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1、沥青混合料离析处理方法沥青路面以其行车舒适而在高速公路中得到广泛应用，在我国已经建成的高速公路中，沥青路面占 85%以上。然而新修的沥青路面往往在通车后短期内便出现坑槽或局部松散，其主要原因是施工过程中出现混合料离析，引起损坏。所谓离析，就是沥青混合料在运动过程中，因粗细集料动力特性的差异而出现分离的现象。离析混合料级配不同于目标配合比的设计级配，一部分地方粗集料多，另一部分地方细集料多。在细集料多的地方会出现车辙、泛油等病害；在粗集料多的地方，空隙率大，透水系数高，雨水很容易渗透到混合料中，车辆行驶时产生动水压力，不断冲刷沥青混合料，使沥青膜剥离，引起混合料松散。沥青混合料离析已引起了国内外
2、公路工作者的高度重视，采取了一系列的措施，如梯队摊铺、改进摊铺机性能、减少混合料装料和卸料过程中的离析等，这些措施有一定的效果，但是往往在施工工艺不满足要求，或者因施工控制不严，工序波动大而不同程度地出现离析，几乎可以说离析总是难以避免。在施工过程中采取什么措施预防离析，对已出现的离析如何处理仍是一个值得探讨的问题，本文就粗集料集中的离析进行探讨。沥青混合料离析主要有两种形式：一种是结构层上部为粗集料，下部为细集料，一般沿摊铺方向呈带状，属表层离析；另一种离析是结构层全部为粗集料，这种离析呈块状，属贯穿离析。（1）级配和油石比的变化重点研究了 AC-20I 型混合料，其配合比设计油石比为 4.
3、5%，级配基本接近 AC-20I 的中值。施工时分别在粗集料集中部位和细集料集中部位取样，用燃烧法检验油石比，并对烧过后的集料进行筛分，检验级配。检验结果见表 1。表 1 AC-20I 型混合料离析和非离析油石比（% ）取样号 1 2 设计油石比离析部位 4.19 4.73非离析部位 4.48 4.48 4.5由表 1 可见，粗集料集中部位（1 号）油石比比非离析部位低 0.29%，比设计油石比低 0.31%。细集料集中部位（ 2 号）油石比比非离析部位高 0.25%，比设计油石比高0.23%，可以看出由于离析混合料级配发生变化，粗集料多的比表面积小，裹油少；细集料多的比表面积大，裹油多。（2
4、）路面透水系数的变化在级配和油石比对比的同时，笔者专门对 AC-20I 型沥青路面的透水系数进行过大量的对比试验，发现判断路面离析是否严重，检测透水系数是一个有效的办法。对于上下均为粗集料的贯穿离析，透水系数一般都在 100ml/min 以上，试筒中无气泡上冒，下垫圈中基本无余水，有的透水很快，甚至在 1min 内无法记数。对于上粗下细的表层离析，水往往从距透水仪边 2050cm 的地方流出，试筒中无气泡上冒，透水系数均在 30ml/min 以上。在非离析部位，透水系数一般在 30ml/min 以下，有的基本不透水，试验时可以看见试筒中有气泡上冒。路面离析部位与非离析部位透水系数检测结果见表
5、2。表 2 AC-20I 型路面离析和非离析部位透水系数对比点号 1 2 3 4 5 6透水系数（ml/min ） 20 0 35 100 140 无法测说明 1 号、 2 号为非离析，3 号、4 号为表层离析，5 号、6 号为贯穿离析，6 号水渗透太快，无法检测透水系数（3）对空隙率的影响在温度和击实次数相同的条件下，分别从工地现场取来离析混合料和非离析混合料进行马歇尔击实试验，粗集料集中的离析混合料空隙率为 5.2%，吸水率达到 1.5%，非离析混合料空隙率为 3.9%，前者比后者高 1.3%。 。从离析混合料试件外观上看，表面粗糙，空隙大，吸水率大于 0.5%。而非离析的 AC-20I
6、型混合料试件表面相对密实、光滑，吸水率不到 0.3%左右。值得说明的是，采用表干法测定空隙率特别大的混合料试件时，远不能说明其实的吸水率，因为将试件从水中拿出时，大量连桶空隙中的水已流淌干净。因此，由于粗集料没有空隙，用原有的最大相对理论密度进行计算的空隙率往往比实际空隙率小，且计算的压实度偏高。从完工的沥青路面来看，粗集料集中的离析部位表面较粗糙，空隙较大，雨雾初晴后观察特别明显，未离析部位很快变干，而离析部位有水迹，有的甚至空隙中有明显的积水。（4）对路面平整度的影响从已经碾压好的路面外观上看，离析路段均匀性差。在离析与非离析的结合部用 3m直尺检测可以发现间隙值明显高于正常路面，用平整度
