沥青路面施工离析防治措施研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1. 选题背景

公路作为公共的基础设施，时刻在为国民经济，社会的发展和人民生活服务，同时它也是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。改革开放以来的20年，是中国公路发展速度最快，规模最大，最具活力的时期，自1988年沪嘉高速公路建成通车以来，中国的公路事业进入了以建设高速公路、一级公路等高级公路为主的新时代。1988年以来，中国已经连续4年每年将超过2000亿元的投资用于公路建设，2003年公路建设投资达3715亿元。高速公路通车里程，1989年全国仅为271公里，到1999年突破1万公里，到2002年突破2万公里，2009年近6万公里，稳居世界第二位。我国的公路建设事业用了短短十几年时间走完了发达国家半个多世纪的发展历程。

我国的高速公路沥青路面的设计使用期一般为15年，水泥混凝土路面的设计使用一般为30年。虽然至2006年底，全国高速公路总里程达到45400km，但主要集中在最近5～6年完成的。由于这些高速公路路面的设计和施工的设计和施工水平都存在明显的差异，以及现实存在的较为普遍抢工和低价中标等现象，其中部分高速公路的路面属于非正常设计，特别是非正常施工 。如沈大高速公路在开放交通两年后一些路段就开始产生结构性破坏，之后破坏不断增加；京津唐高速公路在实际通车8年半后，全线行车道几乎都产生了断断续续的纵向网裂形变带。

同一条高速公路的不同路段上的交通量和交通组成都会有显著差异。高速公路开放交通以后，路面原先的缺陷就会先后导致各种程度的路面早期破坏现象。因此，高速公路开放交通初期（1～2年内）产生部分路面早期破坏。随着路龄的增长，沥青要逐渐老化，沥青混凝土的抗温度裂缝能力、抗疲劳破坏能力、抗水破坏能力和抗松散能力都会逐渐减弱，沥青面层的损坏现象会逐渐出现和增加，并引发更严重的破坏。水破坏是高速公路路面破坏的一个重要部分，内因是沥青混凝土的不均匀性大。由于多方面原因, 我国高速公路面层用的AC 的离析现象和不均匀较大, 在表面随机分布数量不一的薄弱点位, 在降雨过程中, 雨水在一些薄弱点位被快速行驶车辆轮胎下产生的大动水压力(车速为80 ～ 120 km /h时, 动水压力可达0.04MPa)压入表面层, 在中、底面层的AC 不是很密实的情况下, 自由水会被一直压到底面层的底部 。因此，对沥青面层上可能出现的一些早期损坏，应非常重视。一旦某种早期损坏出现，都要及时采取日常养护措施，防止其扩大或引起其他损坏，甚至破坏。

但仅是在早期破坏出现后进行养护和恢复是远远不够的，我们更需要从源头去减轻或避免这种现象的发生。从上面的叙述中不难发现，造成路面早期破坏的两个重要原因就是非正常设计和非正常施工。随着我国路面技术的发展，非正常设计现在并不多见。可以说，就设计阶段，我们的方案都可以满足规范和设计文件的要求。因此，非正常施工就是造成我们现阶段路面早期破坏的最重要的原因之一，而非正常施工造成的直接现象就是沥青混合料的离析。

集料离析是指在某一区域的粗集料偏多而细集料偏少或细集料偏多而粗集料偏少，使得实际的级配与设计级配出现大的偏差。主要表现为：点状，随机出现小块分布不均；线状，在道路两侧或摊铺机交接部分连续的带状不均；面状，路面整体不均。通常粗集料集中的部分空隙率较大，容易过早的出现水损害、形成坑槽；这部分的沥青混合料的拉伸强度低、抗裂性差，严重降低了路面的疲劳寿命。细集料集中区域沥青含量高，空隙率小，导致路面的永久变形、泛油等路面病害。

