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(zhǎng)路面使用壽命，對(duì)瀝青混合料級(jí)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(jí)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(guò)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(chē)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(jí)配設(shè)計(jì)失去意義。自美國(guó)20世紀(jì)90年代普遍發(fā)生水損壞現(xiàn)象開(kāi)始，瀝青混合料離析問(wèn)題已重新引起國(guó)內(nèi)外道路工程領(lǐng)域研究人員的普遍重視。2000年NCAT對(duì)瀝青路面離析的判別檢測(cè)方法和離析對(duì)路用性能的影響進(jìn)行了重點(diǎn)研究。國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者也對(duì)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(lèi)

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(jí)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(jí)配離析和溫度離析兩種類(lèi)型。但近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究人員發(fā)現(xiàn)，碾壓過(guò)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(jí)配離析機(jī)理及影響因素分析

(1)級(jí)配離析機(jī)理

學(xué)生完成表格填寫(xiě)并思考：從眾心理可能帶來(lái)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(méi)有跟別人攀比過(guò)？攀比消費(fèi)好不好？

瀝青混合料的級(jí)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(duì)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(duì)混合料運(yùn)動(dòng)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(guò)程、水平運(yùn)輸和傳送過(guò)程、螺旋布料過(guò)程三個(gè)過(guò)程。

螺旋布料過(guò)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(dòng)。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(lái)越緊密，也越來(lái)越受藝術(shù)家的重視，裝飾性繪畫(huà)在中國(guó)畫(huà)中表現(xiàn)的越來(lái)越突出。在中國(guó)畫(huà)中“意境”一直是畫(huà)面的重要組成部分，水墨畫(huà)主要是靠寫(xiě)意性來(lái)體現(xiàn)這一點(diǎn)的，工筆與寫(xiě)意是相對(duì)而立的，工筆畫(huà)的意象趣味主要通過(guò)裝飾性來(lái)表現(xiàn)。

裝卸料過(guò)程是一個(gè)混合料拋投或堆滑塌的過(guò)程，運(yùn)動(dòng)的混合料產(chǎn)生動(dòng)能，粗骨料質(zhì)量大，動(dòng)量大。當(dāng)骨料向下滾動(dòng)時(shí)，同樣的滾動(dòng)速度，粗骨料轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)，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(píng)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(jí)配離析。

在我國(guó)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(huì)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(lái)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(duì)兩種不同的級(jí)配(25A混合料、25B混合料)進(jìn)行鋪筑試驗(yàn)，兩種級(jí)配質(zhì)量通過(guò)百分率見(jiàn)表1。

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表1 級(jí)配篩分結(jié)果 %

(2)級(jí)配對(duì)離析的影響

2.2 溫度對(duì)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(duì)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(guò)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(huì)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(jí)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(duì)施工和易性和施工過(guò)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(jí)配為基礎(chǔ)，通過(guò)調(diào)整拌合樓熱料倉(cāng)比例生產(chǎn)出7種不同級(jí)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(jí)配從大到小依次為反S型、間斷級(jí)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(jí)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(shì)。所以瀝青混合料在攤鋪碾壓時(shí)，混合料溫度不宜過(guò)高或過(guò)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(guò)程中，骨料除了受到自身重力之外，當(dāng)運(yùn)輸車(chē)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(huì)產(chǎn)生顆粒間的運(yùn)輸。因此運(yùn)輸車(chē)輛加減速度過(guò)大時(shí)，粗骨料將向運(yùn)輸車(chē)廂板集中，產(chǎn)生離析。

為了研究溫度對(duì)離析的影響，在相同的施工條件下，通過(guò)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