沥青混凝土路面施工产生离析的原因及对策

沥青路面的离析现象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，对沥青路面的性能影响较大，是引起路面水损坏现象的基本原因。目前一些国家对沥青路面离析的研究非常重视，已经开展了防止离析的相关研究，一些国家还将离析指标作为路面工程验收的依据之一。下面对沥青混合料发生离析的原因进行分析，并在此基础上提出防止沥青混合料产生离析的预防措施。
一、离析的原因
1、集料变异性大
集料没有专业化生产料场，不同的料场之间岩石性质不同，加工机械不同导致加工的集料规格不同，从而导致集料来源杂、变异性大、质量不稳定。不同性质石料、不同规格集料相互掺和使用，级配变化太大，往往不能达到配合比的设计要求，生产的沥青混合料容易造成离析。石料自身与沥青的粘附性是影响混合料离析的重要因素。
2、集料保管不当
采石场及拌和厂的生产场地和材料堆放场地不合规定，不同材料之间没有分隔墙，不能完全互相分开，或材料存放在不平整坚硬的地面上，装载机铲料时很容易将地面的粘土等杂物带入料仓。移动式拌和厂的材料场没有设防雨棚，下雨对集料的含水量影响很大。尤其是砂子、石屑等细集料，不同部位的含水量也不一样，干燥状态和潮湿状态时的流动情况差异很大，拌和机的供料控制会有很大的波动，直接影到沥青混合料的配合比。
3、温差离析
由于集料烘干筒的加热温度、加热时间、天气状况等不可能恒定，拌和的混合料温度有波动。同时混合料在运输过程中必然会降温，但降温的程度是不一样的，尤其是混合料在不盖苫布时，表面降温快，内部降温慢，造成温度离析。降温的程度与天气、环境条件(风、温度)、混合料类型、车辆装载混合料厚度有密切的关系。当温度差在10～16℃范围内时，将会发生轻度的离析；当温度差在17～21℃范围内时，将会发生中度的离析；温度差超过21℃时，将会发生重度的离析。
4、装料、卸料操作不规范
混合料运输车停在拌和机下面，没有随着装入混合料的增加而逐步挪动，特别是对于大型搅拌机和大型运输车，造成混合料在运输车内象小山一样堆积，装料时粗集料向下滚得快，下料时也滚得快，造成摊铺时混合料离析。
5、摊铺离析
混合料从运料车卸到摊铺机的过程中，因密度和温度的变化，一定程度上会产生粗细集料的分离；另外，摊铺机的螺旋拨料器在向两侧摊铺时，在加长的接头部位，如调整不好，往往会有一个不平顺的坎，摊铺的混合料在这里也会离析。
6、摊铺宽度太大
由于追求平整度而采取全幅摊铺的方式，一方面是混合料横向移动距离太长，形成集料两边粗、中间细的粗细集料离析现象，摊铺宽度越宽，混合料的离析越严重；另一方面是熨平板对混合料的压实程度不一样，尤其是熨平板加长部分，是靠拉杆吊在摊铺机上保持平衡的，往往没有振动夯实作用，所以沿路面横向方向的混合料不仅集料级配不均匀，而且压实程度也不一样，使摊铺过程的压实度大幅度减小，进一步影响压实的完成，反过来又影响平整度。
7、混合料压实不均匀
压路机在压实混合料时不可能做到压实温度、遍数、速度都一样，边上和中间压实度总有差异，早压的和晚压的温度也必然不同，压路机的吨位也会因为附加设施而稍有变化，再加上铺到路上的混合料温度本身就有相当的差异，从而导致路面混合料的压实度不均匀也会产生离析。
8、沥青面层厚度太薄
沥青面层设计压实厚度太薄，与压实设备的功能不相符，压实设备不论采用多大功能均不能起到良好碾压效果。