总之，离析是影响路用性能和使用寿命的重要因素，严重离析的路面使用寿命可能会减少50%以上，所以可以说沥青混合料的不均匀性引起了路面的早期破坏，而离析已经成为决定施工质量和之后道路使用的重要因素。一旦在施工中不能控制好离析的程度，之前室内试验所做的级配都变得徒劳了。因此，提高沥青面层施工的均匀性，对提高路面的使用质量，减少路面早期破坏及保证路面的使用寿命具有重要意义。

1.2. 选题意义

前面已经讨论了我国高速公路沥青路面发生的一些早期破坏现象，如一个一个孤立的水破坏造成的网裂、形变和坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、横向裂缝多、新铺沥青面层的表面层的表面构造深度忽粗忽细，以及路面初始平整度水平不高和不平整度发展的快等，都与沥青混合料的不均匀性有关

沥青路面的局部破坏已经成为我国沥青路面早期损坏的主要现象，其主要的原因则是沥青混合料在施工过程中出现的不均匀现象，降低路面的使用寿命。通过对现有文献资料的研究寻求一种行之有效的评价指标来表征沥青路面的离析程度，进而在施工过程中来指导施工，保证沥青面层的施工均匀性，提高路面的设计使用寿命。沥青混合料的级配离析、温度离析有多种因素造成，从混合料配合比设计、原材料质量控制、拌合、运输、摊铺、碾压等方面采取有效措施、防止沥青混合料离析的发生，对于提高沥青路面的均匀性，保证沥青路面修筑质量、节约社会资源，具有重要意义。

1.3. 本课题在国内外的研究现状

20世纪80年代中期以来，热拌沥青混合料的离析问题逐渐受到关注，在沥青混合料离析对沥青混合料性能以及对沥青路面路用性能的影响、沥青混合料离析的判别、沥青混合料离析的控制方面进行了相关的研究。

1997年，美国设立在奥尔本大学的美国国家沥青技术中心（NCAT）进行了国家联合公路研究项目—热拌沥青混合料的离析原因（Segregation Causes and Cures for Hot-Mix Asphalt(NCHRP 9-11)），2000年，美国国家交通研究委员会（TRB）开展了国家联合公路研究项目“热拌沥青混合料路面的离析（NCHRP 441），形成了迄今为止有一定代表性的研究成果。该研究提出将沥青混合料的离析划分为4个等级，即无离析，轻度离析，中度离析，严重离析，并提出了沥青面层离析检测方法及离析对混合料性能的影响和评价沥青路面离析程度的指标，具体划分标准如表1.1所示

表1.1 NAPA判定离析的技术指标

检测指标	轻度离析	中等离析	严重离析
级配变化/%	1个筛孔5	2个筛孔10	4个筛孔15
沥青含量变化/%	0.3～0.75	0.75～1.3	1.3
空隙率变化/%	2.5～4.5	4.5～6.5	6.5

美国的佐治州、华盛顿、加利福尼亚等州也进行了一些研究，并根据自身的实际情况制定了相应的标准，有些州还将离析指标作为最后验收依据之一。加拿大学者对沥青路面的离析也做了许多研究，初步形成了沥青混凝土路面离析程度的划分标准，如表1.2所示。加拿大学者将离析划分为三个等级，但没有给出定量的划分界限，由此可见离析的问题仍需要深入研究。

表1.2加拿大沥青混凝土路面离析程度分级标准

离析程度	定义
轻微离析	粗集料颗粒间的沥青和细集料的含量基本正常，但和周围的表面相比，局部表面构造明显偏粗。
中度离析	粗集料颗粒间的沥青和细集料含量明显偏少，“多石”现象严重
严重离析	粗集料颗粒间的沥青和细集料含量明显缺乏，“多石”现象严重。

