瀝青混凝土路面施工中的離析現(xiàn)象及控制

曹 廣 艷

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西 晉中 030600)

瀝青混凝土路面施工中會碰到的普遍問題之一是路面離析現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會在早期破壞路面，形成剝落、松散、坑槽等病害，不但會使得路面使用壽命大大縮短，還會影響行車的安全和舒適性，甚至會給我國經(jīng)濟帶來損失。因此，分析瀝青混凝土路面施工中的離析現(xiàn)象并探討其的控制具有重要深遠的意義，能夠提高瀝青路面的使用性能及使用壽命，從而最大程度減少瀝青路面的早期破壞。本文將對這一問題進行分析和探討。

1 瀝青混凝土路面離析現(xiàn)象分析

1.1 離析現(xiàn)象種類及形成原因

離析即路面混合料組成成分不均勻，油石分離或粗細分離，有結(jié)團成塊現(xiàn)象。瀝青混凝土路面離析現(xiàn)象一般有骨料離析和溫度離析兩種：

1)骨料離析。是指由機械或施工工藝因素引起的瀝青混合料中大粒徑骨料聚集、處于明顯不均勻混合狀態(tài)的現(xiàn)象，這些因素概括起來有：a.攤鋪機收斗引起的離析。通常是由于攤鋪機料斗兩端有從運料車上卸料時滾落的混合粗骨料，當攤鋪完料斗中部細料后，將兩端粗骨料攤鋪路中，從而形成的規(guī)則的、間隔相同的路面離析。b.帶狀離析。攤鋪設(shè)備操作存在的一些問題，如攤鋪機斗料、螺旋輸送器轉(zhuǎn)速不夠、不當?shù)撵倨桨灏惭b等會在攤鋪機中央或兩側(cè)引起的一種普遍的離析現(xiàn)象。c.由于瀝青鋪裝層較薄，且攤鋪后的瀝青混凝土溫度散失快，水泥混凝土強度高和機械碾壓的大噸位或碾壓不當?shù)仍蛟斐傻臉蛎鏋r青混凝土鋪裝層離析。d.由或多或少的接縫處混合料引起的縱向接縫離析和由熨平板預熱不夠、較低的先攤鋪混合料溫度、過快的起車速度引起的橫向接縫離析。e.由螺旋布料裝置高速旋轉(zhuǎn)的拋揚離心作用產(chǎn)生的粗骨料攤鋪兩邊造成的橫向離析。f.在螺旋前擋板離地間隙大且料槽缺料時造成的螺旋料槽上粗骨料沿開口擋板間隙和卸荷口處向下滾落造成的豎向離析。g.當半埋螺旋葉片或輸料槽缺料時，離析混合料二次攪拌形成片狀離析。

2)溫度離析。由于瀝青攪拌站運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的瀝青熱混合料在散熱不均的情況下有一定的溫差，輸送到螺旋輸送器的涼料在燙平攤鋪后不能被壓實，溫差會破壞攤鋪面，其中冷點會造成路面密度不均，從而形成粗糙度和空氣間隙，特別是冬季滲進瀝青混凝土內(nèi)的水結(jié)冰后會破裂瀝青混凝土從而形成路面凹陷。

1.2 離析危害

瀝青混凝土路面離析危害極大，主要有：1)過多的粗集料離析部位因為缺乏細集料，瀝青含量低且有大的空隙率，當有水滲入且在長期行車負荷和高速輪壓的作用下，對滯水層面形成的水破壞，導致瀝青混凝土強度缺失，路面形成網(wǎng)裂或形變，路面遭受破損。2)粗細或油石分離的離析部位瀝青混凝土結(jié)構(gòu)變化，會降低混合料強度和粘結(jié)力，當有行車負荷時會形變或松散進而路面遭到破壞。3)瀝青含量過高的離析部位，由于自由瀝青多，當行車量大特別是有重型車通過時，會壓迫混合料，使得自由瀝青上移從而出現(xiàn)泛油情況。若高溫季節(jié)雨水滲透，會使得瀝青從混合料表面剝落上移，嚴重泛油且空隙率低，會使得路面抗滑性能差，不利于行車安全。

2 瀝青混凝土路面離析現(xiàn)象的控制——預防、檢測與處理

瀝青混凝土路面離析會造成危害，應(yīng)控制這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，通過預防、檢測和處理進行事前、事中和事后控制。

2.1 事前預防措施

1)設(shè)計配合比。主要是從混合料的集料配比上消除離析現(xiàn)象的產(chǎn)生，施工中盡量使用連續(xù)級配集料組合使得各粒徑含量范圍處于規(guī)范中值，油石比要盡量降低，施工中以集料顆粒剛好將瀝青結(jié)合料全部包裹為最佳。

