淺析瀝青混合料離析防治措施

趙飛

摘要：介紹瀝青混合料的離析類(lèi)型，分析了混合料離析對(duì)路面的影響，同時(shí)提出了瀝青混合料離析的防治措施。

關(guān)鍵詞：瀝青混合料；離析；防治措施

瀝青混合料離析反映為同一區(qū)域內(nèi)粗細(xì)集料的不均勻，瀝青含量不均勻，離析區(qū)域內(nèi)混合料級(jí)配組成及瀝青用量與設(shè)計(jì)值不一致，造成混合料空隙率過(guò)大，極易產(chǎn)生瀝青路面的早期損壞。因此提高瀝青路面的施工均勻性，對(duì)于提高路面的使用質(zhì)量，減少路面多種初期破壞現(xiàn)象以及保證路面的使用壽命具有十分重要的意義。

1、離析的類(lèi)型

1.1 縱向離析

縱向離析是比較常見(jiàn)的一種離析形式。通常出現(xiàn)在攤鋪機(jī)中央、螺旋布料器支撐處和端部。在攤鋪機(jī)中央?yún)^(qū)域細(xì)集料較多，比較密實(shí)，表面紋理較淺，而在攤鋪機(jī)兩側(cè)特別是螺旋布料器支撐處粗集料較集中，細(xì)集料、瀝青含量較少，孔隙率較大，表面紋理深。

產(chǎn)生縱向離析的主要原因是攤鋪機(jī)本身或者操作問(wèn)題，如螺旋布料器不連續(xù)，燙平板安裝不當(dāng)，攤鋪機(jī)卡機(jī)等。

1.2 橫向離析

橫向離析現(xiàn)象的產(chǎn)生與攤鋪機(jī)本身因素關(guān)系不大，它主要是由作業(yè)方法帶來(lái)的。在攤鋪機(jī)起步時(shí)，由于螺旋布料器處于初始供料狀態(tài)操作人員操作不當(dāng)，螺旋布料器旋轉(zhuǎn)速度過(guò)快，粗集料在高速旋轉(zhuǎn)下分布到布料器兩側(cè)，從而形成橫向離析帶；在攤鋪的一個(gè)工作循環(huán)完成后，卸料卡車(chē)離去，攤鋪機(jī)將料斗收起，這時(shí)，留在最后的大粒徑的材料全部送到螺旋分料器，形成了橫向離析帶。

1.3 豎向離析

豎向離析是指在橫斷面上，下部大粒料多而上部大粒料少的上下離析現(xiàn)象。豎向離析的原因是螺旋料槽上部大粒料沿開(kāi)口處向下滾落，這一現(xiàn)象發(fā)生在螺旋前擋板離地間隙調(diào)節(jié)偏大且料槽中缺料的工況下，由于大粒料沿著螺旋前擋板的間隙向下滾落，結(jié)果造成大粒料沉落于攤鋪下層。

1.4 不規(guī)則離析

（1）由于瀝青混合料的原材料級(jí)配波動(dòng)、篩孔堵塞或破壞、設(shè)備故障、拌和機(jī)稱(chēng)量系統(tǒng)誤差等引起混合料級(jí)配的波動(dòng)，造成不規(guī)則的離析。

（2）在攤鋪的一個(gè)工作循環(huán)中，拌和站向卡車(chē)卸料時(shí)形成錐狀堆料，第一次造成了在卡車(chē)料斗中的離析，當(dāng)卡車(chē)向攤鋪機(jī)料斗中卸料時(shí)。又一次形成錐狀堆料，在攤鋪機(jī)料斗中形成再次離析。一個(gè)工作循環(huán)完成后，卸料卡車(chē)離去，攤鋪機(jī)將料斗收起，攤鋪機(jī)經(jīng)常性合攏受料斗，攤鋪機(jī)在每次運(yùn)料車(chē)卸完料后都收斗，造成不規(guī)則的離析。

2、離析對(duì)瀝青路面的影響

瀝青面層離析表現(xiàn)在瀝青面層的不同部位粗、細(xì)集料明顯分離，一些部位粗集料較為集中，而另一些部位細(xì)集料集中，原有混合料級(jí)配組成受到破壞，瀝青路面局部混合料與設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、性能有較大的差異，其力學(xué)指標(biāo)和路用性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，路面開(kāi)通交通后在外界荷載的作用下就會(huì)先破壞，瀝青路面的使用壽命大大縮短。

