路桢
(甘肃路桥建设集团圆陇公司,甘肃兰州 730000)
沥青混合料离析的原因分析及处理方法
路桢
(甘肃路桥建设集团圆陇公司,甘肃兰州 730000)
影响沥青路面质量和寿命的一个重要问题出在沥青混合料的均匀性上,所以在沥青路面的施工工艺流程中,应该根据沥青混合料离析的原因,最大限度的降低混合料的材料离析和温度离析出现的情况。
沥青混合料 离析 原因 方法
1 概述
近年来，我国的公路建设事业高速发展，但是部分公路在建成通车后短短几年内，就会出现沥青路面的早期病害，如车辙、拥包、泛油、裂缝等，不但影响道路的正常使用，并且带来巨大的经济损失。造成路面早期病害的成因很多，比如施工质量控制、交通超载等，但其中沥青混合料的离析是影响沥青面层质量的直接因素，而且是在沥青路面施工中的常见问题。怎样预防和解决沥青混合料的离析现象，保证混合料的力学性能和使用寿命，越来越引起广大施工、技术和研究人员的重视。文章中，将从沥青混合料离析产生的原因入手分析，并对其预防和解决办法进行讨论。
2 离析混合料对路面的影响
沥青混合料是沥青和具有一定级配的矿料按一定比例拌和而成的混合料的总称。在沥青混合料的拌制、运输、现场转运、摊铺与碾压过程中，由于生产及施工工艺的特定性和局限性，某些工序会出现沥青混合料的材料离析和温度离析，即不同径粒的集料、沥青、石粉等在混合料中分布不均匀。
材料的离析造成混合料的粗细集料分离和沥青含量不均匀。粗集料集中的部位空隙率偏大，沥青含量偏小，从而导致混合料的抗拉强度、抗裂性能和抗疲劳能力的降低，容易造成渗水现象，加剧路面水损坏，产生坑槽、松散等；细集料集中的部位空隙率偏小，沥青含量偏大，从而使沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性都变差，导致路面出现车辙、拥包、泛油、裂缝等病害。另外，使用离析的沥青混合料会影响施工性能，造成粘罐、堵管、影响工期等，降低经济效益；离析混合料导致其强度大幅度下降，严重影响结构承载笼力，破坏结构的安全性能，严重的将造成返工，造成巨大的经济损失。
温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响，由于热量损失而出现温度差异的状况。混合料的温度离析会导致路面压实度不均匀，温度较低的区域路面的空隙率较大、纹理深度也较大，这些区域的路面易出现早期损坏。
3 减少混合料离析的方法
沥青混合料的离析和摊铺材料、拌和工艺、摊铺机结构、摊铺设备调整和运输碾压方式都有密切关系，下面分述之：
3.1 严格控制矿料级配和材料选择
首先在材料设计上应尽量选择与压实层厚度相匹配的混合料类型，如果混合料中大集料含量较多时，在拌制、卸运、摊铺过程中就非常容易产生离析，所以要适当的减少集料的最大粒径，并且注意控制沥青混合料的矿料级配。各层沥青混合料应该满足所在层位的功能性要求，便于施工，不容易离析。当发现混合料的结构组合及级配类型的设计不合理时应该及时修正、调整，以确保沥青路面的使用性能。沥青面层集料的最大径粒应从上到下逐渐增大，并与压实层厚度相匹配。热拌热铺密级配沥青混合料，沥青层一层的压实厚度不应该小于集料公称最大径粒的2.5～3倍，以减少离析，便于压实。选择沥青时注意选择与集料有良好粘附性能和高温稳定性的，必要时，可加入外加剂，提高集料与沥青的粘附性能，同时改变集料的表面性质。
3.2 拌和工艺的完善
