技术创新

    沥青混凝土施工是公路建设施工最为关键的工序，其施工工艺复杂，工序衔接紧密，质量要求高。在施工过程中往往出现一些特殊问题，这些问题并不经常出现，但却有可能直接影响沥青路面的使用性能与耐久性，导致沥青路面早期病害的发生。本文通过汇总不同项目上沥青混合料施工中出现的各种特殊问题，分析其病因并提出相应的防治措施，以指导沥青混凝土路面的施工生产，保证沥青混凝土的顺利施工，降低或避免各种病害出现的可能。
    1· 沥青混合料滴水
    1. 1 病害形式
    沥青混合料出厂温度满足要求的情况下，在运输途中从自卸车底部缝隙处出现滴水的现象，严重时水流如注( 如图1 所示) 。沥青混合料中水的出现容易造成沥青膜从集料表面剥离，导致沥青路面水损害的发生。
               
    1. 2 成因分析
    从拌合站热料仓取热料进行含水量与吸水率试验，首先将热料继续放入105℃烘箱中加热4 h，然后将该集料进行吸水率试验，试验结果如表1 所示。
             
    从试验可以看出，由于集料的吸水率偏高，集料在拌合站加热的时间非常有限，经烘干筒加热后，集料中部分水分并未立即烘干，且在沥青混合料的拌和及运输中继续不断蒸发，遇到冷空气凝结成水，从车厢底部流出，造成沥青混合料滴水现象。从表1 可以看出，细集料吸水率大反而含水量较小，其原因是由于细集料的比表面积相对较大，水分在加热过程中蒸发更彻底。
    根据理论计算及工程实践，沥青混合料中矿料合成吸水率增加0. 2%，将导致沥青混合料最佳沥青用量增加0. 1%左右［1］，从而增加项目建设成本，可见集料吸水率指标不论从经济效益还是质量控制方面都应得到充分重视。
    1. 3 防治措施
    由于集料在拌合站烘干筒内的时间一般无法调整，通过拌合站控制沥青混合料滴水的效果十分有限，只能通过提高沥青混合料出场温度下限、降低产量以及适当延长拌和时间的方法减缓沥青混合料滴水的发生。
    为避免沥青混合料出现滴水现象，应加强集料的含水量控制，尤其对于吸水率较高的集料，堆料场地必须硬化，并保证顺利排水，对细集料必须加盖棚顶防止下雨受潮，必要时还应对粗集料进行覆盖处理。
    2 ·热料仓集料受燃料油污染
    2. 1 表现形式
    沥青混合料生产过程中，经过拌合站布袋除尘排放出来的粉尘黑如煤面，且热料仓中的集料表面附着油渍，泡水后表面漂浮一层油花( 如图2、图3 所示) 。
              
    油渍残留物附着于集料上不仅直接影响集料与沥青油膜的黏结，同时这些残渣进入拌合站除尘布袋中，容易使除尘布袋的透气性变差，影响除尘效果，从而进一步导致沥青混合料路用性能降低。
    2. 2 原因分析及处治措施
    这种现象主要是由于燃料油品质出现问题造成的。燃料油的品质直接关系到矿料烘干温度以及沥青混合料拌和温度的稳定性，只有黏度适中、雾化性好、热值高、燃烧彻底的燃料油才能保证沥青混合料的稳定生产。
    目前大多数拌合站采用重油作为燃料油，如果重油黏度大，则燃烧时雾化效果差，燃烧不充分容易造成燃烧后的固体杂质附着于集料上。沥青混合料施工过程中如果发现此类问题，应立即停止生产并及时更换合格重油。重油技术标准见表2。
              
    3· 压实度满足要求但芯样表面空隙多
    3. 1 问题形式及原因分析
    渗水系数及压实度检测均满足的路段取芯，芯样空隙较多，然而将芯样切开其内部基本密实，如图4、图5 所示。
              