（1）粗集料較為集中部位的結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)是混合料孔隙率過(guò)大、瀝青含量較少。當(dāng)混合料孔隙率過(guò)大時(shí)，路面透水性能增強(qiáng)、水穩(wěn)定性變差，當(dāng)雨水下滲后在行車(chē)輪胎作用下產(chǎn)生“泵吸”現(xiàn)象，水分逐漸深入瀝青與及集料的界面上，使得瀝青膜漸漸從集料表面剝離，導(dǎo)致集料之間的黏結(jié)力喪失，從而發(fā)生瀝青混合料松散和掉粒，繼而形成瀝青路面的剝落、坑槽等損壞現(xiàn)象：而當(dāng)瀝青含量較少時(shí)，混合料拉伸強(qiáng)度較低，抗裂性能差，通車(chē)后極易造成瀝青路面結(jié)構(gòu)性損壞，產(chǎn)生早期病害。

（2）細(xì)集料較為集中的路面部位瀝青含量偏多，孔隙率小，路面易出現(xiàn)永久變形，并伴隨出現(xiàn)泛油等其他病害。

3、混合料離析的控制措施

3.1 原材料控制

（1）原材料生產(chǎn)加工控制

集料規(guī)格的一致性對(duì)防止和降低混合料出現(xiàn)離析有很重要的作用，集料加工應(yīng)該有穩(wěn)定的料源、合理的破碎工藝、固定的篩分方法，這樣才能滿(mǎn)足外觀(guān)形態(tài)良好、級(jí)配穩(wěn)定一致的集料。

（2）原材料存儲(chǔ)控制

大粒徑集料對(duì)堆料方法特別敏感，如采用單一的傳送帶堆料，大集料滾落到料堆外側(cè)，集料易產(chǎn)生離析，因此在原材料堆放過(guò)程中，為保證原材料的均勻性，可從頂上卸料，用推土機(jī)攤開(kāi)攤平水平堆放，鏟運(yùn)機(jī)在邊緣垂直裝料，力求每次裝的料比較均勻，減少材料的變異性。同時(shí)供原材料堆放的場(chǎng)地要進(jìn)行硬化，防止原材料被污染，并有較好的排水措施，保證材料堆場(chǎng)不積水，料堆之間應(yīng)砌筑堅(jiān)固的隔墻，防止原材料串料，避免人為的增大集料變異性。為減少材料含水量的變異性，細(xì)集料場(chǎng)地必須加蓋頂棚防雨。

3.2 瀝青混合料的生產(chǎn)過(guò)程中控制

（1）冷料供應(yīng)、熱料篩分系統(tǒng)的控制

對(duì)冷料倉(cāng)隔板進(jìn)行加高，并且一個(gè)規(guī)格冷料只裝一個(gè)冷料倉(cāng)，除非某種規(guī)格料用量大且有富余冷料倉(cāng)，才使用兩個(gè)冷料倉(cāng)。在冷料倉(cāng)上方搭建棚蓋，防止冷料倉(cāng)受雨淋。

在生產(chǎn)過(guò)程中由于篩分量相當(dāng)大，熱料振動(dòng)篩很容易壞，會(huì)導(dǎo)致超粒徑的大集料增加，為保證篩分系統(tǒng)穩(wěn)定和合理篩分能力，防止篩分系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行，在施工中要定期地對(duì)篩網(wǎng)進(jìn)行檢查更換，避免篩孔損壞、堵塞等現(xiàn)象影響熱料倉(cāng)集料的級(jí)配。如果原材料的組成變異性大，通過(guò)二次篩分不能明顯改善顆粒級(jí)配組成，為使生產(chǎn)的瀝青混合料的級(jí)配變異小，每天生產(chǎn)前應(yīng)對(duì)每個(gè)熱料倉(cāng)進(jìn)行取樣篩分，并根據(jù)篩分結(jié)果重新計(jì)算調(diào)整生產(chǎn)配合比，然后正式開(kāi)始生產(chǎn)，可取得了較好的效果。

（2）稱(chēng)量、攪拌過(guò)程的控制

間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備對(duì)原材料計(jì)量的準(zhǔn)確性主要是由配料秤來(lái)保證，稱(chēng)的計(jì)量精度直接影響瀝青混合料的級(jí)配精度和瀝青含量準(zhǔn)確性。一般來(lái)說(shuō)，在滿(mǎn)足生產(chǎn)前提下，盡量較小的打開(kāi)稱(chēng)量斗的閥門(mén)，并且采用先輕后重的稱(chēng)量順序進(jìn)行投料，有利于提高稱(chēng)量精度。

