瀝青混合料離析狀態(tài)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)探討

高云涵

摘 要：對(duì)攤鋪混合料離析的控制能力，直接反映出施工人員及攤鋪機(jī)操作人員技術(shù)質(zhì)量管理及操作水平。影響攤鋪成型路面離析的因素還有很多，應(yīng)以提高平整度、壓實(shí)度、減少混合料的離析，作為瀝青路面攤鋪的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混合料出現(xiàn)明顯的離析現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)分析原因，用最恰當(dāng)?shù)姆椒皶r(shí)消除。

關(guān)鍵詞：瀝青混合料;離析狀態(tài);無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

前言

瀝青路面離析是指瀝青路面中的粗骨料與細(xì)骨料分離，造成路面某一區(qū)域內(nèi)瀝青混合料主要性質(zhì)以及路面的空隙率等的不均勻。瀝青混合料離析對(duì)瀝青路面路用性能的影響較大，國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士開(kāi)展了大量離析防治方面的相關(guān)研究。

1 離析的類型及原因

1.1 級(jí)配離析

級(jí)配離析是在施工過(guò)程中，由于操作等各方面的影響，瀝青混合料的實(shí)際級(jí)配與設(shè)計(jì)級(jí)配可能出現(xiàn)不一致的情況導(dǎo)致的離析。級(jí)配離析主要反映于不同區(qū)域集料的不均勻，比如一部分區(qū)域的粗集料比較密集，而另一部分的細(xì)集料比較密集，使得瀝青路面產(chǎn)生明顯的紋理特性，結(jié)構(gòu)性能比較差。在這些區(qū)域內(nèi)，瀝青混合料實(shí)際配合比與設(shè)計(jì)配合比之間存在較大的差異，從而對(duì)使用性能產(chǎn)生影響。

1.2 溫度離析

施工溫度是瀝青路面施工重要參數(shù)。溫度離析是在氣候條件和施工設(shè)備的影響下，瀝青混合料的拌合、運(yùn)輸過(guò)程和攤鋪過(guò)程中，由于熱量的損失，導(dǎo)致瀝青混合料不同區(qū)域的性質(zhì)產(chǎn)生明顯差異而出現(xiàn)的離析。

2 離析對(duì)瀝青混合料性能的影響

2.1 級(jí)配離析對(duì)瀝青混合料試件體積參數(shù)的影響

隨著粗集料離析程度的增加，離析試件的密度、瀝青飽和度均降低，而空隙率大幅增加;相對(duì)而言，細(xì)集料離析對(duì)試件密度、空隙率的影響相對(duì)較小，但礦料間隙率會(huì)有所降低。試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)粗、細(xì)集料均出現(xiàn)嚴(yán)重離析時(shí)，在相同的施工工藝條件下，相同的瀝青混合料在壓實(shí)后的空隙率相差近9%，瀝青飽和度相差近54%，這勢(shì)必對(duì)瀝青混合料的路用性能造成顯著影響。

2.2 級(jí)配離析對(duì)瀝青混合料路用性能的影響

2.2.1水穩(wěn)定性能

在瀝青膜厚度恒定不變時(shí)，隨著空隙率不斷增加，瀝青混合料試件的水穩(wěn)定性能不斷降低。瀝青混合料發(fā)生級(jí)配離析時(shí)，在壓實(shí)功與瀝青膜厚度相同的條件下，粗集料離析部位空隙率增加、瀝青膜對(duì)水的抗剝落能力不斷減弱，從而使瀝青混合料的水穩(wěn)定性能顯著降低。由此可見(jiàn)：粗集料離析是引發(fā)瀝青路面坑槽損壞的主要原因，此區(qū)域也將是瀝青路面水損害的高發(fā)區(qū)。細(xì)集料離析試件的凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比（TSR）比較接近，均大于90%;粗集料離析時(shí)，重度、中度和輕度離析的TSR分別為63.2%、70.5%、76.8%，TSR隨著粗集料離析程度加重而不斷下降，導(dǎo)致瀝青混合料抗水損害能力顯著降低。

