沥青混合料压实特性分析

刘思恩

【摘 要】中国沥青公路表面在应用进程中初期病害较多，诸多考察表明沥青公路表面的初期病害与实际压实水平紧密联系，压实工艺决定了沥青公路表面运用性质。笔者经过诸多考察，探究了沥青混凝土的压实特性。

【关键词】沥青混合料，压实特性，压实工艺，影响因素

引言

沥青公路表面构建的重要步骤就是压实。压实水平的高低直观体现于沥青公路表面的受力能力、持久性和平稳性。操作和探究证明，在渠道化运输基础上，如果压实水平低，会导致显著的车辙破坏。

一、沥青路面压实影响因素分析

沥青路面压实的影响因素很多，如材料因素、配合比、结构和外部环境因素、压实机械的选型、施工组织等。我们只有深入的分析上述因素，在施工过程中才能更有手段和措施去把控质量，以达到最佳效果。压实良好的路面空隙分布均匀，既不欠压也不过压，我们可以通过测试路面孔隙率的大小和变异性来评价压实工艺的好坏，研究现场压实对沥青路面力学特性、压实程度和孔隙分布的影响。

二、沥青混合料压实特性

2.1沥青混合料压实特性与材料构成的关系

搅拌沥青复合材料是经过特定比例的石料、石粉和特定比例的沥青加热到特定温度后，经过均衡搅拌后产生的具备立体网层构造的一类系统。在压实进程中，各类级别的复合材料展现出镶嵌组合，其中起决定性作用的是粗骨料的级配情况和沥青含量对压实特性的影响。由于粗骨料的级配情况对压实度造成影响的相关分析文献已经比较多，因此，本文仅对不同沥青含量对对沥青混合料压实特性的影响进行分析研究。

本文采用了A-13S和AC-20S两种级配的混合料，来进行沥青含量对沥青混合料压实特性的影响的研究。表1为实验用级配各类集料的筛分通过率。在试验中使用了5个相异的油石比，分别为3.3%、3.8%、4.3%、4.8%和5.3%。

表1 试验用级配各档集料的筛分通过率

筛孔 26 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

AC13-S 100 95.6 72.7 40.4 30 19.4 14.5 10.3 8.1 5.1

AC20-S 100 98.2 89.2 76 62.2 37 26.7 18.3 12.6 8.1 5.9 5

将混合料在最佳拌和温度（160℃）下拌和，然后放置在烘箱中把混合料老化2小时，以此来模拟现场施工时沥青混合料的老化，设定烘箱温度为混合料的最佳压实温度（147℃）。利用旋转压实仪对老化好的混合料压实，设置初始压实次数为8次，设计压实次数为100次，最大压实次数为160次三种情况。

2.2干硬性和软弱性混合料的压实工艺

沥青复合材料的特征，比如复合材料矿物质比例或者直径的最大值和其压实程度呈负相关，要完成规定的密集程度就必须拥有相应压实功率的压路机。沥青粘度与压实难度呈正比。因此必须就各类压实特点作用于压实水平的原因来采用各类策略。

表2按压实特性划分的沥青混合料类别

2.2.1干硬性沥青混合料的压实

1.干硬性混合料的形成原因

坚硬性复合材料生成的原因是利用了大粒径的粗质原料和大规格原料，也因为矿物质比重大，或者复合材料中应用了聚合物良性沥青，例如聚合物良性沥青复合材料、镶嵌密集类型沥青复合材料等。

2.摊铺和碾压温度

在沥青复合材料压实的进程中，复合材料物质在压路机的碾压下，要生成对应的迁移和再次排位。复合材料内的限制力会阻碍此类转变的进行。但复合材料间的此类限制功能和温度呈负相关，所以为了防止在路表压实进程中产生迁移或形状变化，每类沥青复合材料都具有一个压实温度的最大值。

压实温度决定了沥青复合材料的压实效率。当压实温度过高，利用少量压载，就可以使复合材料达到良好的压实标准。通常而言，坚硬性复合材料恰当的压载温度在120℃作用，最大值小于160℃。所以在现实铺垫过程中，必须在铺垫完成后及时碾压。当压载温度太小时（常温小于70℃），复合材料中沥青融合材料的粘度加大，导致压实成效不显著，易于生成压载痕迹，造成路表的不平滑。探究证明：沥青复合材料的初步压实温度每次提升10e，实际压载时长就会减小0.16；压载温度最小值每次减小10℃，压载时长就会增加0.3.所以在沥青复合材料高温条件下初步压载，可以显著地减小实际碾压时长。依照平铺层厚度、风力、底层温度、空气温度和沥青规格等原因结合思考，坚硬性一般沥青复合材料平铺温度在140℃左右。

2.2.2软弱性沥青混合料的压实

并非所有的沥青混合料在铺筑压实过程中都表现出很高的硬度，有些混合料在施工过程中表现出明显的软弱性和很差的稳定性，将这些混合料称为软弱性混合料。

软弱性混合料的压实温度探究证明，沥青复合材料的压实温度分为低温区域、中间区域、高温区域。

高温区域的温度范畴在150℃左右，最小值约为115℃。在此温度范畴内压实复合材料，难以产生裂痕等状况。高温区的温度最小值必须依照复合材料的特征、温度下降速度、平铺层的厚度、压路机类别、环境条件等原因确立，不是准确值，最小值也许小于110℃或者大于120℃。

中间区域，其温度范畴在115一93℃之间，它是产生压实损坏的温度区域。置于中间区域的复合材料其内部平稳性不够，难以保持压实功能，所以中间区域就是柔软区域。中间区域的温度最大值在115℃左右，其最小值也许小于80℃。

沥青复合材料只要介入了柔软区域，就应当在温度降低到低温时才可以进行压实。因为沥青融合材料的乳化功能，会转变沥青融合材料的性能。在柔软区域的温度范畴内运用齿轮压实沥青复合材料是不发生作用的。在此温度范畴展开复合材料的压载，会产生迁移和裂痕等状况。在齿轮前会生成“高峰”，复合材料会沿着垂直方向渐渐转移，也会向两边转移，造成平铺面积加大。通常看作是在此温度范畴内，应用光轮压路机压实就不会产生迁移状况。

三、结论

（l）通过对沥青路面上各类影响压实的分析，认为压实工艺是导致沥青路面压实问题的主要诱因，路面上不同的压实程度影响了沥青路面的路用性能和使用寿命。

（2）根据对成型温度分别为100℃、120℃、140℃、155℃和170℃时混合料的压实特性参数、体积参数和力学强度参数的计算，且对照不同压实成型温度下车辙板的毛体积密度及动稳定度进行分析，表明压实温度越高并不一定便可以获得更好的压实效果，仅当温度值在合理区间内时，混合料才可以获得最佳压实效果，在实验时，在约140℃时混合料达到最佳压实效果。

（3）路面弯沉若过大以及混合料设计的不足也是导致路面压实呈现细小裂痕的关键因素。因此应注意详细研究在施工过程中致使微裂缝出现的因素，从而采取针对性的改良措施。

参考文献：

[1]袁媛，胡建福，屠建波，刘锡良.Evotherm温拌沥青混合料压实特性研究[J].公路.2011（08）

[2]左鋒，叶奋.国外温拌沥青混合料技术与性能评价[J].中外公路.2007（06）