伴随着国内高速公路的蓬勃发展，从2000年开始国内的公路工作者在工作实践中也发现了这个问题，开始研究沥青路面的早期损伤与沥青混合料离析之间的关系。

我国《公路沥青路面施工技术规范》规定了不同筛孔矿料通过量的允许误差值，如表1.3：

表1.3矿料通过量的误差

圆孔筛筛孔尺寸（mm）	方孔筛筛孔尺寸（mm）	允许误差（%）
≥5	≥4.75	±7
2.5	2.36	±6
0.075	0.075	±2
沥青用量	±0.3

沙庆林院士对高速路面早期破坏和预防进行了深入的研究，提出了沥青路面的部分早期破坏与沥青混合料的离析密切相关，沥青混合料的级配离析和温度离析是造成路面早期损伤的重要原因，并从设计与现行施工规范寻找了离析产生的原因：

1沥青混合料级配范围过大

我国《沥青路面施工规范》规定的密级配沥青混凝土面层的矿料级配范围过大，其中粗集料见表1.4

表1.4 密级配沥青混凝土面层粗集料级配范围

筛孔尺寸	26.5	19	16	13.2	9.5	4.75
AC-25	90～100	75～90	65～83	57～76	45～65	24～52
AC-20		90～100	78～92	62～80	50～72	26～56
AC-16			90～100	76～92	60～80	34～62
AC-13				90～100	68～85	38～68

从表1.4中四个常用级配看，4.75mm含量的范围宽达28%～30%，其余筛孔量的范围在10%～22%之间，但施工规范没有说明如此宽的范围做什么用，实际上它是沥青混合料的矿料级配和油石比得不到保证的重要原因。

施工期间，很多高速公路室内沥青混合料的抽提筛分结果证明，生产配合比确定的沥青混合料的矿料级配曲线和油石比得不到保证。沥青混合料拌合厂一旦确定生产配合比之后，实际上就确定了沥青混凝土的物理—力学性质，如空隙率、水稳定性、抗滑性和高温抗形变能力、回弹模量等，严格的说，随后的生产应该保持这根级配曲线和相应的油石比不变，才能保持所要求的沥青混凝土的物理—力学性质不变。

2施工规范规定了不同筛孔矿料通过量和沥青用量的允许误差过大

施工规范规定的不同筛孔矿料通过量和沥青用量的允许误差见表1.3，不考虑设计生产的级配曲线，如果≥4.75mm颗粒通过量的极差超过了14%，2.36mm通过量的极差超过了12%，0.075mm通过量的极差超过4%，就可以肯定其中有超出允许范围的不合格的矿料级配。因此，允许误差太大是影响沥青混凝土均匀性的第二个重要原因。

3不同规格原材料颗粒组成的变异性大

在我国, 习惯上公路路面用的不同规格的碎石都是从市场上采购的。各地市场上的碎石主要是为建筑部门准备的。建筑部门需要的碎石规格与 路面用碎石规格有较大差别, 而且市场上很少有大型碎石场。往往一条高速公路路面用的碎石需从约 10 个, 甚至更多的小型碎石场采购。这些小型碎石场所采用的碎石机和筛分机的型号和规格都不一致。一般都采用颚式 碎石机。对于碎石机和筛网的使用又没有规范。例如, 颚板磨损到什么程度、筛网破损到什么程度就应该更换都没有规定。锷板主要部分已经磨平、 筛网已有破洞仍然在使用。因此同一个碎石场生产的名义上规格相同的碎 石,其实际颗粒组成常有显著差异。不同碎石场采购来合在一起的名义上 同规格的碎石,其颗粒组成的变异性更大。近几年来,有些高速公路采用大碎石场更大的碎石, 同时要求二次破碎时使用反击式碎石机,不但使碎石的颗粒形状和扁平长条颗粒的含量能满 330 高速公路沥青路面早期破坏现象及预防能满足要求,而且颗粒组成的变异性得到明显改善。某高速公路某合同段连续 8 天从拌和室中取干拌后的白料进行筛分试验, 试验结果的统计特性列在 表 10-7 中。由表 10-7 可以看到,各个筛孔通过量的极差都小于 10 % ,偏差 系数也小于 10% , 平均 6 .35 %。但是,市场上的大碎石场终究不是专用的, 不是按工程需要配置和生产的,所以往往供不应求, 不得不再从其他碎石场补充碎石。此外, 碎石场仅由碎石承包商管理, 使用者无法参与, 也会影响碎石的质量。

