沥青面层离析表现在沥青面层的不同部位粗、细集料明显分离;较粗集料和较细集料偏少而中间集料用量较多的级配对减轻施工中产生的集料离析有利;对沥青混合料的处理分碾压成型前的处理和温度离析后的技术。
  关键词级配、粘附性、温度离析
  
  沥青混合料集料离析是造成沥青混合料不均匀的重因素,离析现象经常重复发生,是降低路面使用性能的顽症。沥青混合料发生离析时,粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置,使沥青混合料不均匀,混合料的实际级配与设计级配不符;沥青用量与级配不匹配,使粗集料偏多的离析部位压实困难,残留空隙率大而渗水;使细集料偏多的部位表面构造深度不合求,高温性能下降。不管是粗集料偏多,还是细集料偏多,均导致沥青路面的路用性能和结构性能产生下降,导致路面出现一些早期破坏,缩短路面的使用寿命。
  消除集料离析对于路面沥青混合料来说非常重。消除集料离析既是混合料生产者、摊铺者和路面质量检验者的责任,也是路面机械设计的责任,须多方努力才能消除集料离析。
  一、沥青混合料集料离析的特征
  沥青面层离析表现在沥青面层的不同部位粗、细集料明显分离,一些部位粗集料较为集中,而另一些部位细集料较为集中,使原有的混合料级配组成受到了破坏,从而使沥青路面整体上表现出不同的路用性能,沥青面层的均匀性降低后,部分区域路面的使用寿命缩短。在雨后路面初干时,集料离析的沥青面层外观表现十分明显。细集料较集中的部位路面表面相对光滑,在雨中有明显的水腆,并出现“反光”现象,而雨后则迅速变干,呈灰白颜色粗骨料较集中的部位表面相对粗糙,在雨中无水膜.无“反光”现象,且雨后有明显的水迹,严重的集料离析部位则经久不干,有的甚至空陈中有明显的积水。
  二、减小离析现象的措施
  作者长期工作在施工一线,参与了多条高速公路的修建。作者结合自己的工作经验,并通过分析沥青面层离析的特征,得到如下主结论
  1.沥青混合料的类型应与沥青面层结构设计厚度相匹配,铺面层厚度与集料最大公称粒径的比值较小时,沥青面层的离析现象比较严重。
  2.相对于间断级配而言,连续级配的沥青混和料较易铺筑成均匀的路面;较粗集料和较细集料偏少而中间集料用量较多的级配对减轻施工中产生的集料离析有利。
  3.沥青的性质和用量对减轻集料离析的程度也有显著影响。沥青与集料的粘附性强,能降低混合料中粗细集料分离的倾向;混合料中沥青含量较高能增加骨料之间的接触湿度,有助于降低骨料在转换点分离的倾向。
  4.集料质量的变异性较大,沥青混合料的均匀度将无法保证。合理的集料生产与堆放方式有助于减小集料质量的变异性。
  5.拌和设备的运行参数和混合料的装卸、运输方式对沥青混合料的离析产生有很大影响。不合理的生产能力、拌和时间不足、冷料仓互相交混、装料过程中车辆不前后移动、运输过程中车速急剧改变等都将影响沥青混合料的摊铺均匀度。
  6.摊铺工艺和摊铺机的工作参数是造成沥青面层产生离析现象的关键因素。窄幅摊铺、摊铺速度缓慢而恒定等有助于减轻沥青混合料施工中的离析现象;采用轮胎压路机对沥青面层进行碾压有助于改善沥青混合料中的粗细顺颗粒重新分布。
  7.由于热交换方式的存在,沥青混合料的温度离析是不可避免的。减小沥青混合料的温度差别可通过车厢隔温措施、采用大吨位运输车辆、合理的施工组织等方面来进行。
  三、沥青面层离析后的技术处理
  沥青面层在施工过程中产生两种类型的离析后,如果不采取必的工程技术措施予以处理,势必造成沥青面层局部存在工程质量缺陷,路面质量的整体均匀度降低,离析区域路面的服务寿命减小,造成沥青路面出现早期损坏现象。因此,在沥青面层施工过程中,必须注重施工中的每个环节,采取有效的工程技术措施,处理已发生离析的沥青面层。
  3.1沥青混合料集料离析后的技术处理
  1、沥青混合料碾压成型前的处理方法
  (1)松铺的沥青混合料局部呈块状出现,上下部位均为粗骨料集中时,应采用换料处理;换料后的松铺厚度和密实度应尽量与原松铺层保持一致,即使在初步碾压后也应进行局部挖除;
  (2)较大面积有规律的出现不可排除的粗骨料集中,往往表现为上粗下细时,局部可采用人工翻拌的方法,但在气温较低的大风天气,一般不宜采用;如果已初压成型,应人工加撒混合料,使较细料嵌入大骨料空隙中;
  (3)抽取细料集中部位的沥青混合料,做抽后的级配分析;如果己超出规定的级配范围,应重新考虑施工机械和施工工艺,采取必的技术措施。
  2、成品路面的处理方法
  (1)进行路面渗水试验,详细记录渗水严重的部位,如果渗水系数下面层在3ml/min以上,中面层渗水系数大于25ml/min则应考虑进行处理;
  (2)对于表层或局部块状离析,可喷洒乳化沥青粘层油,再适量洒布石屑,进行适当碾压碾压完成后清除多余石屑,以保证表面平整度;
  (3)对于带状和较大区域离析部位,应对其做压实度检验;检验结果不合格时,则用切割机按标出的范围垂直切除,重新补以新拌沥青混合料碾压密实(严重离析类型);
  (4)路面的上面层不宜采用后期处理方法,宜采用级配较为均匀的沥青混合料。
  3.2沥青混合料温度离析后的技术处理
  通常,沥青混合料的温度离析是由于沥青混合料在运输和摊铺过程中操作不当造成的。摊铺后的沥青面层产生温度差异后,特别是温度相差较大时,如果不采取相应的处理措施,将使碾压后的沥青面层压实度分布不均匀,沥青面层的平整度可能也不满足规范求。温度较低区域压实度往往低于设计求,路面上形成有质量缺陷的面积。
  1.对于较大面积的路面温度较低区域(例如温度离析区域宽度大于碾压轮宽度的1/4),且低温区域最低温度低于11—12℃时,应对已摊铺的沥青混合料进行换料处理;
  2.对于小面积的路面温度较低区域(例如离析区域宽度小于碾压轮宽度的1/4),且低温区域最低温度高于11—12℃时,可采用增加碾压遍数的方式对低温区域进行特别处理,并且胶轮压路机必须严格控制洒水量,以防因碾压过程加剧沥青混合料的温度下降幅度,使其密实度符合求,现场可用PQI跟踪检测。
  沥青混合料发生离析的原因有很多,很多细节经常被忽视。因此,消除集料离析从而对于保证沥青路面质量,减少路面损害,高路面的使用寿命就应该重视各个环节,认真做好每个环节的控制工作。
  
  参考文献
  1 徐邱彬,高英.沥青路面摊铺碾压温度场分析J. 中外公路. 28(4)
  2 王艳丽.沥青混合料级配优化研究D. 长安大学 28
  3 刘建勋.温拌沥青混合料施工关键技术研究D. 长安大学 21
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