在使用拌和楼拌制沥青混合料过程中，各种因素都有可能导致沥青混合料的离析，比如搅拌缸零部件的磨损或缺少必要装置，搅拌时间不足，放料门不够密封，开关时放料时导致混合料分离，运输、放料环节的增加，也为沥青混合料离析提供了更多可能性。
减少混合料离析的措施：首先要保证沥青拌和楼搅拌缸的装置齐全，双卧轴搅拌装置内配有叶片、搅拌臂和拌缸、衬板，无过度磨损，如有则需即使更换，拌缸、运料小车、成品料仓放料门密封性要好，放料门开关动作顺畅。为了减少混合料发生离析的环节，在施工容许的条件下，拌和楼可不用运料小车和成品料仓。必须保证充足的混合料搅拌时间，混合料经搅拌后必须均匀，无花料和结团现象。混合料装车时，应该从车厢头部开始装，并多次挪动汽车位置，平衡装料，减少装车造成的离析情况。
3.3 摊铺设备调整
(1)如果横向螺旋输送距离过长，速度过高，使分料器两边粗料过多，从而产生离析，当分料器外侧缺料时，粗料在分料器的螺旋推动下更易滚动，使铺层外侧粗料离析严重。所以要确保螺旋摊铺器左右通道通畅，使材料料位处于螺旋直径至少三分之二的位置。也可以将其刚好埋住，使其在混合料内部推料，减少粗料的滚动，同时要注意分料器安装应该有足够的长度，不能过短而影响材料输送量和产生离析。(2)螺旋分料器的高度应该和材料的粒径相协调，否则也会出现明显离析。特别是集料粒径较大时，螺旋分料器的高度应该更大些，否则螺旋分料器容易把大粒径集料向外推移，造成离析。(3)螺旋分料器应该连续、稳定的转动，不能时快时慢，造成中间缺料产生离析带，所以应该在螺旋分料室建立合适、稳定、均匀的料位，避免粗粒料滚动产生离析。(4)由于螺旋分料器驱动链轮箱的空间干涉，使左右螺旋在中缝处断开一定的距离，这一断裂处的物料得不到螺旋强制挤压和搅拌，而只是依靠物料的自然流动来填充，摊铺后的密度低且级配不均匀，会形成一条明显的离析带。所以在路面摊铺初期或者试铺过程中，应该根据这一现象改进摊铺机，可在该断开处各加装一组角度可调的反向螺旋叶片，根据摊铺厚度和材料的变化来调节叶片数量和角度，使得中缝处物料填充密实和均匀。
3.4 运输调整
混合料运输距离过长，长时间的颠簸会导致大集料的下沉，细料的上浮，产生离析。卸料时，开始细料多，后部分粗料多，所以，在拌合厂选址时要考虑到混合料的合理运输距离，避免长时间的运输，其次，如果比如要长距离的运输混合料，则应使路况良好并保持车速，不使车厢过分颠簸。载货汽车卸料时，如果混合料不是整体下滑卸装，而是一层一层下滑，则在摊铺机受料斗中，特别是受料斗两侧和内侧粗料多、细料少的离析现象，所以载货汽车在卸料时应该加大卸料角度，尽可能使箱内混合料整体下滑，同时，应在载货汽车车厢底板和周壁处涂一层油水混合液，既可以防止混合料黏在箱壁上，也能促使其整体下滑。
3.5 沥青路面碾压
沥青路面的碾压质量是提高沥青路面建设质量的关键。碾压压路机选用振动压路机及钢轮静力压路机，碾压时要严格控制沥青混合料温度，尤其是当沥青层层厚较薄或施工象SMA、RAC等特殊混合料时，因为混合料降温快，所以要保证在高温时紧跟摊铺机碾压。专业工程师必须测试摊铺后的油面温度，标出初压、复压、终压施工段。在碾压方法上，先静压稳定成型、避免温度散失过快，后振动碾压或用轮胎压路机搓揉碾压成型，可有效减少混合料的温度离析。
[1]光同文,朱德玉,杜建国.沥青混合料转运技术改善温度离析的研究[J].公路交通科技,2008年10期.
[2]吴峰,马建泽.公路施工中检测骨料离析与温度离析的方法探析[J].科技视界,2012年26期.
