沥青混凝土路面离析问题的探讨

Abstract: the article analyzes the formation of asphalt pavement segregation phenomenon, and how to control the asphalt pavement segregation problem was discussed.

Key words: the asphalt pavement; Segregation; Control measures

沥青路面离析就是指路面某一区域内沥青混合了主要性质的不均匀。平时所见粗骨料集中，仅为离析最易觉察的类型，也是较普通的类型;细集料的离析是施工控制和监理检查中往往容易忽视的离析。沥青混合料离析大致分为两种类型，即级配离析和温度离析、级配离析即集料过分集中超出了级配允许控制范围的区域;温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械等因素影响，致使热量损失而出现温度差异的状况。

一、离析现象的形成

1、级配离析

沥青混合料拌制完成后，要么直接从搅拌缸中卸至运输车箱体中，要么通过运料小车，输送到成品储料仓中，再卸到成品储料仓中，不管哪种卸料方式，在卸放料的过程中，在车厢或小车中部混合料都会逐渐形成锥体，由于地球引力的作用和物料料径间的粘结力不同，使得混合料的大粒径骨料向锥体四周滚落，而填充料及粘结料则相对集中地堆积在车厢锥体中部，这样形成第一次级配离析。

摊铺时由于目前路面施工中摊铺机普遍采用等螺距离螺旋向两侧输送物料方式。因而摊铺机慰平板两端必须会运送更多的粒径较大的骨料，而粒径较小的物料及粘结物料等则相对集中在摊铺机的后中部，形成二次级配离析。

2、温度离析

运输车运输过程和卸料过程是温度离析发生的主要时段。在运输过程中，由于大气温度及车厢温度远远低于混合料温度，混合料温度通过传导、对流及辐射三种方式交换，造成局部混合料的热量损失。车厢体底部、箱体侧部、车厢体前后部及裸露部分的混合料相对物料内中间部位混合料热量损失要大得多，根据热力学原理：Q=0.24M T Q改变而M不变 T就必须发生变化。混合料在厢体内位置不同，其热量损失也就不同。因而温度也就不同，再加上气温、运距及保护条件的差异，混合料温度变化更加不均匀，从而使混合料内部温度因位置不同而产生更大的差异，形成严重的温度离析现象。

3、集料离析

集料离析主要发生在沥青混合料拌和设备向自卸车内放料，自卸车向沥青混合料摊铺机受料斗中卸料、沥青混合料摊铺机受料斗两侧及收斗等操作过程中，沥青混合料摊铺机受料斗两侧的离析尤为严重，几乎全部为粗集料，沥青混合料摊铺机操作手更习惯于每车料收斗一次，以免温度下降达大而影响压实，但往往收斗时粗料集中，级配变异很大，难以压实。

二、离析对路面质量的影响

沥青路面的一些早期病害，如松散、网裂、坑槽、局部沉陷性车辙、局部泛油、新铺沥青路面的构造深度不均等，都与沥青混合料的离析密切相关。级配离析出现时，沥青路面上一些区域粗料集中，另一些区域细料集中，使得混合料变得不均匀。级配及沥青用量与设计不一致，导致路面结构变差，呈现出较差的纹理特性。一些细料集中区域、空隙率小，可能会出现泛袖、车辙等路面早期病害;另一些区域粗料集中、空隙率太大，可能会导致路面水损坏等病害。温度离析出现时，会导致路面压实度不均匀。温度较低的区域，路面的空隙率较大、纹理深度也较大，这些区域的路面易出现坑槽、二次沉陷性车辙等路面早期病害。温度离析、级配离析都会导致沥青路面的早期损坏，大大缩短沥青路面的使用寿命。

三、离析现象的控制措施

1、配合比设计

混合料离析同集料配合比设计密切相关，在混合料中最大粒经及其附近粒经的集料含量是影响混合料离析的主要原因，若最大粒经及其附近粒经的集料含量偏多，整体重量不变的情况下其他粒经的集料重量就会减少，大料多，细料减少，级配不均匀，容易造成离析。解决离析的方法是尽量减少最大粒经的集料和细料的含量，增加中间粒经，特别是2.36～13.6附近的含量。

2、混合料的拌和过程?

应注意拌和温度和拌和时间，这两个技术参数是保证沥青混合料质量的关键，在生产配合比验证中需要反复试验并最终确定，生产过程中一般不应随意改动，当气温有特殊变化时应做相应的调整。

时刻关注各热料仓进料、下料情况是否均匀。除特殊情况外，一般最好不采用手动放料的方式，手动放料易导致混合料不均匀，使现场摊铺出现块状离析。

在生产过程中，由于摊铺现场的机械故障、移机停电、材料潮湿等原因而压料，拌和机生产不可能保持固定产量，因此在生产配合比调试验证阶段，必须作出各种集料和热料仓的进料速度与拌和产量之间的对应关系曲线，在必要的时候降低和提高产量都有据可查。便于使沥青混合料的级配处于受控状态。

3、避免产生温度离析?

避免温度离析主要从考虑以下几个环节：集料加热温度、混合料拌合温度、混合料出料温度、混合料摊铺温度、碾压温度。为防止温度过多的损失装料车运输过程中应加以覆盖;为防止表面温度损失过快和保证混合料温度的均匀性，碾压前用大功率的电吹风对胶轮进行预热，为防止热量损失给胶轮“穿裙子”用棉布或厚塑料布在周围围一圈等措施。为了避免离析，便于比较施工中要求对不同时期的温度采用统一的测试手段，在运料车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱底面约30cm。

4、摊铺

摊铺方式最好使用两个摊铺机摊铺，因为一台摊铺机摊铺振捣力较小，压实不均匀、粗细集料离析，温度离析，停顿次数增加，横向初始压实不匀、悬挂系统下垂等现象易造成各类离析。所以应采用两台摊铺机摊铺，摊铺时不能两台同时进行，应采用梯队式的摊铺方式。相邻两幅之间应有5～10m左右宽度的摊铺重叠，相邻两台摊铺机宜相拒10～30m，且不得造成前面摊铺混合料冷却。

避免摊铺中产生纵向带状离析的措施是：摊铺速度的确定：连续、稳定的摊铺速度是保证沥青面层平整均匀的关键，同时也是减少面层离析现象的一个有效措施。摊铺速度要结合拌合机生产能力、运输能力、运输距离和碾压能力进行综合考虑。

5、碾压工艺和方案的合理设置?

沥青混合料完成摊铺工序后应及时碾压，为了保证碾压效果，应科学合理地配置碾压机具，优化组合碾压工序，保证现场碾压有条不紊的实施，重点要保证现场碾压顺序，即初压、复压和终压区不同的机具和工艺要求均符合试铺段确定的技术方案，同时合理的碾压工艺设置亦有利于消除铺面离析。

碾压机具及碾压方案：对于沥青面层碾压工序而言，胶轮压路机在适当温度条件下对沥青混合料的揉搓作用，除消除面层部分离析外，更主要的是对沥青混合料的重分布和均匀性起到一定效果，而振动压路机的振动压实则从根本上保证了沥青面层的压实度。至于两类机械如何组合笔者认为不应该有一个固定的模式，应根据施工机械、气候条件、摊铺速度等实际情况在试验路段施工时选择不同的碾压方案综合考虑。最终确定一种符合各自施工实际的碾压方案。