沥青混合料离析的影响因素研究
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２１ ０ ２年 第 ４期 （ 总第 ２ ８期 ） １
黑 龙江 交通科 技
ＨＥＩＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ Ｉ
Ｎｏ ４， ０ ２ ． ２ １
（ ｕ ｏ ２ ８ Ｓ ｍ Ｎ ．１ ）
沥 青 混合 料 离析 的影 响 因素 研 究
尹 强
（ 乌苏市天 山路桥有 限责任公 司 ）
大于颗粒间的粘聚力和摩擦 阻力之和时 ， 粗骨料将产生水平 运输 ， 而细骨料惯性 力小不会产生颗粒 间的运输 。因此运输
沥青混合料Hale Waihona Puke Baidu流变成型的工艺特性主要依赖于沥青黏度 对温度的依赖性 ， 在实验室内 ， 建议沥青混合料拌和温度为 ０１ ． ７ Ｐｓ ａ 的当量温度 ， 碾压温度为 ０２ ａ ．８Ｐｓ当量温度。在拌和 、 运输 和摊铺过程 中， 由于工艺条件和施工环境的影响， 沥青混合料温 度会变异 ， 使得混合料 内部温度分 布极不均匀 ， 温度离析。 发生 温度较低部分沥青混合料表现 出较大的变形抵抗能力， 在碾压 工艺相同的情况下 ， 获得的压实度较低 。 为了研究 温度对离析 的影 响 ， 在相 同的施 工条 件下 ， 通 过在不同混合料温度下碾压 ， 得到空 隙率 和密度 的结果分 别
节中发生了级配非均质性变异 ， 或者发 生物理特性和力学特 性不均匀性变化的现 象。沥青 混合 料离析 一般 分为 级配离 析和温度离析两种类 型。但近 年来 ， 内研 究人 员发 现 ， 国 碾 压过程压实功的不同 ， 也将引起路 面压 实度的差异和空 隙率
表 １ 级 配筛 分 结 果 ％
螺旋 布料过 程三个 过程 。 装 卸料过程是一个混合料抛 投或堆滑塌 的过程 ， 运动 的 混合料产生动能 ， 骨料质 量大 ， 量大 。当骨 料 向下 滚动 粗 动
根据 Ｂ ｉ ｙ ａｅ 方法计 算粗 集料 评价参 数 Ｃ ｌ Ａ值 ， 可得 ２ Ａ ５ 沥青混合料 Ｃ Ａ值为 ０ ８ ，５ ．３ ２ Ｂ的 Ｃ Ａ值 为 ０ ４ 。根据 Ｖｉ ．３ ￣・ ＇ ｌ ｌｍ Ｒ Ｖ ｖｉ 出最大工程 粒径 ２ ｉ ａｒ ａ ｋ提 ５的沥青 混合料 Ｃ Ａ值 合 理范 围为 ０ ７— ． ５可知 ，５ ． ０８ ２ Ａ混 合料 粗集 料 骨架 嵌挤 较 好， 施工 特性好 ， 不易 离析 ， ２ Ｂ施工特 性差 ， 而 ５ 容易 出现级
沥青混合料是 由沥青 、 料和填料按一 定 比例拌和而成 集
的复合材料 。由于混 合料 具 有 流变 特 性 ， 拌 和、 在 运输 、 摊 铺、 碾压过程 中容 易出现 离析 ， 造成 碾压成 型 的路面结 构不 均匀 ， 易出现路 面松散 、 网裂 、 洞 、 坑 车辙 、 油等 损坏 ， 泛 因而 它 已成为影响沥青路 面质 量的重 要 因素之 一。离析 引起 混 合料 的不均匀 ， 使混合料 的施 工稳定 性不 能保证 ， 致室 内 导 设计性能参数 与实 际路面性能参数有较 大差 距 ， 使级配设 计 失去 意义 。 自美 国 ２ ０世纪 ９ ０年代 普遍 发生 水损 坏现象 开 始， 沥青混合料离析 问题 已重新 引起 国内外道路 工程 领域研 究人 员的普遍重 视。２ ０ ００年 Ｎ Ａ Ｃ Ｔ对 沥青 路面离析 的判别 检测 方法 和离析对路用 性能 的影 响进行 了重 点研究 。国 内
配离析 。
２２ 温度 对 离析 的 影 响 ．
时， 同样 的滚动速度 ， 粗骨料转 动惯 量也大 。因此 ， 当卸料 中 心形成 锥体或斜面时 ， 在相 同阻 力作 用下 时 ， 骨料 由于动 细
量小而停留在锥体表 面上 ， 粗骨 料克 服阻力 继续 向下 运动 ， 集 中在锥 体脚 ， 出现粗细骨料分离 。 从而 混合 料在水平运输和传输 过程 中， 料除 了受到 自 骨 身重 力之外 ， 当运输车辆 加减速时 ， 由于粗骨料惯性大 ， 当惯性 力
摘
要： 沥青混合料的离析易导致 路面结构的不均匀性 ， 而引起路 面的早期 损坏 。为 了提 高路 面结构均匀 进