2)控制集料穩(wěn)定性。要通過除塵設(shè)備等盡量穩(wěn)定集料生產(chǎn)中的各規(guī)格集料粒徑成分，并分批分期檢驗施工集料，對不合格集料及時清除。一旦出現(xiàn)拌合站熱料倉少料或多料情況，要及時查明原因并對集料粒徑變異情況及時進行嚴格檢驗，及時調(diào)整穩(wěn)定集料粒徑的生產(chǎn)配合比，同時保持原目標配合比中級配組成不變，從而減少集料變異離析。

3)控制拌合站。拌合站進料生產(chǎn)配合比要嚴格控制，對熱料倉振動篩的堵塞或破損一旦發(fā)現(xiàn)要及時清理或更換。時間上要采用多次試拌并目測混合料配合比的均勻度并最終敲定拌合時間，以瀝青膜包裹集料顆粒最佳，并要對異?，F(xiàn)象及時分析和處理。溫度上，要盡量使得混合料能夠流動，并能再定位集料粒徑從而減少不均勻現(xiàn)象；溫度不能太高，否則會降低瀝青的粘附性，并易發(fā)生瀝青老化。

4)控制運輸。拌料時，盡量選擇施工較近的瀝青混凝土拌合站；裝料時，要通過盡量多移動運輸車保持裝載均勻的高度從而降低粗細料離析，如要保障出料口與車廂底板的高度，為減少裝箱起堆的離析現(xiàn)象，可以采用前、后、中三次裝滿瀝青混合料以減少一次裝料的起堆；運料時要采用篷布等注意防雨保溫并避免顛簸；卸料時，盡量采用大噸位自卸車。

5)其他措施。一是從源頭上盡量選擇大型專業(yè)的集料生產(chǎn)供應(yīng)商，并與之建立長期、穩(wěn)定、合作的供應(yīng)關(guān)系，保障料源質(zhì)量，最大限度降低質(zhì)量引發(fā)的成品料離析現(xiàn)象，在購進料源時要考慮購進片石的潔凈程度、石料的強度性能及瀝青的粘附性等，同時還要關(guān)注會直接影響配合比設(shè)計的關(guān)鍵指標：扁平顆粒含量；二是在施工中，盡量采用多臺攤鋪機平行操作，并通過科學合理的方法確定和嚴格限制攤鋪寬度，避免骨料離析；攤鋪前，特別是在高等級的公路施工中，要對瀝青混合料進行二次拌合，以消除溫差離析；特別是對于連續(xù)密級配的瀝青混凝土AC結(jié)構(gòu)還可以通過大噸位的輪胎碾壓控制提高AC結(jié)構(gòu)瀝青混凝土泌水性，對瀝青混凝土的局部搓揉碾壓可使得粗集料排序更有序并且填充更充實，進而減少離析；三是要加大自檢力度，注重細節(jié)，如配合料生產(chǎn)加工中，通過試驗室的抽提試驗檢驗產(chǎn)品是否合格，試驗人員的技術(shù)水平和試驗設(shè)備的精準度等都需要提高。

2.2 事中檢測方法

施工瀝青混凝土路面是否發(fā)生離析現(xiàn)象，需要通過科學的方法進行檢測，常規(guī)方法有：

1)視覺檢測。即通過主觀判別或過去經(jīng)驗判斷路面表面狀況是否出現(xiàn)離析。該方法沒有明確的離析程度判別標準，適用于大粒徑較粗的瀝青混合料，而不適用于小粒徑或細級配的瀝青混合料，顯然該方法有局限性，往往不同的判別者會產(chǎn)生不同的判別結(jié)果。2)鉆芯檢測。即通過鉆芯取樣樣品的初級配、瀝青用量、芯樣密度等作為判別路面是否離析的指標，從而評定是否離析及離析的程度。3)核子密度儀檢測。即通過該儀器檢測路面路段密度的變化范圍進而確定無破損路面路段的離析程度的方法。該方法快速、簡便且無損壞路面。

2.3 事后處理途徑

1)對離析、泛油嚴重和滲水大(滲水系數(shù)500 mL/min以上)路面，應(yīng)起剝重鋪，根除質(zhì)量隱患。2)對輕微離析、滲水不大(滲水系數(shù)為200 mL/min～500 mL/min)路面，可噴涂瀝青再生劑(CAP)等新材料予以補強。該處理方法短期效果明顯，長期效果有待觀察。