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摘要：本文分析了沥青碎石形成离析带的原因，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

1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。

沥青路面的离析现象会导致沥青路面的早期损坏，大大缩短沥青路面的使用寿命，对沥青路面的性能影响较大是引起路面损坏现象的基本原因，尤其是在北方，桥面的沥青混凝土铺装层出现离析时，在冬季就会使除雪剂透过沥青铺装层渗入到桥面水泥混凝土表面上，对水泥混凝土桥面产生腐蚀现象，影响桥面的使用寿命，给工程带来损害。研究表明，由于离析的影响沥青路面的使用寿命大大缩短，严重离析的路面其使用寿命可能会减少50％以上。

目前一些国家对沥青路面离析的研究非常重视，已经开展了防止离析的相关研究，一些国家还将离析指标作为路面工程验收的依据之一。

2 沥青碎石形成离析带的原因

根据离析带形成的状况与特点，可以看出沥青碎石形成离析带主要有以下几方面的原因：

（1）沥青混合料从贮料罐向运输车里输送时，由于高度原因，大骨料滚落在车厢附近，形成粗集料第一次集中。

（2）运输车里的混合料卸向摊铺机时，大骨料滚落在摊铺机半厢附近，形成粗集料的第二次集中。

（3）摊铺机送料器在送料过程中，先将中间集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，摊铺机收斗时，形成粗集料的第三次集中。

3 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：

3.1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。典型的类型有：

a）由摊铺机收斗引起的离析。这是因为运料车在卸料时混凝土中的大料滚落到摊铺机料斗的两端，摊铺机在将中间的细料摊铺完后，再收斗将料斗两端的大料摊铺到路面中，在路面上形成规则的、间隔一致的离析。离析处摊铺机中央区域细料多，比较密实；摊铺

机两侧粗料集中，细集料、沥青含量少，空隙率较大，表面纹理很深。熨平板较宽时这种现象较明显，可通过多台摊铺机施工来避免。

b）带状离析也是一种较普遍的现象，通常出现在摊铺机中央或两侧的地方。上、中、下面层均有这种情况出现，一些标段始终存在这一现象。产生这种情况的主要原因是摊铺设备或摊铺机操作的问题，如熨平板安装不当，螺旋输送器转速不够，摊铺机卡料等。这些现象可以通过设备的更新与维护、操作手的培训来消除。

c）接缝离析分为纵向接缝和横向接缝两种。纵向接缝离析是由于接缝处混合料或多或少就会在接缝处产生离析现象。2台摊铺机的摊铺厚度不同及混合料碾压的温差过大也会引起离析。如果2台摊铺机摊铺的厚度不一致，则接缝处厚度小的一侧不容易压实。由于纵向接缝处位于行车道处，轮载作用的次数多，因此应高度重视。横向接缝离析是由于熨平板预热时间不够，先摊铺的混合料温度较低，起车速度过快等原因造成的，基本属于工序问题。在摊铺时可先摊铺刚出厂的温度较高的混合料，以保证熨平板的预热温度等措施来避免。

d）桥面沥青混凝土铺装层离析，主要原因是碾压不当所致。因为桥面沥青铺装层较薄，混凝土摊铺后温度散失较快，加上桥面的水泥混凝土强度较高和大吨位碾压机械的原因，很容易导致沥青混凝土产生离析现象。可通过调整压路机的振幅和频率或不采用振压。通过高温碾压、增加碾压遍数等办法，确保桥面部分的沥青混凝土达到设计要求的压实度，减少空隙率。随机离析在施工中也会

发生，设备故障、摊铺机停机、混凝土拌和站生产的混合料波动过大、碾压不及时等都可能造成随机离析。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 红外摄像仪法

热沥青混合料在运输、摊铺过程中。由于不同位置的混合料温度下降不一致，在相同的压力作用下。沥青混合料的体积性质不同而产生温度离析。温度离析常见的情况发生在运料车表面的混合料、摊铺机两翼的混合料及2台摊铺机梯队作业的接缝处。温度离析与压实度不足是一致的，这里只提出一个概念。

红外摄像仪是观察和控制温度离析的有效方法。红外摄像仪通

过拍摄沥青混合料表面的红外辐射波，绘制出整个区域内的热沥量分布图，根据路面沥青混合料的温度值来判定是否离析。我们采用的是美国国家沥青试验中心，（ncat）推荐的温度离析判定标准。

3.5 热成像

任何物体都散发具有能量的红外线，且能被红外扫描器所接收。热成像就是把这些红外线转换为电子脉冲，然后经过处理生成物体热能量视图。热图像的色彩可由用户选择，代表路面温度的不同变化，如：蓝色代表温度较低区域，红色代表温度较高区域。热成像技术显示高空隙率区域，因为与集料和沥青相比，空气的热容量最小。假如重离析造成高空隙率，则热成像技术能够很容易识别。该技术可用于沥青混凝土路面的质量控制，因为其可以在沥青混凝土路面铺筑的过程中使用。

运用此项技术的优点：能够绘出整个摊铺路面的热量分布特征，该技术能够在施工过程中被应用，其利于承包商对出现的问题进行及时补救，有成熟的软件提供进程控制图，业主利用其去接受或识别那些需要进一步试验来判定离析类型和程度的区域。而不足之处：此技术仅在路表面和接近路表面处有效；温度和级配离析都会显示“冷”域，这就需要进一步的试验去更加准确地定义离析的类型；试验数据要在混合料第一次压实前取得，因为面层的压实改变了表面热量的特征；此技术运用到施工后的路面评价是值得怀疑的，因为来自旧路面的红外线依赖路面吸收的太阳能；需要一个标定过程，确保不同相机以同等量级和敏感度记录微差的温度。