性和耐久性 ， 延长路面使用 寿命 ， 对沥青混合 料级 配离析 、 温度离析和碾压离析 的影 响因素进行 了分析研究 。
关键词 ： 沥青混合料 ； 级配 ； 离析 ； 碾压 中图分 类号 ：４ ６ １ Ｕ １ ． 文献 标识码 ： ｃ 文章编号 ：０ ８— ３３ ２ １ ）４— ００—０ １０ ３ ８ （ ０２ ０ ０ １ ２ 螺旋布料过 程中混合料 由于 受到 切 向力作 用而绕 布料 器旋转轴运 动。粗 骨料受到的离心力大 ， 当离心力和水平惯 性力 的合力 大于颗粒间的粘聚力 和摩擦 阻力之和时 ， 骨料产 生离析 。 （） ２ 级配对离析的影 响 沥青混合料的级配组 成决 定 了粗 集料 的骨架 嵌挤结 构 和整个混合料的矿料 间隙率 ， 对施工 和易性 和施 工过程 中材 料的离析有重要影响 。文献 以沥青路面设计级配为基础 ， 通 过调整拌合楼热料仓 比例生 产 出 ７种不 同级 配 ， 研究 表 明 ： 在相 同的条件下 ， 沥青混合料产生 离析程度按级配从 大到小
依次为反 ｓ型 、 断级配 、 大密 度 曲线 之上微 弓型 、 、 间 最 ｓ型 ０４ ．５次方最大密度 曲线 、 中间粒 径较 多 的级 配 、 含 最大密度 众多学者也对沥青混合 料 的离 析进 行 了大量理 论和试 验研 曲线之下微 弓型。 究。 依托实体工程 对两 种不 同 的级 配 （ ５ ２ Ａ混 合料 、５ ２ Ｂ混 １ 沥青混合料离析分 类 进 两种级配质量通过百分率见表 １ 。 沥青混合料离析是指 沥青 混合 料产 品在拌 和和施 工环 合料 ） 行铺 筑试验 ，
的变化 ， 并称其 为碾 压离析 。 ２ 沥 青 混 合 料 离 析 机 理 与 影 响 因 素分 析
２ １ 级 配离析机理及 影响 因素分析 ．
（ ） 配离析机理 １级
沥青混合料 的级 配离析 主要包 括沥 青含 量离 析和粗 细 集料离析 ， 而粗 细集料离析又 分为骨料离析和填料 离析。主 要针对骨料离析进行 探讨 。要研 究混合 料 的离析 机理 必须 用颗粒学理论对混合 料运动特性 和受力进行分析 ， 根据 骨料 颗粒受力特性 ， 把其分为装卸 料过程 、 平运输和传送 过程、 水
黑 龙江 交通科 技
ＨＥＩＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ Ｉ
Ｎｏ ４， ０ ２ ． ２ １
（ ｕ ｏ ２ ８ Ｓ ｍ Ｎ ．１ ）
沥 青 混合 料 离析 的影 响 因素 研 究
尹 强
（ 乌苏市天 山路桥有 限责任公 司 ）
大于颗粒间的粘聚力和摩擦 阻力之和时 ， 粗骨料将产生水平 运输 ， 而细骨料惯性 力小不会产生颗粒 间的运输 。因此运输
沥青混合料Hale Waihona Puke Baidu流变成型的工艺特性主要依赖于沥青黏度 对温度的依赖性 ， 在实验室内 ， 建议沥青混合料拌和温度为 ０１ ． ７ Ｐｓ ａ 的当量温度 ， 碾压温度为 ０２ ａ ．８Ｐｓ当量温度。在拌和 、 运输 和摊铺过程 中， 由于工艺条件和施工环境的影响， 沥青混合料温 度会变异 ， 使得混合料 内部温度分 布极不均匀 ， 温度离析。 发生 温度较低部分沥青混合料表现 出较大的变形抵抗能力， 在碾压 工艺相同的情况下 ， 获得的压实度较低 。 为了研究 温度对离析 的影 响 ， 在相 同的施 工条 件下 ， 通 过在不同混合料温度下碾压 ， 得到空 隙率 和密度 的结果分 别
节中发生了级配非均质性变异 ， 或者发 生物理特性和力学特 性不均匀性变化的现 象。沥青 混合 料离析 一般 分为 级配离 析和温度离析两种类 型。但近 年来 ， 内研 究人 员发 现 ， 国 碾 压过程压实功的不同 ， 也将引起路 面压 实度的差异和空 隙率
表 １ 级 配筛 分 结 果 ％
螺旋 布料过 程三个 过程 。 装 卸料过程是一个混合料抛 投或堆滑塌 的过程 ， 运动 的 混合料产生动能 ， 骨料质 量大 ， 量大 。当骨 料 向下 滚动 粗 动