麻旭荣、李立寒借鉴美国NCHRP-411的研究成果，提出沥青混合料级配离析程度可以用级配偏差值，沥青用量、空隙率和理论最大密度差值等指标进行判别和评价，具体见表1.4 。尹健标，王端宜提出施工现场采用无核密度仪检测施工段离析和离析程度与路面状况指数呈线性递减关系 。丛林，郑晓光，郭忠印研究了温度离析对路面性能的影响，提出了温度越高，沥青混合料密度越大，其空隙率越小的规律 。

表1.4混合料离析判别指标与指标建议值

我国不少学者也从级配设计角度研究了离析现象，并有了很多成果。例如，包秀宁,张肖宁从路面颗粒材料的角度研究离析，提出了采用颗粒分散系数差别判别其级配矿质混合料的离析程度 。韩立志，梁增洁等人以AC-25级配为例，用分形函数评价级配离析 ,提出了密级配AC-25级配离析分维评价标准，见表1.5。陈明国、谭忆秋等人采用SMA-13级配，用分形维数D定量研究不同级配曲线的走向，提出了动稳定度DS与粒径分布的分形维数D之间有较好的线性相关 。

表1.5 密级配AC-25级配离析分维评价标准

判别指标	无离析	离析
级配离析指标S	0.116≤S≤0.716	0.746≤S≤1.464
分形维数D	2.397≤D≤2.484	2.484≤D≤2.588

不仅如此，不少学者已将理论应用于施工实践，得到了不少宝贵的经验。如彭余华在他的博士论文中提到应控制温度离析，在区域温差大于10～15℃的地方，应采用增加碾压功，替换等措施以保证路面工程质量 ，光同文，朱德玉，杜建国提出了传统施工工艺中，摊铺机收料是料车内沥青混合料有明显的温度离析现象，采用沥青混合料转运车技术可以大大改善温度离析的方法 。

但国内对沥青混合料的离析多局限在施工中出现的原因以及如何防止，这通常是作者在施工中经验的总结，一方面往往不够全面，只关注了几个地方，另一方面缺少系统的研究。因此，有必要对离析问题进行系统全面的研究，用于指导施工操作和实践应用。

2. 研究的基本内容与方案

2.1. 基本内容

从上面的介绍可以看出，国内外对沥青混合料离析的研究主要集中在离析判定的标准和检测方法的选择。国内对沥青混合料离析的研究主要还是立足于美国NCHRP 441的研究成果和思路，而对离析的产生机理、离析对路用性能影响以及实际施工中离析产生的过程缺少系统全面的研究。本文的研究内容主要如下：

（1）解释离析的产生原因和常见的路面离析现象

国内外的不少学者从不同的角度研究过离析的特性，并总结不少可以评判离析的指标。由于本文着重研究离析对路面均匀性的影响，所以在这里引用已有的一些评判指标，对其进行介绍。本文将从路面施工中，将沥青混合料路面的离析现象分为6种，分别为级配离析、温度离析、运料车末端离析、中线离析、边缘离析和随机性离析。

1级配离析：热拌沥青混合料再生产、运输、摊铺过程中控制不当造成混合料粗细集料分布不均，产生离析。具体表现为粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低、导致沥青路面产生水损害及耐久性降低，从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等病害；细集料较为集中的区域沥青路面空隙率小、沥青含量大、容易产生车辙、泛油等病害。

2温度离析：热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中，由于不同位置的混合料温度下降不一致，导致混合料的温度差异，产生温度离析，运料车表面的混合料、运料车车箱的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。如果摊铺后的沥青面层产生温度离析，在相同的碾压工艺下，温度较低的区域路面难以压实，压实度较低，路面空隙率较大；温度较高的区域路面易于压实，压实度相对较高，路面实际空隙率较小。因此，沥青路面的密度分布不均匀，路面的平整度也会降低。摊铺和碾压温度较低的区域的路面出现早期损坏现象。