7、仪检测离析路段和非离析路段，可以发现前者平整度标准差大于后者。平整度差的原因主要有 2 个方面：一是离析混合料与非离析混合料材料不同，松铺系数不同，而松铺厚度相同；二是粗集料集中的离析部位散热快，保温性差，在相同的压实条件下难以压实。因此对离析部位宜采取紧跟摊铺机碾压，并及时用胶轮压路机碾压，利用其搓揉作用尽可能使混合料处于最好的嵌挤状态。混合料在运动过程中因粗细集料分离而引起离析，混合料拌和、运输、摊铺过程中均有可能产生离析，离析与混合料类型也有关系。分述如下：（1） 混合料结构类型混合料类型是离析的内因。一般来说，混合料中集料最大粒径越大，离析的可能性越大；集料级配曲线接近最大密度线的混合
8、料，离析的可能性小，与最大密度线成反“S”形交叉的级配最容易离析；间断级配比连续级配更容易离析。对于集料最大粒径大于 19mm、反“S ”形级配及其它类型间断级配混合料，施工时应高度重视离析的产生。（2） 混合料拌和混合料离析与粗集料表面沥青膜厚度及温度有关。 。沥青膜越薄，粗集料间粘性越差，越易离析，导致粗集料沥青膜厚度薄的原因有 3 种：一是油石比低；二是混合料中细集料多，由于细集料比表面积大，拌和时比粗集料更容易吸附沥青；三是粗集料孔隙率高，因为空隙中有水分，加热时水分挥发，部分沥青进入孔隙中，导致有效沥青减少。同样，拌和温度也影响混合料粘性，温度越高，沥青粘性越差，越易离析。混合料拌和
9、过程中，要有足够的温度，能使混合料拌和均匀，但是并非温度越高越好。（3） 混合料装卸混合料装运方式不正确，也会导致离析。混合料卸入车厢时，粗集料滚落在车厢外侧下方，细集料在内侧上方，这样在车厢靠近墙板处粗集料多，而车厢中央细集料多。因此每一斗混合料卸完后应前后移动车位，尽量减少离析程度。另外车厢中线应与拌和机出料口中线接近，否则车厢装料多的一侧细集料多，而装料少的一侧粗集料多。如果混合料拌和后要存入储罐中，那么卸料口应垂直向下，不应有水平方向的角度，否则混合料将会有水平方向的速度，而使一侧粗集料多，另一侧细集料多。同样，储罐卸料口也应垂直向下。卡车卸料时，最好使混合料滑入摊铺机料斗，尽管将料斗
10、装满，减少集料滚动。为减少离析，欧美已研制出沥青混合料百度车，卡车将沥青混合料卸入百度车拌和一次，再送入摊铺机料斗，这样可以减少混合料拌和、装卸和运输过程中引起的离析，这也是值得借鉴的有效方法之一。（4） 混合料摊铺混合料摊铺过程中，最容易引起离析，主要有以下几方面：一是摊铺过程中，摊铺机不必收料斗，因为车厢两侧粗集料多，卸入摊铺机料斗后，粗集料位于料斗两侧，这部分料留在最后摊铺。此时如果收料斗，那么将全是粗集料，摊铺后将会是离析料。每车料卸完后，接着下一车料，使得未用完的料还有与后来的混合料再混合的机会，可以减轻离析；二是不可摊铺过宽，摊铺宽度越大，混合料由螺旋布料器运输越远，离析机会越多。
11、当摊铺宽度大于 89m 时最好采用梯队摊铺；三是保持布料器转速与摊铺速度均衡，如果转速过快，难免会因边部料太多而停转，循环地启动和停止布料器会导致混合料离析。布料器埋深太浅或供料不足，会使细料下沉，而粗集料被运到两边，导致离析；四是连接布料器的吊臂也可能引起离析，一方面粗集料由螺旋布料器运至吊臂前受阻不能正常移动，在外力作用下被挤向整平板，这样在表面上形成粗集料带。另一方面粗集料运动过程中因吊臂阻拦而冷却，这样越聚越多，当聚集到一定程度时会自动下落，导致该处粗集料多。然后又开始聚集，如此反复造成周期性的温度离析。由上述离析原因可以看出，要在沥青路面施工过程中完全避免混合料离析几乎是不可能的，只
12、能尽量采取措施减轻离析程度。在离析处理前，应在雨后对路面进行全面调查，划定要进行离析处理的范围，并检测透水系数，确定是表层离析还是贯穿离析，根据不同的离析状态采取不同的措施进行处理。（1） 表层离析的处理对于表层离析，宜在碾压前进行处理，摊铺后立即进行补撒，填补空隙，然后碾压。也可待已碾压的路面温度降到室温后在离析部位均匀喷洒改性乳化沥青粘层油，撒布量以 0.40.6kg/m2 为宜，根据离析程度确定，不得少量，也不宜超量。 。（2） 贯穿离析的处理贯穿离析一般成块状，应返工处理，混合料摊铺后宜立即更换均匀料，适当抚平，然后碾压，也可在路面碾压完毕后处理，挖除离析料，将边部切齐，均匀涂刷一层同标号的热沥青或改性乳化沥青，然后按松铺厚度加入均匀料，再碾压密实。在多雨地区，水损害是沥青路面的主要病害之一，从许多高速公路早期破坏的情况看，这种损坏往往是局部的。可以肯定的说，离析问题是造成这种损坏的主要原因之一。对于 AC-20I 型沥青混合料而言，判断是否离析的有效方法是检测沥青路面透水系数，当透水系数小于 30ml/min 时为正常状态，当透水系数大于30ml/min 时为离析状态。为更好的解决离析引起的水损害问题，除了选择合理的混合料结构类型和作好路面排水外，还要作好沥青混合料离析的预防与处理。
