路用瀝青混凝土集料離析及控制措施

趙智慧

（太順建設(shè)有限公司， 山西 太原 030006）

1 路用瀝青混凝土集料離析情況概述

在公路工程瀝青路面施工實(shí)踐中，瀝青路面憑借較高的承載能力、良好的抗?jié)B性和抗變形剛度及較好的耐久性等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在高等級(jí)公路的施工實(shí)踐中。在公路瀝青混合料拌合及鋪設(shè)過程中，由于瀝青混合料的粒徑大小因素、不同粒徑集料在拌合和運(yùn)輸過程中容易出現(xiàn)不同程度的集料離析病害，很多瀝青混合料存在局部小粒徑混合料離析，局部大粒徑混合料離析的普遍問題，由于骨料離析問題導(dǎo)致原有的設(shè)計(jì)配合比由于骨料離析出現(xiàn)誤差，嚴(yán)重影響瀝青混合料的路用性能。在細(xì)集料混合物中，由于瀝青混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)適中，瀝青混合料中的孔隙率較小，由于瀝青集料的內(nèi)部潤滑性，導(dǎo)致瀝青混合料中的內(nèi)摩阻力較低，在動(dòng)水壓力作用下，很容易誘發(fā)瀝青混合料剝離。為了控制瀝青混合料的集料離析病害，文章以路用瀝青混合料的集料離析病害為研究對(duì)象，對(duì)相應(yīng)別的定量化檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析，并針對(duì)性提出了行之有效的控制措施，以實(shí)現(xiàn)路橋?yàn)r青混合料的高質(zhì)量離析病害控制。

2 路用瀝青混凝土集料離析檢測(cè)技術(shù)分析

在公路工程施工過程中，最常見的瀝青集料離析程度檢測(cè)技術(shù)包括：直接觀察法、構(gòu)造深度法及取芯法三種。直接觀察法的檢測(cè)技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，借助人的肉眼直接觀察，建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果，通過人為觀察主動(dòng)評(píng)價(jià)方式，以判定對(duì)應(yīng)瀝青集料的離析程度。直接觀察法的實(shí)用性非常廣泛，且不受檢測(cè)方案、檢測(cè)設(shè)備的影響，檢測(cè)方式便捷，效率較高；但由于直接觀察法結(jié)果受人為因素影響較為明顯，觀察結(jié)果有很明顯的離散性，直接觀察法適用于設(shè)計(jì)級(jí)配值較大的瀝青混合料，直接觀察法從檢測(cè)技術(shù)類型上可以劃分為定性評(píng)價(jià)方法。構(gòu)造深度檢測(cè)法是借助不同集料離析位置的瀝青表面紋路發(fā)展差異，進(jìn)而通過不同位置的構(gòu)造深度反饋，通過構(gòu)造深度的值反映出不同位置的集料離散情況。選用擬鋪設(shè)的瀝青混合料攤鋪試驗(yàn)段，測(cè)定對(duì)應(yīng)試驗(yàn)段的構(gòu)造深度指標(biāo)，在具體檢測(cè)實(shí)踐中，為了避免由于系統(tǒng)誤差導(dǎo)致的誤判，應(yīng)借助對(duì)應(yīng)位置的構(gòu)造深度和對(duì)應(yīng)路段范圍內(nèi)的構(gòu)造深度均值進(jìn)行比較，從而科學(xué)判定瀝青路面的構(gòu)造深度指標(biāo)。構(gòu)造深度法檢測(cè)技術(shù)成本較低，且檢測(cè)便捷，但需要提前鋪設(shè)試驗(yàn)段，檢測(cè)周期較長。取芯檢測(cè)技術(shù)適用于已經(jīng)鋪設(shè)完成的瀝青路面，分析取芯樣本的集料分布和組成情況，判定集料是否出現(xiàn)離析病害，通過標(biāo)準(zhǔn)的抽提和篩分試驗(yàn)，精確測(cè)定混合料中瀝青占比，取芯檢測(cè)技術(shù)屬于定量測(cè)定技術(shù)，相較于以上兩種檢測(cè)技術(shù)的客觀性更強(qiáng)，中和了人為因素的干涉和影響，但取芯檢測(cè)技術(shù)的試驗(yàn)難度較高，且抽提和篩分過程中的相關(guān)環(huán)節(jié)較多，成本較高。