瀝青混合料拌和時(shí)間越長(zhǎng)拌和越均勻，但是拌和時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)使瀝青老化，從而影響混合料的質(zhì)量，一般拌和時(shí)間在40～50s之間。

（3）瀝青混合料的運(yùn)輸過(guò)程控制

在裝料過(guò)程中為減少混合料的離析，應(yīng)盡量縮短出料口至車(chē)廂的距離，且運(yùn)輸車(chē)應(yīng)停在不同的位置受料，如一次裝完，易使得較大的碎石滾落到車(chē)廂的周?chē)?，其結(jié)果會(huì)使得貨車(chē)開(kāi)始和最后卸下的都是粗料，兩側(cè)的粗料則卸載攤鋪機(jī)的兩塊側(cè)板上，故應(yīng)分三個(gè)不同的位置往貨車(chē)裝料，先裝前端再裝后端最后裝貨車(chē)中部。

3.3 瀝青混合料的攤鋪過(guò)程中控制

（1）攤鋪機(jī)的工作狀態(tài)直接影響到瀝青路面的均勻性，因此將攤鋪機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)是避免和減少攤鋪過(guò)程中離析的重點(diǎn)。（2）攤鋪機(jī)必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。（3）攤鋪機(jī)的螺旋布料器應(yīng)相應(yīng)于攤鋪機(jī)速度調(diào)整到保持一個(gè)穩(wěn)定的速度均衡地轉(zhuǎn)動(dòng)，兩側(cè)應(yīng)保持有不少于送料器2/3高度的混合料，以減少在攤鋪過(guò)程中混合料的離析。（4）由于正常安裝的螺旋布料器葉片在支撐處不連貫，瀝青混合料傳輸?shù)酱?，暫時(shí)停止，只有靠后面的混合料推擠至支撐處外側(cè)，造成混合料產(chǎn)生離析。因此可對(duì)支撐處葉片進(jìn)行反向安裝。在布料過(guò)程中將支撐處內(nèi)側(cè)螺旋輸送來(lái)的混合料反向擠壓，在支撐處進(jìn)行二次攪拌，能較好的解決混合料離析。（5）攤鋪過(guò)程中攤鋪機(jī)應(yīng)在每車(chē)料卸完后應(yīng)立即收受料斗，此時(shí)受料斗中充滿(mǎn)混合料，雖然粗料含量相對(duì)較多，但經(jīng)過(guò)螺旋布料器攪拌后可以將混合料拌和均勻，相對(duì)減少離析。

4、瀝青路面離析的處理措施

盡管在施工中采取了相應(yīng)的措施防止瀝青混合料離析，但是如果瀝青路面在施工過(guò)程中產(chǎn)生離析。應(yīng)及時(shí)采取必要的措施予以彌補(bǔ)，否則會(huì)造成工程質(zhì)量的缺陷。

（1）在攤鋪后尚未碾壓時(shí)，對(duì)于局部出現(xiàn)的不規(guī)則離析，采用換料處理。對(duì)于大面積粗集料離析，用人工撒布混合料，使較細(xì)的混合料嵌入大集料孔隙中。

（2）對(duì)于已經(jīng)碾壓成型后的瀝青路面，在進(jìn)行滲水試驗(yàn)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)滲水系數(shù)過(guò)大時(shí)，則須進(jìn)行處理。下面層，在離析處噴灑黏層油時(shí)，用量加大并撒布適量石屑然后進(jìn)行碾壓，碾壓完成后清除多余松散石屑：中、上面層須對(duì)離析處取芯樣進(jìn)行空隙率計(jì)算，如大于規(guī)范要求則進(jìn)行切割（銑刨）處理，然后重新鋪筑新拌瀝青混合料碾壓。

5、結(jié)語(yǔ)

瀝青路面在施工過(guò)程中產(chǎn)生離析是我國(guó)瀝青路面早期損壞的主要原因之一。對(duì)于離析，我國(guó)目前還沒(méi)有相關(guān)規(guī)范對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)定，僅以目測(cè)方法結(jié)合滲水試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)定。本文借鑒相關(guān)研究資料，結(jié)合寧連高速公路瀝青路面施工及養(yǎng)護(hù)的實(shí)際情況，采取了相應(yīng)的措施，針對(duì)離析現(xiàn)象進(jìn)行事前、事中控制，有效地減少了瀝青混合料的離析現(xiàn)象的發(fā)生，提高了瀝青路面的使用性能。