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摘要：沥青混凝土路面离析的成因进行分析，并针对所找出的原因采取相应措施。
关键词：沥青混凝土路面；离析现象；成因；控制方法
在现阶段的公路施工过程中，沥青混凝土的骨料多采用的是碎石，但在沥青混凝土路面施工过程中经常发现沥青混合料离析的现象，严重影响沥青混凝土路面的使用寿命。下面就工程施工中出现的情况，进行专门的分析。
1 沥青混凝土产生离析的原因
1.1 沥青混合料从贮料筒向运输车里卸落时，混合料形成锥体后，大骨料滚落在椎体角，形成粗集料第1次集中。
1.2 运输车里的混合料卸向摊铺机时，部分大骨料滚落在摊铺机拌厢壁附近，形成粗集料的第2次集中。
1.3 摊铺机送料器在送沥青混合料过程中，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3次集中。
1.4 螺旋布料器形成的离析。摊铺机产生离析的主要环节在于螺旋分混合料过程，在作业中功率消耗最大的环节也在螺旋分析过程（约为整机的50%～60%）。摊铺机在设计过程中，主要考虑功率因素，使螺旋分料器中的物料表面位于螺旋直径的1/2-2/3处。按照这种情况，输料量加大时，而螺旋只有位于物料内部的部分才有输料能力，因此为满足作业要求，只能将转速提高。这样，高速旋转且暴露在空中的螺旋布料器顶端就会向物料层上部的空间抛送物料。这是分料过程中形成离析的最主要原因。
2 沥青混凝土离析的危害
2.1 沥青碎石粗集料一旦形成集中，在碾压过程中，集料非常容易被压碎，骨料表面积增大，改变原设计的沥青混凝土路面配合比，沥青含量偏少，造成集料碾压成型后松散，破坏路面结构，影响路面强度、行车安全和行车效果以及道路使用寿命。
2.2 粗集料集中，局部密实度变差，孔隙率变大，容易使路面渗水，路基变软，局部下沉或翻浆，最终影响到沥青混凝土路面质量，影响到正常行车。
2.3 粗集料集中，影响路面平整度及路面外观美感，最终影响到行车的舒适性和安全性。
3 解决沥青混合料形成离析的方法
3.1 从运输车辆方面来解决
从拌和机贮料罐向运料车上卸料时，分3层放料，即每卸1斗混合料，汽车挪动1个位置。等1层放完后，再逐次进行第2、3层放料，从而减少粗集料的集中。
3.2 从摊铺机本身操作方面来解决
在摊铺机螺旋1/2处，边端装反向螺旋叶片，沥青的选择特别重要，尤其是对于交通量大的路面，要首选优质沥青，沥青表面层更是如此。
集料的选定，主要是判定粗集料、细集料酸碱性，对于有些矿石材料像玄武岩、石英岩、花岗岩等本身就带酸性，由于沥青含有沥青酸而显酸性，如果两种酸性物质结合在一起，则大大降低了相互之间的化学吸咐力，因此沥青与集料容易剥离。在这种情况下应采用石灰岩、矿碴磨成矿粉或者直接加入一定的抗剥落剂，增强沥青混合料的化学吸附力。
此外，对粗集料的压碎值应有较高的要求，高等级路面一般不能高于28%，以保证沥青混凝土路面具有一定的抗压和抗滑能力，满足路面设计标准。
3.3 沥青混合料的组成设计
沥青混合料的组成设计是沥青混凝土路面施工成功与失败的关键，从组成设计的角度来看，沥青混合料的配比应特别注意以下几个方面的内容。
3.3.1 骨料中最大粒径的确定
级配中的粗集料粒径大小与沥青混合料的抗疲劳强度和抗车辙能力有密切的关系。国内有关科研资料表明，当沥青混合料厚（h）与最大粒径（D）的比值大于2时，抗疲劳强度显著提高，但抗车辙能力明显下降，而h/D小于2时抗车辙能力增强，而抗疲劳强度减弱，应该说这是一个相互矛盾的指标，一般情况下取h/D接近2最理想，即骨料最大粒径取接近厚度的1/2，相对而言，上面层沥青混合料粒径略为偏粗一点。
3.3.2 中面层设计
中面层应采用密级配沥青混合料，这一层是承上启下的结构层，一是要有良好的抗水渗透能力，防止雨水渗到基层破坏路面。二是要有良好的抗疲劳能力，因此h/D应略小于2为好，建议采用密级配沥青混合料。
3.3.3 下面层沥青混合料
下面层是荷载承载层和应力扩散层的结合部位，因此其强度、稳定性、耐久性比较重要。建议h/D应略大于或等于2，同时采用半开级配较为理想，由于中面层是一个完整的抗水层，雨水不会下渗，因此，不会有雨水下渗到下面层、路面基层，另一方面，半开级配可提高路面的热稳定性（由于沥青为黑色，夏天太阳暴晒吸热，其内部温度可达50-60℃），同时半开级配有较多沥青及细粒填充，故该层具备一定的耐久性。