3 路橋?yàn)r青混凝土集料離析主要控制措施分析

3.1 瀝青混凝土集料配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化

總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，在對(duì)不不同級(jí)配設(shè)計(jì)指標(biāo)條件下的不同瀝青混合料的離析情況可以清晰地看出，瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)直接關(guān)系到其離析病害的嚴(yán)重程度，是導(dǎo)致瀝青混合料離析病害的根本原因，因此，在工程實(shí)踐中，切實(shí)優(yōu)化瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)是解決瀝青混凝土集料離析的重要方式和根本途徑。瀝青混凝土材料主要由瀝青集料、不同粒徑骨料、外加劑等材料組成，由于瀝青混合料的離析導(dǎo)致瀝青混合料在空間結(jié)構(gòu)上的離析病害尤為嚴(yán)重，其中典型表現(xiàn)是不同粒徑集料之間的相互離析病害。在瀝青混合料離析的過程中，由于不同配合比瀝青混合料的比表面積存在差異，瀝青混合料的離析病害程度也大相徑庭。部分研究人員人為，瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)中的粒徑最大公稱直徑和周圍的瀝青集料的篩分通過率等因素直接決定瀝青混合料的離析程度，如果瀝青混合料集料的最大粒徑周圍的混合料占比較高，則在不改變單位體積重量的基礎(chǔ)上，小粒徑集料占比明顯增加，由于大粒徑混合料占比高，小粒徑混合料占比小，導(dǎo)致瀝青混合料的離析病害尤為嚴(yán)重。在配合比設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)優(yōu)化混合料中的瀝青占比，工程研究人員主張?zhí)嵘秊r青混合料中的瀝青占比可以提升瀝青路面的耐久性、和易性，可以避免瀝青混合料在拌合、攤鋪及壓實(shí)施工過程中出現(xiàn)集料離析病害。此外，還應(yīng)控制瀝青混合料的油石比、小粒徑集料占比、礦粉含量等，保證瀝青混合料的集料相互粘結(jié)力滿足要求，以控制混合料離析病害的出現(xiàn)。

3.2 瀝青混凝土拌合及運(yùn)輸過程控制

在瀝青混合料的拌合及運(yùn)輸過程中，也是造成集料離析的主要因素之一，由于瀝青拌合用的不同集料存放在不同的施工區(qū)域和料場(chǎng)，且冷料由于施工存放、外部環(huán)境、試驗(yàn)誤差等因素的綜合影響對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)配合比和最終的配合比存在較大誤差，在確定相應(yīng)的配合比設(shè)計(jì)的過程中，必須結(jié)合施工項(xiàng)目的實(shí)際情況確定相應(yīng)的動(dòng)態(tài)配合比結(jié)果，結(jié)合不同熱料倉內(nèi)的集料篩分計(jì)算結(jié)果，實(shí)現(xiàn)配合比的微調(diào)，通過微調(diào)瀝青混合料配合比值可以優(yōu)化瀝青混合料中的不同集料的差異性，以控制瀝青拌合及運(yùn)輸過程中可能引發(fā)的集料離析病害。瀝青混合料拌合機(jī)械倉應(yīng)加高擋板，防止在供料、拌合過程中出現(xiàn)明顯的拌合料混合問題，拌合倉底部應(yīng)以方向開孔，并配合機(jī)械振搗設(shè)備振搗完全，保證在運(yùn)輸過程中不出現(xiàn)明顯的卡料問題，徹底解決供料倉的阻塞和卡頓問題，以控制瀝青混合料的集料離析病害發(fā)展。拌合完成以后，應(yīng)妥善安排運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的操作規(guī)程，在裝載過程中應(yīng)至少保證運(yùn)輸車輛原地前后運(yùn)行至少3 遍，且前后運(yùn)行順序以“向后-向中-向前”的順序和流程，防止在裝載過程中出現(xiàn)瀝青混合料的粘連和離析病害。

4 總結(jié)

綜上，為了解決瀝青混合料中的集料離析引起的病害，必須采取針對(duì)性的措施以控制，文章從配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化和拌合運(yùn)輸兩方面切入，提出了相應(yīng)的控制措施，經(jīng)工程項(xiàng)目論證滿足推廣要求。