出现交通事故，(2)由于粗集料偏少，起不到较好的骨架支撑作用，导致在使用过程中(特别是热带地区)易产生车辙、油包、推移(图2)等现象，影响其使用性能。对于混合料的离析对沥青路面产生的危害，美国交通委员会得到的详细结果见表1 所示。

图1 路面剥落

图2 沥青路面推移

表1 混合料离析对其部分性能的影响

混合料发生温度离析后，对于温度偏低的混合料，不宜被压实、平整度较差，且多数研究表明:在车载的往复循环作用下，路面易产生车辙、疲劳裂缝等现象。

3 控制措施

3.1 配合比设计与原材料质量控制

沥青混合料配合比设计较好时，能在很大程度上减少离析现象的发生，因此，在进行配合比设计时，应结合路面铺筑厚度及相关设计文件，严格按照标准规范确定矿料的最大粒径，科学的进行配合比设计。

对于沥青混合料而言，原材料的质量状况对其起着决定性的作用，因此，在选择原材料时，应严格按照设计要求进行，特别是沥青原材的优选;在使用过程中，必须严把原材质量关，加强原材料抽检、管理力度，以免由于原材不合格导致质量事故的发生。

3.2 拌合、出料及运输控制

在拌合过程中，利用经验丰富的人进行控制混合料的拌制、出料过程，合理确定各原材的传送速度，科学设计相关拌合参数(特别是拌合时间、温度)，以免由于拌合不均，出现花白料，此外，加大对混合料油石比、矿料级配等性能的抽检，不合要求时及时进行调整;在出料时，除合理确定下料高度外，还应不断往复移动自卸汽车(不少于3 次)，以免在装料过程中产生离析;在运输过程中，尽量优选路途较近、路况较好的路线，减少运输过程中的颠簸，且在运输过程中应利用棉被或帆布将混合料严密覆盖，以免产生温度离析［8］。

3.3 摊铺及碾压控制

根据混合料类型，合理选择摊铺、碾压工艺。在摊铺前:对摊铺机、压路机等机械设备进行检修，以避免施工过程中出现故障;在摊铺过程中:保持摊铺机螺旋布料器匀速旋转，且在混合料中的埋深为三分之二左右［7］，进行匀速、连续摊铺，当采用两台或多台摊铺机进行摊铺时，合理确定摊铺速度及摊铺宽度，保持相邻两台摊铺机间距为10-15m，接缝宽度为10-20cm，严格控制松铺厚度的一致性;进行碾压时，严格按照优选的碾压工艺进行，当发现有离析现象时，及时进行人工处理，然后用胶轮压路机进行处理，以便减少离析病害。

3.4 温度控制

温度作为沥青混合料施工过程中最为重要的指标，必须加以严格控制，在拌和站应根据设计要求，严格控制各原材料的加热温度及混合料的出场温度［6］;运输过程中，可采取车厢隔热保温、表面覆盖保温、采用大吨位车辆等措施，以降低运输过程中混合料的内外温差;在摊铺现场，应严格控制其到场温度、摊铺温度、碾压温度等，合理安排车辆，当一车卸料完成时，及时进行下一车料的摊铺，以保证连续不间断摊铺，以防在摊铺过程中出现温度离析。

4 结语

对于沥青混合料，在实际生产、运输、摊铺及碾压等工序，均有可能出现离析现象，且混合料离析不仅影响路面外观质量，更会加速路面早期水损害、车辙、油包及推移等现象，严重影响路面的使用性能。因此，在实际施工过程中，应加大原材抽检力度，对拌合、摊铺、碾压等工序进行层层控制，以免出现集料离析、温度离析等，从而为工程实体质量提供保障。

［1］卞家乾，王凤喜.浅析沥青混合料的离析与预防措施［J］.江西建材2006(2):54-56.

［2］赵建伟.沥青离析问题浅析［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］丛林，郑晓光，郭忠印.施工离析对沥青混合料性能的影响分析［J］.同济大学学报(自然科学版)，2007.35(4):1544-1549.

［5］沈金安.关于沥青混合料的均匀性和离析问题［J］.公路交通科技，2001，18(6):20-24.

［6］郑晓光，丛林，郭忠印.沥青混合料温度离析容许标准的研究［J］.建筑材料学报，2007(4):440-445.

［7］李立寒，麻旭荣.级配离析沥青混合料性能的试验研究［J］.同济大学学报(自然科学版)，2007，35(12):1622-1626.

［8］丛林，郑晓光，郭忠印.施工离析对沥青混合料性能的影响分析［J］.同济大学学报(自然科学版)，2007.35(4):1544-1549.