3.4 沥青油石比的选择
沥青油石比由室内常规马歇尔试验确定，通常是由沥青混合料密实度、稳定度、孔隙率等指标初步确定，再与规范规定的上下值要求进行比较后取值。
3.4.1 油石比要结合当地气候条件综合考慮
在寒冷地区冬天较冷，夏天时间较短，则油石比略为偏大较好，提高沥青混合料低温抗裂性和抗老化能力；相反在热带地区，夏天较长气温高，冬季时间偏暖，则相应油石比取低限，提高路面热稳定性和抗车辙能力。
3.4.2 油石比的确定应引进动稳定度试验
传统的马歇尔试验虽然能确定最佳级配，但由于目前国内交通量发生了显著的变化，大吨位的车辆越来越多，过去的设计理论，标准轴载及常规的试验手段已满足不了现在交通量增大、车载增重的需要，这就是为什么有的高等级路按标准设计、施工单位按规范施工，而路面照样出现问题的一个重要原因，因此建议在车流量集中、车载较大的高等级路面，沥青混合料除了要进行常规的马歇尔试验外，还需进行动稳定度试验，这样才能客观全面地反映实际。由动稳定度鉴定级配和油石比是否合理，这也是国内许多专家学者，通过对比总结的一条宝贵经验。
3.5 沥青混合料的施工
沥青混凝土路面施工在寒冷地区应选在5～10月份进行，这期间气温较高，白天日照时间较长，比较适合沥青混凝土路面的施工，因此，施工工期尽可能安排在这一周期，如果在5月初之前或者10月底之后，就必须采取一定的措施，比如提高拌和料的出厂温度，减少混合料的运输时间，做到及时摊铺及时碾压，确保摊铺与碾压温度和路面成型的质量。沥青摊铺机的选用，对于路面较宽的路段，为了纵向接缝的美观，建议采用2台或多台同种型号摊铺机前后错开10m左右行走比较理想，不主张宽12m以上的摊铺机一次摊铺，这是因为摊铺机越宽，通过中央分料器的距离就越长，混合料产生离析的可能性就越大。
4 结束语
沥青混凝土离析现象对沥青混凝土路面质量的影响和危害是较大的，对今后沥青路面的使用寿命及养护成本的增加起着至关重要的作用，因此要求我们必须从设计和施工管理方面严格要求，才能够将沥青混凝土离析的危害降低到最小。
关键词：沥青混凝土路面；离析现象；成因；控制方法
在现阶段的公路施工过程中，沥青混凝土的骨料多采用的是碎石，但在沥青混凝土路面施工过程中经常发现沥青混合料离析的现象，严重影响沥青混凝土路面的使用寿命。下面就工程施工中出现的情况，进行专门的分析。
1 沥青混凝土产生离析的原因
1.1 沥青混合料从贮料筒向运输车里卸落时，混合料形成锥体后，大骨料滚落在椎体角，形成粗集料第1次集中。
1.2 运输车里的混合料卸向摊铺机时，部分大骨料滚落在摊铺机拌厢壁附近，形成粗集料的第2次集中。
1.3 摊铺机送料器在送沥青混合料过程中，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3次集中。
1.4 螺旋布料器形成的离析。摊铺机产生离析的主要环节在于螺旋分混合料过程，在作业中功率消耗最大的环节也在螺旋分析过程（约为整机的50%～60%）。摊铺机在设计过程中，主要考虑功率因素，使螺旋分料器中的物料表面位于螺旋直径的1/2-2/3处。按照这种情况，输料量加大时，而螺旋只有位于物料内部的部分才有输料能力，因此为满足作业要求，只能将转速提高。这样，高速旋转且暴露在空中的螺旋布料器顶端就会向物料层上部的空间抛送物料。这是分料过程中形成离析的最主要原因。
2 沥青混凝土离析的危害
2.1 沥青碎石粗集料一旦形成集中，在碾压过程中，集料非常容易被压碎，骨料表面积增大，改变原设计的沥青混凝土路面配合比，沥青含量偏少，造成集料碾压成型后松散，破坏路面结构，影响路面强度、行车安全和行车效果以及道路使用寿命。
2.2 粗集料集中，局部密实度变差，孔隙率变大，容易使路面渗水，路基变软，局部下沉或翻浆，最终影响到沥青混凝土路面质量，影响到正常行车。
2.3 粗集料集中，影响路面平整度及路面外观美感，最终影响到行车的舒适性和安全性。
3 解决沥青混合料形成离析的方法
3.1 从运输车辆方面来解决
从拌和机贮料罐向运料车上卸料时，分3层放料，即每卸1斗混合料，汽车挪动1个位置。等1层放完后，再逐次进行第2、3层放料，从而减少粗集料的集中。