二、控制离析的对策
1、选择集料，正确保管
碱性石料与沥青的粘附性好，但耐磨性较差。因此，选用集料时，应根据路面结构的位置选择集料。当集料的磨光值、磨耗值和压碎值得到满足时，尽量选用碱性集料，提高集料与沥青自身的粘附能力。同一路段选用同一厂家、同一规格的破碎设备生产的同一规格的集料。集料存放在坚硬而干净的地坪上，采取隔离墙将规格不同的各种集料有效分隔开来。集料的堆放不受地表积水的影响，并有利于下雨时采用覆盖措施。
2、选择沥青
沥青与集料之间的粘附性主要取决于沥青本身的粘度，粘度越大，粘附性越好；沥青中表面活性成分含量越高，沥青的酸值越大，其粘附性则越好。沥青与集料的粘附性强，混合料越不容易发生离析。因此，应该选择与集料有良好粘附性能和高温稳定性的沥青。
3、添加抗剥离剂
加入外加剂，提高集料与沥青的粘附性能，同时改变集料的表面性质。外加剂包括石灰、以油脂为主要成分的胺类和酰胺类等阳离子表面活性剂以及环烷酸类高分子有机酸类。具体措施是在酸性集料中加入1%～2%的干燥磨细消石灰粉或生石灰粉，水泥作为填料的一部分，添加时间必须确保集料在裹覆消石灰以后才与沥青拌和，或将粗集料用石灰浆或石灰水涂覆，也可将生石灰粉与潮湿集料拌和。加入0.1%～1.0%的抗剥落剂改善酸性石料的性质。抗剥离剂的长期温度稳定性尤其重要。
4、规范操作方法
混合料从搅拌机卸出到运输车辆的过程中，将装料车随混合料的装入缓慢移动，避免混合料堆积造成粗细集料在装料过程中分离；现场卸料时料车移动要缓慢均匀，避免与摊铺机碰撞，熨板的加长部分要结合牢固，碾压尽量作到速度均匀，轮迹重叠宽度一致，碾压遍数相同，使各个环节操作规范并保证摊铺的连续。
5、严格控制加热温度和摊铺温度
严格控制混合料在搅拌机内的加热温度，避免温度过高引起沥青老化，降低沥青与集料之间的粘结力引起的离析，确保沥青混合料摊铺时的摊铺温度符合规定。如果碾压温度太低造成碾压不密实，混合料孔隙率太大，多孔的混合料在水分作用下，会加速离析现象发生。避免雨季、寒冷和潮湿气候施工。对于温度较低或需要长距离运输时，采用对混合料上面加盖苫布保温措施，运料中途不得停留，确保施工工序连续和摊铺温度。向储料仓充注氮气等惰性气体阻止混合料加热过程中的老化也是一种防止温度离析的有效措施。此外，控制搅拌时间和过程也可以防止温度过高引起沥青老化而导致的混合料离析现象。
6、控制摊铺宽度
摊铺宽度应与沥青混合料摊铺机的摊铺能力相适应，不宜摊铺过宽，以免混合料在螺旋拨料器作用下沿横向移动太长造成的粗细集料离析以及熨平板加长部分对混合料压实不一致现象，并减少混合料横向移动造成的温差离析。当采用双幅摊铺时，采用2台摊铺机同时摊铺和多台压路机同时碾压，避免在两幅之间造成温差离析或压实不匀。
7、保证沥青面层厚度和集料粒径符合要求
沥青混合料的厚度和粒径不仅要符合力学强度或承载能力的需要，而且要适应碾压功能的需要。根据集料粒径选用合理的沥青面层的设计压实厚度，不能单纯追求减薄，太薄了不易压实。
8、加强施工检验目前有3种无破损测试方法鉴别沥青混合料的离析：直观法、铺砂法、密度法。在施工的不同阶段，采用相应方法及时检验，发现问题及时处理。
三、结论
沥青混合料的离析贯穿于沥青混凝土路面的整个生产过程。离析现象的成因是复杂的，如果对施工过程进行科学合理的控制，则可以有效减少离析现象的发生，从而大大提高沥青路面的质量。