張傳友，王心智

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 瀝青混合料離析的分類

1.1 級(jí)配離析

熱拌瀝青混合料在運(yùn)輸、攤鋪的溫度狀態(tài)下，由于瀝青黏度較低，對(duì)于被瀝青包裹的集料顆粒的流動(dòng)阻抗較小，按照級(jí)配組成的礦質(zhì)混合料顆粒仍然具有散體物料的堆積特點(diǎn)。當(dāng)熱拌瀝青混合料的堆積面積超過其安息角時(shí)，粗顆粒將從礦質(zhì)混合料中分離出來向下滾落形成粗顆粒聚集，剩余的主要由細(xì)集料顆粒組成的材料形成新的安息角和新的堆積面。當(dāng)新的堆積面超過安息角時(shí)，堆積的細(xì)集料向下滾落形成細(xì)集料聚集。散體物料在連續(xù)的搬運(yùn)過程中將不斷重復(fù)這樣的過程，由于搬運(yùn)方式不同，離析發(fā)生的方式也將不同。

瀝青路面施工過程中發(fā)生的級(jí)配離析主要由熱拌瀝青混合料的散體物料特性和搬運(yùn)方式不恰當(dāng)而發(fā)生。離析后的熱拌混合料不僅級(jí)配變異、粗細(xì)不均，還將導(dǎo)致離析后瀝青含量變異和路面材料空隙率變異等現(xiàn)象。級(jí)配離析使得實(shí)際鋪筑于瀝青路面結(jié)構(gòu)中的瀝青混合料嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)值，使得瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)成為虛設(shè)，路面質(zhì)量處于失控狀態(tài)。

1.2 溫度離析

瀝青混合料中的瀝青膠結(jié)料是一種熱塑性材料，在相當(dāng)高的溫度條件下瀝青具有顯著的黏性流動(dòng)變形特性，而在較低的溫度條件下，瀝青具有固體的屬性，表現(xiàn)出較強(qiáng)的變形抵抗能力。瀝青混合料熱流變成形的工藝特性主要依賴于瀝青黏度對(duì)于溫度的依賴性。

在拌合、運(yùn)輸和攤鋪過程中，由于工藝條件和環(huán)境條件的影響，瀝青混合料溫度將會(huì)發(fā)生變異，這種變異使得瀝青混合料內(nèi)部的溫度分布不均勻。當(dāng)溫度不均勻的瀝青混合料被攤鋪機(jī)鋪筑成路面結(jié)構(gòu)層時(shí)，由于溫度較低部分的瀝青混合料表現(xiàn)出較大的變形抵抗能力，在承受的碾壓工藝大致相同時(shí)，這部分材料將獲得較低的壓實(shí)度。

一方面，瀝青面層壓實(shí)度不足容易導(dǎo)致水損害類的病害發(fā)生，另一方面，瀝青路面在開放交通后車輪荷載重復(fù)作用對(duì)于瀝青混合料具有補(bǔ)充壓實(shí)作用，由于溫度離析引起的壓實(shí)度不足部分可能逐漸被碾壓密實(shí)，瀝青路面結(jié)構(gòu)層中壓實(shí)度分布的不均勻最終將導(dǎo)致路面平整度迅速下降。

1.3 攤鋪離析

在施工離析的各個(gè)環(huán)節(jié)中，攤鋪離析以往沒有引起足夠重視。但即使拌和設(shè)備生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)均勻的瀝青混合料，裝卸料與運(yùn)輸中不存在離析現(xiàn)象，攤鋪過程中仍可能產(chǎn)生嚴(yán)重的材料離析。

首先是攤鋪機(jī)受料斗中的混合料離析由于卡車卸料時(shí)受料斗中兩側(cè)粗料多、細(xì)料少，卸料過程即可產(chǎn)生離析現(xiàn)象。在車輛交替卸料造成過長(zhǎng)間隔時(shí)間、或施工人員對(duì)受料斗中材料進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間整理、或者操作人員采用其他不合理操作時(shí)，使受料斗中間部分瀝青混合料被刮板輸料器過度運(yùn)送形成凹谷，則兩側(cè)堆積的粗料部分滾入或整體傾入刮板輸料器而送入螺旋分料器。攤鋪后將產(chǎn)生集中的片狀離析。在管理較差的路段上，攤鋪機(jī)后的鋪層明顯呈現(xiàn)有規(guī)律的片狀離析現(xiàn)象。

