沥青混凝土路面离析现象的成因及其检测方法探讨

沥青混凝土路面离析现象的成因及其检测方法探讨

作者：季广东

来源：《城市建设理论研究》2013年第05期

【摘要】：通过对离析的分类、产生的原因及危害分析，提出了防止级配离析和温度离析的具体解决方案及控制措施，达到减少沥青混合料离析的目的，提高公路工程施工质量。同时也对路面离析现象的几种检测方法进行了详细的讨论，供大家参考。

【关键词】：路面；离析；检测；沥青混合料

中图分类号：U416文献标识码： A 文章编号：

前言

沥青混合料的组成成分包括沥青、集料、添加剂和空隙四部分。沥青混凝士路面的离析是其混合料中组成成分分布不均匀性的综合反映．其中．集料的分布不均匀性又是最主要的因素．因为其它三个组成成分的分布状态是由集料的分布状态所决定的。

一、摊铺过程中离析的产生

混合料的离析包括级配离析和温度离析。级配离析是指混合料在外力作用下粗细集料分离的现象，包括横向离析、竖向离析和纵向离析。混合料中骨料的粒径不同其运动惯量也不相同，当混合料受到外力作用后，粗骨料的运动必然大于细骨料的运动，于是就产生了粗细集料的分离而形成离析。温度离析是指在沥青混凝土运输、摊铺过程中，原来充分搅拌、温度均匀的沥青混合料经过某一过程后温度出现较大差异的现象。

1、纵向离析的产生

纵向离析指摊铺层上出现的沿摊铺机行进方向的条形离析带，主要产生于左右螺旋的中缝处，各自螺旋的过渡支撑处和双机并幅摊铺的接缝处。纵向离析现象主要与摊铺机性能有关，是由螺旋分料器结构产生的，由于混合料都是从摊铺机送料曹中间向两边输送的，在螺旋送料槽中间有一个驱动链轮箱，在两端还有多个加长支撑，这些支撑造成了螺旋的不连续同时给混合料的流动增加了阻力，料流在这个空间内粗细集料分离，造成了多条离析带。

2、横向离析的产生

横向离析是垂直于摊铺机行进方向形成的条形离析带。横向离析现象的产生与摊铺机本身因素关系不大，它主要是由操作方法带来的。在向拌和站贮料仓存料时形成锥状堆料，第一次

造成了在贮料仓中的离析；拌和站的卸料器向卡车卸料时，也形成锥状堆料，第二次造成了在卡车料斗中的离；当卡车向摊铺机料斗中卸料时，又一次形成锥状堆料，在摊铺机料斗中造成第三次离析；摊铺机料斗收起时，留在最后的大粒径的材料全部送到螺旋分料器，造成第四次离析，最后摊铺机摊铺后就形成了一条又一条的横向离析带。

3、竖向离析的产生

竖向离析指摊铺断面上，下部粗集料多而上部粗集料少的上下离析现象。竖向离析的原因是螺旋料槽上部大粒料沿开口处向下滚落，这一现象发生在螺旋前挡板离地间隙调节偏大且料槽中缺料的情况下，以及螺旋外端料槽前方的卸荷口处，由于大粒料沿着螺旋前挡板的间隙和卸荷口处向下滚落，结果造成大粒料沉落于摊铺下层。

4、温度离析的产生

自卸卡车的运输和卸料过程是造成沥青混合料温度离析的主要原因。在从贮料仓向自卸卡车装料时，由于车厢周壁温度较低，造成与之接触混合料热量迅速散失，在顶部虽然有覆盖物但是热量散失较混合料内部要快得多，所以在卡车抵达摊铺现场时，车厢内周壁的混合料温度就会大大低于混合料中部的温度，出现较大温度差异。

卸料过程中，车厢中部的温度较高混合料首先落入摊铺机料斗中，而靠近车厢壁的温度较低混合料最后落在料斗的两侧和顶部；高温混合料最先摊铺到下承层上，而低温混合料最后摊铺，这样就加剧了沥青混合料温度的不均匀性，温度离析更加严重，而且每车混合料都会出现这种离析现象。

二、沥青混凝土离析的危害

1、沥青混凝土离析形成后，在碾压过程中，粗集料容易被压碎，破碎面未包裹沥青，油料偏少，造成集料碾压成形后松散，破坏沥青层结构，影响混凝土强度、整体稳定以及道路使用寿命。

2、粗集料集中，局部密实度差，孔隙率高，容易在路面形成积水，影响路面质量。

3、粗集料集中，影响路面平整度及路面外观质量。

三、路面离析现象的检测方法

严格控制沥青路面离析现象是保证路面施工质量的重要一环，在实践中离析现象的检测可通过多种方法来实现，现将几种常规检测方法简介如下：

1、视觉观察法

视觉观察法即根据路面的表观状况和调查者的经验进行离析检测的方法，是一种主观的判别方法，有一定的局限性，同时只适用于大粒径及较粗的沥青混合料，对于小粒径和细级配的沥青混合料并不适用。视觉观察法没有明显的离析程度评定标准，且不同的调查者之间有时会产生分歧。在路面施工过程中，离析现象普遍存在，只是程度不同而已。

2、钻芯法

钻芯取样。分析芯样的材料组成及芯样密度，以评定离析的程度。由于路面离析处级配、沥青用量、芯样密度都可能发生变化，因此都可作为评定指标。

另一种方法是在摊铺机后面取样。分析混合料级配、沥青用量的变化来评定离析的程度。

3、核子密度仪法

核子密度仪可以检测路面的密度，根据检测路段密度的变化范围。确定该路段离析的程度。核子密度仪是路面无破损检测的重要手段，采用核子密度仪检测具有快速、简便且对路面无损坏的优点。

但由于路面离析处粗集料集中的地方，级配偏粗，沥青用量也偏少，该点的密度值未必会小，因此核子密度测定仪有可能检测不出这种离析。

四、离析的控制

1、纵向离析的控制

施工过程中，主要通过以下几种途径来控制。

（1）选择性能良好、技术较先进的摊铺机来保持刮板输料器和螺旋布料器稳定、连续地工作，混合料始终沿熨平板宽度方向均匀布料，将混合料的离析降至最少；

（2）通过调整料位器，使混合料不低于送料器2/3高度从中间整体向两边移动，减少粗集料的滚落，避免了粗细集料分离；

（3）调整料槽前后尺寸、增加料槽中混合料的搅拌体积和空间，在螺旋分料器二分之一处或两端改装反向叶片，使混合料在分料时充分二次拌和均匀，从而减少粗细集料的离析现象。

（4）宽幅作业时采取2台同类型同型号的摊铺机联合作业，摊铺机各参数一致，热接缝施工，减少搭接离析。

2、横向离析控制