离析对沥青混合料性能影响的研究论文_陶治法

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摘要：沥青材料是在现代化道路路面建设过程中不可或缺的一种基础材料，而沥青混合料的离析问题，也是当前大部分建设施工企业都重点解决和防范的施工质量问题。本文通过试验分析的形式，重点探讨了不同沥青混合料离析状态，对于公路路面质量和各方面性能的影响。

关键词：沥青混合料；离析；路面性能

引言：随着我国各地区交通体系建设在逐步完善，近几年来很多高速公路建设工程项目都在大量的开展，以此来促进我国中小型城市的经济发展和文化交流。而沥青路面施工则是高速公路建设中的主要施工项目，同时也由于沥青材料的性能稳定性和质量安全性在控制时较为困难，因此沥青混合料的级配设计以及质量优化受到了建设企业管理部门的高度重视。而其中在沥青混合料中各组成成分的配合比例，则需要通过精确的试验和大量的应用来进一步深化和探究，这样才能有效确保配合比例的科学性和可靠性。

1 沥青混合料离析问题的重要影响

沥青混合料具有良好的力学性能，在高速公路的路面施工项目中能够得到非常好的应用效果，并且通过科学的配合比设计，能够大幅度提高路面的防滑性能和抗荷载性能。但是在很多高速公路建设工程项目实际施工过程中，却普遍存在着沥青混合料由于配合比设计不合理等原因，而导致沥青混合料发生了大面积离析的问题。用于高速公路路面工程项目的沥青混合料在发生离析问题之后，会使得高速公路的使用寿命大幅度降低。同时离析问题会导致沥青混合料的力学性能下降，那么在恶劣的气候环境下或者大吨位的车辆行驶过后，公路的表面便更加容易出现破损或者开裂，这对于人们的出行安全以及交通系统的运行效率，都会造成很大的危害。因此，沥青混合料离析问题应得到相关建设部门和研究人员的充分重视。

2 离析影响沥青混合料性能的试验探究

沥青混合料离析问题必须要得到有效的解决，才能够进一步确保我国交通系统的建设质量和运行安全，而现阶段针对这类问题的最佳解决方案，便是通过现场取样后进行性能测试来找出导致离析问题的根本原因并加以解决。但是为了确保性能测试的结果具有较好的科学性和可行性，因此在试验的过程中不能仅仅使用芯样作为测试和探究的样本，还需要进一步收集和统计沥青混合料的级配、油石比例等重要信息，对沥青混合料试样进行较为全面和更加标准的专业性能测试。

2.1 沥青混合料级配的选择

科学的匹配比例是保证沥青混合料能够在高速公路路面施工过程中，能够稳定发挥性能并且取得良好应用效果的重要基础。同时级配的不同还会进一步影响到沥青混合料离析程度的差异，因此选择级配时要充分参考混合料空隙率等基础数据，具体内容如表1所示。

表1 沥青混合料级配、用油量和空隙率

2.2 试验方案的分类与内容

2.2.1 马歇尔稳定度试验

此试验是按照沥青混合料离析程度的不同进行试验组别的分类，试验环境温度设置为25摄氏度，试件尺寸精确度为0.1mm。通过测定沥青混合料的流值指标与稳定度，并分别计算空隙率、密度与饱和度等相关参数。同时为了确保混合料稳定度的测试结果的可信度能够有所提高，在试验的过程中还要做好真实的数据记录以及全面的统计分析。

2.2.2 动态回弹模量试验

动态回弹模量试验指的是通过向标准试件按照一定的强度、频率以及持续时间进行外部载荷添加，之后利用专业的材料强度试验设备，对试件的破坏等级和所能承受的最大强度值进行测定和记录。试验温度设置为20摄氏度，选用规格尺寸为100mm标准试件，同时根据添加在试件表面载荷强度的不同，还要在试验的过程中分为5组进行并代表相应的试验强度等级。最后在结果分析的过程中以5组不同强度等级的数据最为基础进行对比，从而探究不同载荷强度对于试件表面结构和内部性能产生的作用效果。

2.2.3 高温稳定性试验

高温稳定性也是评价高速公路表面沥青材料性能的一个重要指标，而由于沥青混合料的耐高温性能，通常会随着离析现象的产生而逐步降低，在炎热夏季的高温条件下受外力作用更容易引发结构变化与性能失调。因此该项试验分别以25摄氏度、40摄氏度和60摄氏度作为试验温度条件，对经过碾压成型工序制作出来的试件进行稳定性测试，并配合使用气压控制设备提高测试精度，以此来探究沥青混合料在发生离析之后耐高温性能的改变程度。

2.3 试验结果与分析过程

2.3.1 马歇尔稳定度试验结果分析

稳定度测试结果如表2所示。通过对试验结果数据的深入分析我们可以发现，沥青混合料性能的稳定性是随着离析程度的不断加深而逐步降低的，同时在此过程中根据离析程度等级的不同相应的稳定度也产生了很大的差异。例如在沥青混合料处于轻度、中度和重度离析（偏粗）的情况下，混合料稳定度分别为87%，74%和47%，总体上呈现下降的趋势并具有一定的线性关系。

表2 马歇尔稳定度试验结果

而油石比和空隙率对于沥青混合料的稳定性影响试验结果则如图1和图2所示。其中两个关系图的趋势和走向产生了很大差异，油石比百分含量和沥青混合料稳定度呈同步提高趋势，而恰恰相反的是，空隙率的提高会使得沥青混合料稳定度相应下降。

在不同温度作用下未发生离析的沥青混合料和轻度、中度、重度偏粗部分均呈现出了较好的高温稳定性，整体数值没有产生较大的偏差，而重度离析偏细部分则表现出了明显的试验变化现象。由此可见，通常情况下，只有在重度离析偏细的部分沥青混合料才会在高温条件下呈现出高温稳定性降低的趋势，在其他情况下则保持了较好的稳定性，能够适用于大部分高速公路路面建设工程项目。

结束语：综上所述，通过对沥青混合料离析程度以及其各项性能稳定性的试验研究，最终得出的结论是离析度高不利于沥青混合料保持较好的安全性能和稳定性能，尤其对于空隙率和油石比的影响极大的改变了沥青混合料的稳定度。所以对于相关高速公路建设企业的施工技术管理人员而言，应进一步通过加强沥青混合料的存储和运输管理，减少发生离析问题的可能，从而最大程度上提高我国高速公路路面施工的质量和安全性。

参考文献：

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[3]荆世娜.详析沥青混合料温度离析[J].城市建筑，2019，1617：165-166.

作者简介

姓名：陶治法，性别：男，出生年月：1982-8，职称：工程师，研究方向：路面施工质量控制，工作年限：17年，毕业院校：中国石油大学。

论文作者:陶治法

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/7