其次是由于攤鋪螺旋分料器的安裝位置不當(dāng)，或固定螺旋的支架形狀不合理，或螺旋直徑與材料直徑不相適應(yīng)等原因，容易造成鋪層產(chǎn)生縱向帶狀離析。

1.4 碾壓離析

(1)攤鋪機(jī)橫向初步預(yù)壓的密度變異。瀝青混合料攤鋪機(jī)的工作裝置上裝備有振動(dòng)器和振搗梁，用于對(duì)瀝青混合料進(jìn)行初步的預(yù)壓實(shí)，在攤鋪寬度范圍內(nèi)，離攤鋪機(jī)中心越遠(yuǎn)熨平板的支承剛度越弱，振動(dòng)施加于瀝青混合料上的總作用力減小，造成沿熨平板方向?qū)r青混合料的壓實(shí)功變異，其初步預(yù)壓密實(shí)度變異導(dǎo)致壓實(shí)度離析。

(2)攤鋪機(jī)縱向初步預(yù)壓的密度變異。目前生產(chǎn)的普通攤鋪機(jī)，其振動(dòng)或振搗頻率并未能實(shí)現(xiàn)與攤鋪速度聯(lián)動(dòng)的控制，也很難建立相關(guān)關(guān)系，一旦熨平板的振動(dòng)頻率或振搗器的頻率調(diào)定后，其頻率均保持恒定而與攤鋪速度快慢無關(guān)，除非操作人員手動(dòng)調(diào)整。在攤鋪過程中，往往由于作業(yè)阻力、行駛阻力、材料供應(yīng)等原因使得攤鋪速度變化。振搗器厚度僅為2～3 cm，且振動(dòng)頻率較低，一般小于25 Hz，當(dāng)攤鋪速度明顯改變時(shí)，將造成鋪層初壓密實(shí)度在行走方向發(fā)生變異，攤鋪速度越快，振動(dòng)器經(jīng)過各點(diǎn)的擊實(shí)次數(shù)越小，獲得的初步預(yù)壓的密度越小。

(3)壓路機(jī)碾壓工藝導(dǎo)致的碾壓離析。振動(dòng)壓路機(jī)在碾壓過程中也會(huì)造成碾壓離析，例如:沿壓路機(jī)鋼輪寬度方向混合料受到的作用力不同，接近鋼輪邊緣，材料推移將使壓實(shí)功發(fā)生變化，碾壓過程中重疊寬度分布不均勻影響壓實(shí)功的均勻性;鋼輪碾壓過程中對(duì)鄰近鋼輪的材料產(chǎn)生推移導(dǎo)致密實(shí)度變化;鋪層邊緣處沒有側(cè)限抵抗導(dǎo)致壓實(shí)功變化;振動(dòng)壓路機(jī)起振、停振及其過渡過程造成壓實(shí)功變異。

2 離析的改進(jìn)對(duì)策

(1)在卡車將混合料倒入攤鋪機(jī)的受料斗時(shí)，應(yīng)大批量卸入，避免混合料零星滾入料斗。

(2)兩輛卡車卸料之間應(yīng)盡量縮短時(shí)間，可趁攤鋪機(jī)料斗中混合料較多時(shí)將卡車上的料倒入攤鋪機(jī)受料斗。

(3)避免料斗側(cè)壁的粗料滾入刮板輸送器輸入螺旋分料器。

(4)應(yīng)及時(shí)收起料斗側(cè)壁，并及時(shí)釋放以避免出現(xiàn)中央凹谷導(dǎo)致粗料集中。

(5)螺旋分料器應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動(dòng)，不要時(shí)快時(shí)慢，造成中間缺料產(chǎn)生離析帶。

(6)要在螺旋分料器室建立合適的溫度的均勻的料位，避免粗粒料滾動(dòng)產(chǎn)生離析，特別是分料器外側(cè)缺料時(shí)鋪層外側(cè)會(huì)產(chǎn)生粗料離析帶。

(7)螺旋分料器的高度應(yīng)與材料的粒徑相協(xié)調(diào)，否則會(huì)出現(xiàn)明顯的離析。

(8)螺旋室應(yīng)有合適的寬度。熨平板在寬帶大于6 m時(shí)，應(yīng)采用加強(qiáng)桿防止其變形。

(9)攤鋪機(jī)盡可能連續(xù)均勻攤鋪，是攤鋪產(chǎn)量與拌和設(shè)備產(chǎn)量相協(xié)調(diào)。

3 結(jié)束語

通過以上的改進(jìn)措施，使瀝青路面的離析狀況得到很大的改善，瀝青路面的質(zhì)量得到很大的提高。