2.2.2高溫抗車轍性能

細(xì)集料離析時(shí)，試件抗車轍性能顯著降低;粗集料發(fā)生重度離析時(shí)，試件抗車轍性能沒(méi)有顯著差異;當(dāng)粗集料發(fā)生輕度、中度離析時(shí)，試件抗車轍性能反而有所提高。在充分壓實(shí)的前提下，粗集料離析雖然造成空隙率較大，但由于粗集料所占比例較大，能夠形成一定的骨架結(jié)構(gòu)，因此，試件的抗車轍能力反而有所提高。粗集料離析時(shí)，離析試件的構(gòu)造深度和滲水系數(shù)顯著增加，擺值明顯降低，這對(duì)瀝青路面的防水性能極為不利;細(xì)集料離析時(shí)，離析試件與均勻混合料的構(gòu)造深度、擺值和滲水系數(shù)試驗(yàn)值較為接近，這表明細(xì)集料離析對(duì)路面的表面特征參數(shù)影響不大。

2.3 溫度離析對(duì)瀝青混合料壓實(shí)性能和力學(xué)性能的影響

2.3.1對(duì)壓實(shí)性能的影響

溫度對(duì)瀝青混合料的壓實(shí)性能及空隙率有顯著的影響：溫度從90℃提高至170℃時(shí)，瀝青混合料的空隙率相應(yīng)從8.8%下降到4.6%，且隨著壓實(shí)溫度的提高，壓實(shí)性能受溫度的影響就越不明顯，達(dá)到符合要求的壓實(shí)度就越容易。但將溫度從100℃、160℃分別升高到120℃、170℃時(shí)，空隙率分別降低1.2%、0.2%。由此可知，在現(xiàn)場(chǎng)碾壓時(shí)，瀝青混合料在160℃～170℃時(shí)進(jìn)行碾壓能得到最佳空隙率與最優(yōu)的壓實(shí)效果。

2.3.2對(duì)力學(xué)性能的影響

分析力學(xué)性能降低幅度與空隙率的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，隨著空隙率的變化，穩(wěn)定度比值、劈裂強(qiáng)度比值和靜態(tài)模量比值有著相同的變化規(guī)律：隨著空隙率減小，在瀝青混合料離析變化范圍內(nèi)瀝青混合料的力學(xué)性能不斷增強(qiáng)。當(dāng)空隙率增加時(shí)，瀝青的有效粘結(jié)面積就相應(yīng)減小，瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度就相應(yīng)降低，這與已有研究結(jié)論一致。

3 瀝青混凝土路面工程中常用的無(wú)損檢測(cè)方法

目前，應(yīng)用于瀝青路面質(zhì)量檢測(cè)中的技術(shù)類型不斷增加，技術(shù)水平持續(xù)提升，涌現(xiàn)了較多的無(wú)損檢測(cè)方法。常用的技術(shù)方法如下：①超聲波檢測(cè)法。對(duì)路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，多采用超聲波法。通過(guò)檢測(cè)材料是否存在內(nèi)部缺陷，判斷其對(duì)瀝青混凝土路面使用性能的影響。技術(shù)優(yōu)勢(shì)為對(duì)人體的傷害小而且靈敏度以及準(zhǔn)確性較高。②紅外線成像技術(shù)。借助此技術(shù)，能夠檢測(cè)出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的熱隱患。其原理為，依據(jù)材料的熱傳導(dǎo)，檢測(cè)瀝青路面內(nèi)部問(wèn)題。在路面強(qiáng)度和防水質(zhì)量等的檢測(cè)中，利用此技術(shù)，能夠獲得不錯(cuò)的效果。③沖擊反射檢測(cè)法。在瀝青混凝土路面施工中，對(duì)材料質(zhì)量和路面結(jié)構(gòu)開(kāi)展檢測(cè)，為保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和有效性，要做好技術(shù)應(yīng)用的把控。依據(jù)檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算以及分析墻體的預(yù)應(yīng)力范圍以及厚度。④雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)。利用檢測(cè)設(shè)備，向被檢測(cè)瀝青混凝土路面發(fā)射一定的射頻電磁波，利用接收設(shè)備，接收反射信號(hào)，最后使用顯示設(shè)備或者其他硬件，使得結(jié)果圖像化，以便于進(jìn)行結(jié)果分析。此技術(shù)具有較強(qiáng)的穿透性能，能夠高效檢測(cè)路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況以及裂縫情況。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在瀝青混凝土路面施工作業(yè)中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的合理運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)路面施工質(zhì)量的全面把控。為進(jìn)一步強(qiáng)化路面無(wú)損檢測(cè)工作質(zhì)量，建議綜合運(yùn)用各類檢測(cè)技術(shù)，創(chuàng)新和完善無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，合理選擇檢測(cè)技術(shù)方法，做好檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的把控。

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