瀝青混合料離析狀態的無損檢測技術探討

高云涵

摘 要：對攤鋪混合料離析的控制能力，直接反映出施工人員及攤鋪機操作人員技術質量管理及操作水平。影響攤鋪成型路面離析的因素還有很多，應以提高平整度、壓實度、減少混合料的離析，作為瀝青路面攤鋪的關鍵環節。當發現混合料出現明顯的離析現象時，應分析原因，用最恰當的方法及時消除。

關鍵詞：瀝青混合料;離析狀態;無損檢測技術

前言

瀝青路面離析是指瀝青路面中的粗骨料與細骨料分離，造成路面某一區域內瀝青混合料主要性質以及路面的空隙率等的不均勻。瀝青混合料離析對瀝青路面路用性能的影響較大，國內外業內人士開展了大量離析防治方面的相關研究。

1 離析的類型及原因

1.1 級配離析

級配離析是在施工過程中，由于操作等各方面的影響，瀝青混合料的實際級配與設計級配可能出現不一致的情況導致的離析。級配離析主要反映于不同區域集料的不均勻，比如一部分區域的粗集料比較密集，而另一部分的細集料比較密集，使得瀝青路面產生明顯的紋理特性，結構性能比較差。在這些區域內，瀝青混合料實際配合比與設計配合比之間存在較大的差異，從而對使用性能產生影響。

1.2 溫度離析

施工溫度是瀝青路面施工重要參數。溫度離析是在氣候條件和施工設備的影響下，瀝青混合料的拌合、運輸過程和攤鋪過程中，由于熱量的損失，導致瀝青混合料不同區域的性質產生明顯差異而出現的離析。

2 離析對瀝青混合料性能的影響

2.1 級配離析對瀝青混合料試件體積參數的影響

隨著粗集料離析程度的增加，離析試件的密度、瀝青飽和度均降低，而空隙率大幅增加;相對而言，細集料離析對試件密度、空隙率的影響相對較小，但礦料間隙率會有所降低。試驗結果表明：當粗、細集料均出現嚴重離析時，在相同的施工工藝條件下，相同的瀝青混合料在壓實后的空隙率相差近9%，瀝青飽和度相差近54%，這勢必對瀝青混合料的路用性能造成顯著影響。

2.2 級配離析對瀝青混合料路用性能的影響

2.2.1水穩定性能

在瀝青膜厚度恒定不變時，隨著空隙率不斷增加，瀝青混合料試件的水穩定性能不斷降低。瀝青混合料發生級配離析時，在壓實功與瀝青膜厚度相同的條件下，粗集料離析部位空隙率增加、瀝青膜對水的抗剝落能力不斷減弱，從而使瀝青混合料的水穩定性能顯著降低。由此可見：粗集料離析是引發瀝青路面坑槽損壞的主要原因，此區域也將是瀝青路面水損害的高發區。細集料離析試件的凍融劈裂抗拉強度比（TSR）比較接近，均大于90%;粗集料離析時，重度、中度和輕度離析的TSR分別為63.2%、70.5%、76.8%，TSR隨著粗集料離析程度加重而不斷下降，導致瀝青混合料抗水損害能力顯著降低。

2.2.2高溫抗車轍性能

細集料離析時，試件抗車轍性能顯著降低;粗集料發生重度離析時，試件抗車轍性能沒有顯著差異;當粗集料發生輕度、中度離析時，試件抗車轍性能反而有所提高。在充分壓實的前提下，粗集料離析雖然造成空隙率較大，但由于粗集料所占比例較大，能夠形成一定的骨架結構，因此，試件的抗車轍能力反而有所提高。粗集料離析時，離析試件的構造深度和滲水系數顯著增加，擺值明顯降低，這對瀝青路面的防水性能極為不利;細集料離析時，離析試件與均勻混合料的構造深度、擺值和滲水系數試驗值較為接近，這表明細集料離析對路面的表面特征參數影響不大。

2.3 溫度離析對瀝青混合料壓實性能和力學性能的影響

2.3.1對壓實性能的影響

溫度對瀝青混合料的壓實性能及空隙率有顯著的影響：溫度從90℃提高至170℃時，瀝青混合料的空隙率相應從8.8%下降到4.6%，且隨著壓實溫度的提高，壓實性能受溫度的影響就越不明顯，達到符合要求的壓實度就越容易。但將溫度從100℃、160℃分別升高到120℃、170℃時，空隙率分別降低1.2%、0.2%。由此可知，在現場碾壓時，瀝青混合料在160℃～170℃時進行碾壓能得到最佳空隙率與最優的壓實效果。

2.3.2對力學性能的影響

分析力學性能降低幅度與空隙率的關系可以發現，隨著空隙率的變化，穩定度比值、劈裂強度比值和靜態模量比值有著相同的變化規律：隨著空隙率減小，在瀝青混合料離析變化范圍內瀝青混合料的力學性能不斷增強。當空隙率增加時，瀝青的有效粘結面積就相應減小，瀝青混合料的力學強度就相應降低，這與已有研究結論一致。

3 瀝青混凝土路面工程中常用的無損檢測方法

目前，應用于瀝青路面質量檢測中的技術類型不斷增加，技術水平持續提升，涌現了較多的無損檢測方法。常用的技術方法如下：①超聲波檢測法。對路面內部結構進行檢測，多采用超聲波法。通過檢測材料是否存在內部缺陷，判斷其對瀝青混凝土路面使用性能的影響。技術優勢為對人體的傷害小而且靈敏度以及準確性較高。②紅外線成像技術。借助此技術，能夠檢測出內部結構的熱隱患。其原理為，依據材料的熱傳導，檢測瀝青路面內部問題。在路面強度和防水質量等的檢測中，利用此技術，能夠獲得不錯的效果。③沖擊反射檢測法。在瀝青混凝土路面施工中，對材料質量和路面結構開展檢測，為保證檢測結果的真實性和有效性，要做好技術應用的把控。依據檢測結果，計算以及分析墻體的預應力范圍以及厚度。④雷達檢測技術。利用檢測設備，向被檢測瀝青混凝土路面發射一定的射頻電磁波，利用接收設備，接收反射信號，最后使用顯示設備或者其他硬件，使得結果圖像化，以便于進行結果分析。此技術具有較強的穿透性能，能夠高效檢測路面內部結構情況以及裂縫情況。

結束語

綜上所述，在瀝青混凝土路面施工作業中，無損檢測技術的合理運用，能夠實現對路面施工質量的全面把控。為進一步強化路面無損檢測工作質量，建議綜合運用各類檢測技術，創新和完善無損檢測技術，合理選擇檢測技術方法，做好檢測技術應用的把控。

參考文獻

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