尹 強(qiáng)

(烏蘇市天山路橋有限責(zé)任公司)

瀝青混合料離析的影響因素研究

尹 強(qiáng)

(烏蘇市天山路橋有限責(zé)任公司)

瀝青混合料的離析易導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的不均勻性，進(jìn)而引起路面的早期損壞。為了提高路面結(jié)構(gòu)均勻性和耐久性，延長路面使用壽命，對瀝青混合料級配離析、溫度離析和碾壓離析的影響因素進(jìn)行了分析研究。

瀝青混合料;級配;離析;碾壓

瀝青混合料是由瀝青、集料和填料按一定比例拌和而成的復(fù)合材料。由于混合料具有流變特性，在拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓過程中容易出現(xiàn)離析，造成碾壓成型的路面結(jié)構(gòu)不均勻，易出現(xiàn)路面松散、網(wǎng)裂、坑洞、車轍、泛油等損壞，因而它已成為影響瀝青路面質(zhì)量的重要因素之一。離析引起混合料的不均勻，使混合料的施工穩(wěn)定性不能保證，導(dǎo)致室內(nèi)設(shè)計(jì)性能參數(shù)與實(shí)際路面性能參數(shù)有較大差距，使級配設(shè)計(jì)失去意義。自美國20世紀(jì)90年代普遍發(fā)生水損壞現(xiàn)象開始，瀝青混合料離析問題已重新引起國內(nèi)外道路工程領(lǐng)域研究人員的普遍重視。2000年NCAT對瀝青路面離析的判別檢測方法和離析對路用性能的影響進(jìn)行了重點(diǎn)研究。國內(nèi)眾多學(xué)者也對瀝青混合料的離析進(jìn)行了大量理論和試驗(yàn)研究。

1 瀝青混合料離析分類

瀝青混合料離析是指瀝青混合料產(chǎn)品在拌和和施工環(huán)節(jié)中發(fā)生了級配非均質(zhì)性變異，或者發(fā)生物理特性和力學(xué)特性不均勻性變化的現(xiàn)象。瀝青混合料離析一般分為級配離析和溫度離析兩種類型。但近年來，國內(nèi)研究人員發(fā)現(xiàn)，碾壓過程壓實(shí)功的不同，也將引起路面壓實(shí)度的差異和空隙率的變化，并稱其為碾壓離析。

2 瀝青混合料離析機(jī)理與影響因素分析

2.1 級配離析機(jī)理及影響因素分析

(1)級配離析機(jī)理

學(xué)生完成表格填寫并思考：從眾心理可能帶來什么影響（積極、消極方面）？求異就是不好嗎？你在消費(fèi)時(shí)有沒有跟別人攀比過？攀比消費(fèi)好不好？

瀝青混合料的級配離析主要包括瀝青含量離析和粗細(xì)集料離析，而粗細(xì)集料離析又分為骨料離析和填料離析。主要針對骨料離析進(jìn)行探討。要研究混合料的離析機(jī)理必須用顆粒學(xué)理論對混合料運(yùn)動特性和受力進(jìn)行分析，根據(jù)骨料顆粒受力特性，把其分為裝卸料過程、水平運(yùn)輸和傳送過程、螺旋布料過程三個(gè)過程。

螺旋布料過程中混合料由于受到切向力作用而繞布料器旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動。粗骨料受到的離心力大，當(dāng)離心力和水平慣性力的合力大于顆粒間的粘聚力和摩擦阻力之和時(shí)，骨料產(chǎn)生離析。

裝飾這個(gè)詞，與我們的生活聯(lián)系越來越緊密，也越來越受藝術(shù)家的重視，裝飾性繪畫在中國畫中表現(xiàn)的越來越突出。在中國畫中“意境”一直是畫面的重要組成部分，水墨畫主要是靠寫意性來體現(xiàn)這一點(diǎn)的，工筆與寫意是相對而立的，工筆畫的意象趣味主要通過裝飾性來表現(xiàn)。