3.2 从摊铺机本身操作方面来解决
在摊铺机螺旋1/2处，边端装反向螺旋叶片，沥青的选择特别重要，尤其是对于交通量大的路面，要首选优质沥青，沥青表面层更是如此。
集料的选定，主要是判定粗集料、细集料酸碱性，对于有些矿石材料像玄武岩、石英岩、花岗岩等本身就带酸性，由于沥青含有沥青酸而显酸性，如果两种酸性物质结合在一起，则大大降低了相互之间的化学吸咐力，因此沥青与集料容易剥离。在这种情况下应采用石灰岩、矿碴磨成矿粉或者直接加入一定的抗剥落剂，增强沥青混合料的化学吸附力。
此外，对粗集料的压碎值应有较高的要求，高等级路面一般不能高于28%，以保证沥青混凝土路面具有一定的抗压和抗滑能力，满足路面设计标准。
3.3 沥青混合料的组成设计
沥青混合料的组成设计是沥青混凝土路面施工成功与失败的关键，从组成设计的角度来看，沥青混合料的配比应特别注意以下几个方面的内容。
3.3.1 骨料中最大粒径的确定
级配中的粗集料粒径大小与沥青混合料的抗疲劳强度和抗车辙能力有密切的关系。国内有关科研资料表明，当沥青混合料厚（h）与最大粒径（D）的比值大于2时，抗疲劳强度显著提高，但抗车辙能力明显下降，而h/D小于2时抗车辙能力增强，而抗疲劳强度减弱，应该说这是一个相互矛盾的指标，一般情况下取h/D接近2最理想，即骨料最大粒径取接近厚度的1/2，相对而言，上面层沥青混合料粒径略为偏粗一点。
3.3.2 中面层设计
中面层应采用密级配沥青混合料，这一层是承上启下的结构层，一是要有良好的抗水渗透能力，防止雨水渗到基层破坏路面。二是要有良好的抗疲劳能力，因此h/D应略小于2为好，建议采用密级配沥青混合料。
3.3.3 下面层沥青混合料
下面层是荷载承载层和应力扩散层的结合部位，因此其强度、稳定性、耐久性比较重要。建议h/D应略大于或等于2，同时采用半开级配较为理想，由于中面层是一个完整的抗水层，雨水不会下渗，因此，不会有雨水下渗到下面层、路面基层，另一方面，半开级配可提高路面的热稳定性（由于沥青为黑色，夏天太阳暴晒吸热，其内部温度可达50-60℃），同时半开级配有较多沥青及细粒填充，故该层具备一定的耐久性。
3.4 沥青油石比的选择
沥青油石比由室内常规马歇尔试验确定，通常是由沥青混合料密实度、稳定度、孔隙率等指标初步确定，再与规范规定的上下值要求进行比较后取值。
3.4.1 油石比要结合当地气候条件综合考慮
在寒冷地区冬天较冷，夏天时间较短，则油石比略为偏大较好，提高沥青混合料低温抗裂性和抗老化能力；相反在热带地区，夏天较长气温高，冬季时间偏暖，则相应油石比取低限，提高路面热稳定性和抗车辙能力。
3.4.2 油石比的确定应引进动稳定度试验
传统的马歇尔试验虽然能确定最佳级配，但由于目前国内交通量发生了显著的变化，大吨位的车辆越来越多，过去的设计理论，标准轴载及常规的试验手段已满足不了现在交通量增大、车载增重的需要，这就是为什么有的高等级路按标准设计、施工单位按规范施工，而路面照样出现问题的一个重要原因，因此建议在车流量集中、车载较大的高等级路面，沥青混合料除了要进行常规的马歇尔试验外，还需进行动稳定度试验，这样才能客观全面地反映实际。由动稳定度鉴定级配和油石比是否合理，这也是国内许多专家学者，通过对比总结的一条宝贵经验。
3.5 沥青混合料的施工
沥青混凝土路面施工在寒冷地区应选在5～10月份进行，这期间气温较高，白天日照时间较长，比较适合沥青混凝土路面的施工，因此，施工工期尽可能安排在这一周期，如果在5月初之前或者10月底之后，就必须采取一定的措施，比如提高拌和料的出厂温度，减少混合料的运输时间，做到及时摊铺及时碾压，确保摊铺与碾压温度和路面成型的质量。沥青摊铺机的选用，对于路面较宽的路段，为了纵向接缝的美观，建议采用2台或多台同种型号摊铺机前后错开10m左右行走比较理想，不主张宽12m以上的摊铺机一次摊铺，这是因为摊铺机越宽，通过中央分料器的距离就越长，混合料产生离析的可能性就越大。
4 结束语
沥青混凝土离析现象对沥青混凝土路面质量的影响和危害是较大的，对今后沥青路面的使用寿命及养护成本的增加起着至关重要的作用，因此要求我们必须从设计和施工管理方面严格要求，才能够将沥青混凝土离析的危害降低到最小。