    通过对芯样的抽提筛分试验以及拌合站热料筛分试验，0～ 3 mm 规格的细集料0. 075 mm 通过率已超过12%，矿料级配中0. 075 mm 通过率已超过6. 5%，根据试验结果可以看出，由于沥青混合料中粉尘含量过高，导致集料间沥青油膜厚度较薄，在取芯过程中水对芯样进行冲刷造成部分细集料脱落，从而出现此类问题。如果沥青混合料足够密实，水无法进入沥青路面内部，则渗水系数及压实度结果均满足要求，否则沥青混合料很容易出现水损害。
    3. 2 防治措施
    ① 在集料破碎加工环节严格控制细集料的砂当量以及0. 075 mm 通过率。细集料应采用机制砂，如采用石屑建议在喂料口前增设斜筛，将杂岩、粉尘过滤后再将母岩放入喂料口，严禁将潮湿的母岩直接进入喂料口，此外还应保证进入颚破前振摇筛筛网间距不小于5 cm( 如图6、图7 所示) 。生产面层用集料时碎石场应增加专业除尘设备。
              
    ② 拌合站控制。沥青混合料拌和站二级除尘装置必须为布袋式，有湿式尘土排放装置，减少对环境的污染。经过除尘后的热料仓中0 ～ 2. 36 mm 集料的0. 075mm 通过率应≯8%。拌合站操作人员应经常检查除尘布袋，发现堵塞或者破损应及时清理、修补或者更新。
    ③ 提高沥青技术性能标准，以I － C 型SBS 改性沥青为例，多数高等级公路项目已将软化点要求提高至75℃，延度提高至35 cm，老化后延度提高至23cm［2］。同时适当增加沥青用量，降低粉胶比，保证沥青油膜厚度。
    4· 沥青路面铺筑后出现白斑
    4. 1 病害形式
    沥青混凝土路面在刚铺筑后出现的“白斑”现象多发生在雨水过后，且白斑处位置的水蒸发较慢，能够在沥青路面中积存数天( 如图8 所示) 。驻留在沥青路面中的水，将破坏沥青混凝土集料的黏结，造成沥青膜脱落以及细集料析出，经过荷载作用反复对路面内部进行冲刷，容易造成沥青混合料的水损害，从而导致早期病害的发生。
              
    4. 2 成因分析
    ① 集料与沥青黏附性差或不合格矿粉导致沥青与集料间胶结效果差，易使沥青混合料出现水损害。
    ② 粉胶比偏大。粉胶比对沥青混合料的透水性及耐久性有着重要的影响，由于水的极性很强，它可以通过定向力吸附到带电荷的集料表面，当粉胶比大于1. 6 时，沥青胶结料中沥青膜厚度很薄，水进入沥青路面在集料表面发生置换作用。
    ③ 混合料离析。由于级配设计、施工工艺、摊铺厚度与集料粒径不匹配等因素导致沥青混合料中集料及沥青分布不均匀，造成沥青混合料局部离析，导致白斑的出现。
    ④ 压实度不够。施工过程中由于温度过低、碾压工艺不合理等原因造成的沥青混合料压实度不够、空隙率较大同样是白斑出现的重要因素。
    4. 3 防治措施
    ① 尽量选择碱性集料，如不得已采用酸性集料时，可用添加抗剥落剂的措施提高沥青混合料的水稳定性。
    ② 沥青混合料用矿粉必须使用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到，且石料中的泥土杂质应除净，保证塑性指数满足要求。
    ③ 严格控制压实度。路面压实采用压实度及现场空隙率进行双控，压实度检测的标准密度采用当天马歇尔试验密度，要求压实度不小于98%，并且芯样的密度值不低于当天实测最大理论相对密度的93%，现场压实空隙率控制在4% ～ 7%之间。
    ④ 用沥青再生剂在病害位置进行补洒，防止病害进一步发展。
    5· 结语
    我国幅员辽阔，沥青路面施工技术具有复杂和多变性。各地原材料差异较大，加之气候条件不同，机械配置和施工手段也各不相同，沥青路面施工过程中经常出现各种特殊问题。
    本文根据对近年来多个项目的考察，汇总不同项目出现的特殊问题，选取有代表性的几个典型问题进行分析，提出相应的防治措施。沥青路面施工中出现问题在所难免，在施工过程中应加强各项环节关键技术的控制，做到防患于未然，才能确保沥青路面的使用性能与耐久性。