裝卸料過程是一個(gè)混合料拋投或堆滑塌的過程，運(yùn)動的混合料產(chǎn)生動能，粗骨料質(zhì)量大，動量大。當(dāng)骨料向下滾動時(shí)，同樣的滾動速度，粗骨料轉(zhuǎn)動慣量也大。因此，當(dāng)卸料中心形成錐體或斜面時(shí)，在相同阻力作用下時(shí)，細(xì)骨料由于動量小而停留在錐體表面上，粗骨料克服阻力繼續(xù)向下運(yùn)動，集中在錐體腳，從而出現(xiàn)粗細(xì)骨料分離。

根據(jù)Bailey方法計(jì)算粗集料評價(jià)參數(shù)CA值，可得25A瀝青混合料CA值為0.83，25B的CA值為0.43。根據(jù)William R Vavrik提出最大工程粒徑25的瀝青混合料CA值合理范圍為0.7～0.85可知，25A混合料粗集料骨架嵌擠較好，施工特性好，不易離析，而25B施工特性差，容易出現(xiàn)級配離析。

在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，建筑行業(yè)具有很高的地位。建筑工程與人們的日常生活有緊密的關(guān)聯(lián)，房屋建筑施工質(zhì)量會直接影響到人們的住房安全，所以在實(shí)際中，必須采取各種措施來控制房屋建筑施工質(zhì)量。施工技術(shù)是影響房屋建筑質(zhì)量的主要因素，這就要求在具體施工中，必須合理的選擇施工技術(shù)，從而提升房屋建筑施工質(zhì)量。

依托實(shí)體工程對兩種不同的級配(25A混合料、25B混合料)進(jìn)行鋪筑試驗(yàn)，兩種級配質(zhì)量通過百分率見表1。

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表1 級配篩分結(jié)果 %

(2)級配對離析的影響

2.2 溫度對離析的影響

瀝青混合料熱流變成型的工藝特性主要依賴于瀝青黏度對溫度的依賴性，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，建議瀝青混合料拌和溫度為0.17 Pas的當(dāng)量溫度，碾壓溫度為0.28 Pas當(dāng)量溫度。在拌和、運(yùn)輸和攤鋪過程中，由于工藝條件和施工環(huán)境的影響，瀝青混合料溫度會變異，使得混合料內(nèi)部溫度分布極不均勻，發(fā)生溫度離析。溫度較低部分瀝青混合料表現(xiàn)出較大的變形抵抗能力，在碾壓工藝相同的情況下，獲得的壓實(shí)度較低。

瀝青混合料的級配組成決定了粗集料的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)和整個(gè)混合料的礦料間隙率，對施工和易性和施工過程中材料的離析有重要影響。文獻(xiàn)以瀝青路面設(shè)計(jì)級配為基礎(chǔ)，通過調(diào)整拌合樓熱料倉比例生產(chǎn)出7種不同級配，研究表明:在相同的條件下，瀝青混合料產(chǎn)生離析程度按級配從大到小依次為反S型、間斷級配、最大密度曲線之上微弓型、S型、0.45次方最大密度曲線、含中間粒徑較多的級配、最大密度曲線之下微弓型。

從圖1可知，隨著混合料溫度的升高，空隙率幾乎呈線性下降。從圖2可知，隨著混合料溫度的升高，密度先增加，當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，密度有減小趨勢。所以瀝青混合料在攤鋪碾壓時(shí)，混合料溫度不宜過高或過低，在合適的溫度(試驗(yàn)溫度為156℃)，混合料離析最小。

混合料在水平運(yùn)輸和傳輸過程中，骨料除了受到自身重力之外，當(dāng)運(yùn)輸車輛加減速時(shí)，由于粗骨料慣性大，當(dāng)慣性力大于顆粒間的粘聚力和摩擦阻力之和時(shí)，粗骨料將產(chǎn)生水平運(yùn)輸，而細(xì)骨料慣性力小不會產(chǎn)生顆粒間的運(yùn)輸。因此運(yùn)輸車輛加減速度過大時(shí)，粗骨料將向運(yùn)輸車廂板集中，產(chǎn)生離析。

為了研究溫度對離析的影響，在相同的施工條件下，通過在不同混合料溫度下碾壓，得到空隙率和密度的結(jié)果分別如圖1和圖2所示。

謝合清有“找事