根据 Ｂ ｉ ｙ ａｅ 方法计 算粗 集料 评价参 数 Ｃ ｌ Ａ值 ， 可得 ２ Ａ ５ 沥青混合料 Ｃ Ａ值为 ０ ８ ，５ ．３ ２ Ｂ的 Ｃ Ａ值 为 ０ ４ 。根据 Ｖｉ ．３ ￣・ ＇ ｌ ｌｍ Ｒ Ｖ ｖｉ 出最大工程 粒径 ２ ｉ ａｒ ａ ｋ提 ５的沥青 混合料 Ｃ Ａ值 合 理范 围为 ０ ７— ． ５可知 ，５ ． ０８ ２ Ａ混 合料 粗集 料 骨架 嵌挤 较 好， 施工 特性好 ， 不易 离析 ， ２ Ｂ施工特 性差 ， 而 ５ 容易 出现级
沥青混合料是 由沥青 、 料和填料按一 定 比例拌和而成 集
的复合材料 。由于混 合料 具 有 流变 特 性 ， 拌 和、 在 运输 、 摊 铺、 碾压过程 中容 易出现 离析 ， 造成 碾压成 型 的路面结 构不 均匀 ， 易出现路 面松散 、 网裂 、 洞 、 坑 车辙 、 油等 损坏 ， 泛 因而 它 已成为影响沥青路 面质 量的重 要 因素之 一。离析 引起 混 合料 的不均匀 ， 使混合料 的施 工稳定 性不 能保证 ， 致室 内 导 设计性能参数 与实 际路面性能参数有较 大差 距 ， 使级配设 计 失去 意义 。 自美 国 ２ ０世纪 ９ ０年代 普遍 发生 水损 坏现象 开 始， 沥青混合料离析 问题 已重新 引起 国内外道路 工程 领域研 究人 员的普遍重 视。２ ０ ００年 Ｎ Ａ Ｃ Ｔ对 沥青 路面离析 的判别 检测 方法 和离析对路用 性能 的影 响进行 了重 点研究 。国 内
配离析 。
２２ 温度 对 离析 的 影 响 ．
时， 同样 的滚动速度 ， 粗骨料转 动惯 量也大 。因此 ， 当卸料 中 心形成 锥体或斜面时 ， 在相 同阻 力作 用下 时 ， 骨料 由于动 细
量小而停留在锥体表 面上 ， 粗骨 料克 服阻力 继续 向下 运动 ， 集 中在锥 体脚 ， 出现粗细骨料分离 。 从而 混合 料在水平运输和传输 过程 中， 料除 了受到 自 骨 身重 力之外 ， 当运输车辆 加减速时 ， 由于粗骨料惯性大 ， 当惯性 力
摘
要： 沥青混合料的离析易导致 路面结构的不均匀性 ， 而引起路 面的早期 损坏 。为 了提 高路 面结构均匀 进
性和耐久性 ， 延长路面使用 寿命 ， 对沥青混合 料级 配离析 、 温度离析和碾压离析 的影 响因素进行 了分析研究 。
关键词 ： 沥青混合料 ； 级配 ； 离析 ； 碾压 中图分 类号 ：４ ６ １ Ｕ １ ． 文献 标识码 ： ｃ 文章编号 ：０ ８— ３３ ２ １ ）４— ００—０ １０ ３ ８ （ ０２ ０ ０ １ ２ 螺旋布料过 程中混合料 由于 受到 切 向力作 用而绕 布料 器旋转轴运 动。粗 骨料受到的离心力大 ， 当离心力和水平惯 性力 的合力 大于颗粒间的粘聚力 和摩擦 阻力之和时 ， 骨料产 生离析 。 （） ２ 级配对离析的影 响 沥青混合料的级配组 成决 定 了粗 集料 的骨架 嵌挤结 构 和整个混合料的矿料 间隙率 ， 对施工 和易性 和施 工过程 中材 料的离析有重要影响 。文献 以沥青路面设计级配为基础 ， 通 过调整拌合楼热料仓 比例生 产 出 ７种不 同级 配 ， 研究 表 明 ： 在相 同的条件下 ， 沥青混合料产生 离析程度按级配从 大到小
依次为反 ｓ型 、 断级配 、 大密 度 曲线 之上微 弓型 、 、 间 最 ｓ型 ０４ ．５次方最大密度 曲线 、 中间粒 径较 多 的级 配 、 含 最大密度 众多学者也对沥青混合 料 的离 析进 行 了大量理 论和试 验研 曲线之下微 弓型。 究。 依托实体工程 对两 种不 同 的级 配 （ ５ ２ Ａ混 合料 、５ ２ Ｂ混 １ 沥青混合料离析分 类 进 两种级配质量通过百分率见表 １ 。 沥青混合料离析是指 沥青 混合 料产 品在拌 和和施 工环 合料 ） 行铺 筑试验 ，
的变化 ， 并称其 为碾 压离析 。 ２ 沥 青 混 合 料 离 析 机 理 与 影 响 因 素分 析
２ １ 级 配离析机理及 影响 因素分析 ．
（ ） 配离析机理 １级
沥青混合料 的级 配离析 主要包 括沥 青含 量离 析和粗 细 集料离析 ， 而粗 细集料离析又 分为骨料离析和填料 离析。主 要针对骨料离析进行 探讨 。要研 究混合 料 的离析 机理 必须 用颗粒学理论对混合 料运动特性 和受力进行分析 ， 根据 骨料 颗粒受力特性 ， 把其分为装卸 料过程 、 平运输和传送 过程、 水