离析对沥青稳定碎石路用性能的影响

姚青云+付新新

【摘 要】为了研究离析对沥青稳定碎石路用性能的影响，采用制作的大马歇尔试件进行了浸水马歇尔试验、混合料车辙试验和构造深度试验，研究了离析对混合料三个方面的影响。研究结果表明：混合料离析造成粗集料集中区域水稳定性变差；混合料离析导致粗集料集中区域性能变差；离析对沥青混合料各方面性能影响有着较大差异。

【关键词】离析；沥青稳定碎石；水稳定性；高温性能

0 前言

沥青混合料的离析通常情况下会造成路面的沥青含量和级配局部失调，导致路面出现早期破坏。李美华[1]等人对路面离析进行了研究；石培峰、陈勇军等人[2-3]进行了有关沥青路面力学性能的研究。本文在上述研究者的研究基础上，研究了离析对混合料四个方面的影响。

1 离析对混合料水稳定性的影响

水稳定性是本试验的一个重要指标。本文试验的浸水残留稳定度对比见图1。

由图1可知：

1）偏细混合料的稳定度比偏粗混合料的稳定度大，上图中三组偏细混合料MS0的平均值与三组偏粗混合料的MS0的平均值大约相差20%，这是因为混合料的离析程度与其力学性能相关。

2）偏细混合料的MS0值较接近，其最大差值约为3%，而偏粗混合料的最大差值几乎达到65%。这是因为混合料MS0值受空隙率、油石比的影响，由于级配偏细，空隙率变小，油石比变大，沥青与集料的粘结力增大，集料不易剥落，抗水损害能力增强。

2 离析对混合料高温性能的影响

进行相关试验时，试验温度分别采用45℃、60℃，施加荷载为0.7MPa。从下面两图中我们可以得出有关试验结果。

由上图可知：

1）在两种不同试验温度下，45℃混合料的动稳定度比60℃时要大，然而车辙深度较60℃时要小。这说明不同离析程度混合料动稳定度和车辙深度受温度的影响。这是因为混合料在荷载作用下其稳定性由沥青的粘弹性承担，由于重交沥青温度敏感性相对较差，60℃时的粘弹性较45℃时显著降低，故此时抗车辙能力大幅降低。

2）在混合料级配偏细区域内，车辙深度随偏细程度的增加而迅速增大。这是因为在混合料中细集料增多时，过小的空隙率不能满足沥青的体积变化，且粗集料不能形成骨架，使混合料失稳，在荷载的作用下发生流动。

3 离析对混合料表面特征参数的影响

在车辙板上测试各试验混合料的构造深度、摩擦系数及渗水系数。不同离析程度下混合料各项参数对比如下图所示。

分析上图可知：

1）偏粗混合料构造深度的变化梯度比偏细混合料的明显，对于粗集料集中区域，可通过测试路面的构造深度来检测混合料是否离析。

2）摩擦系数值排序：重度偏粗的混合料>无离析的混合料>重度偏细的混合料，说明离析更多地影响了偏粗混合料对路面的摩擦程度。由于沥青稳定碎石最大粒径较大，粗集料含量多，不利于结构的整体性。

3）重度粗和中度粗混合料的渗水系数较其他程度的大，如果不能及时排出渗水，在车辆荷载作用下将产生动水压力，造成路面的早期破坏，然而偏细的混合料由于空隙率小，透水性也很小，以至于几乎不透水。

4 结论

1）空隙率在混合料设计及施工过程中应重点控制。空隙率增大及减小会影响混合料的水稳定性和车辙程度。

2）不同离析程度混合料动稳定度和车辙深度受温度的影响，在混合料级配偏细区域内，车辙深度随偏细程度的增加而迅速增大。

3）级配偏粗的混合料表面特征参数较级配偏细的大，离析更多地影响了偏粗混合料对路面的摩擦程度。

【参考文献】

[1]李美华，何俊辉，李耀龙.沥青混合料离析对沥青路面路用性能的影响研究[J].公路工程，2014（2）：143-147.

[2]石培峰.沥青稳定碎石基层对沥青路面力学的特性影响分析[J].公路交通科技，2005，37（1）：79-82.

[3]陈勇军.沥青稳定碎石基层对沥青路面力学的特性影响分析[J].公路工程，2012（01）：79-82.

[责任编辑：杨玉洁]