3运料车末端离析：运料车在沥青厂储料仓装料次序不正确及摊铺机每次把料铺完后才装料，会导致出现翼形的片状离析，该离析区域的粗骨料较为集中。

4中线离析：中线离析表现为摊铺机中线附近的粗集料较为集中，这是由于摊铺是混合料由摊铺机料车卸到螺旋布料器时粗集料在螺旋布料器的推动过程中集中在摊铺机中间造成的。

5边缘离析：当摊铺宽度较宽或摊铺机的螺旋布料器转速不够时，粗集料滚到了摊铺区域的边缘而造成边缘离析。

6随机性离析：由于原材料的变化，如冷料的级配变动太大，超粒径石料的增多、筛孔的堵塞或筛网的破裂、设备的故障、拌和楼生产的混合料相关指标波动过大、碾压不及时等，都可能造成随机性离析，表现为路面局部会出现许多大粒径或小粒径颗粒的集中。此外，低气温施工、随意停机或保温措施不够往往也会形成随机性离析。

以上便是6中常见的离析分类，而发生离析的原因有很多，沙庆林院士对这个问题进行了总结，归纳出以下几个原因：

1堆料：当向沥青混合料拌合场接收供料商供料时，为保证材料均匀，要用合理的堆放技术。大的料堆对大粒径的集料很敏感，由于使用运输带系统形成料堆，大颗粒滚到堆料外侧，集料产生离析。通常提供给拌合机的不同规格的集料是分别堆放的，这样做由于每堆的集料规格相同，可以减轻离析现象。堆料不仅要在冷料时分开，更要在清仓时分开。一些施工地点在开工前的清仓时将其中的热料放出和冷料堆在一起，这样在拌合楼开始控制时，向冷料仓中加料时又会将热料加入，致使拌和楼无法控制料仓中的温度，致使离析发生。

2拌合机可能产生集料离析：在拌合沥青混合料的过程中，离析发生的位置与拌合机的类型有关，当采用间歇式拌合机时，这之中我们最为关心的是冷料仓和热料仓。

如果冷料仓中只放单一的集料，则不会产生离析现象，但是在施工中我们经常能发现当拌和楼正式开始控制时，运料车向冷料仓中加入冷料时，经常会将一个仓中的部分料子流入相邻的仓中，致使拌合机中的级配发生改变。另一种情况是加入冷料仓中的料子某个多，或某个少，致使热仓中一档多，一档少。这种时候如果不调整级配就必须停机重新向料仓中放料，否则一个仓中因满料而停机。按理说应当停机保证级配，但是施工人员往往因为工时而选择调整级配，这也是设计级配得不到保障的原因之一。

3载货汽车装料和卸料：载货汽车在储料仓下面快速装料时，驾驶员一般不喜欢移动汽车或只是将汽车向前移动。如果混合料对离析敏感，较大碎石将滚到载货汽车前部、后部和两侧。这样将导致载货汽车在到达现场后开始卸下和最后卸下的料子都是粗集料。

正确的装料方法为：分三个不同的位置往载货汽车中装料，第一次装料是靠近车厢的前部，第二次装料是靠近后部车厢门，第三次装料在中间。

4摊铺机：施工中保证冷料仓和载货汽车只是保证了到场沥青混合料的均匀性，但摊铺使用的摊铺机也是我们需要注意的一个重要地方，因为它是直接将混合料摊铺在路面上的机器。在这一环节中，我们需要考虑的因素最多也最为复杂。

首先，应当每辆载货汽车卸料之间，不要完全用完收料斗中的混合料，留少部分混合料在收料斗内。因为一般收料斗内混合料含粗颗粒较多，如果用完收料斗内的混合料后另一辆载货汽车收料斗卸料，则会使每次收料斗最后摊铺的路段发生集料离析。其次，应当注意载货汽车向收料斗内卸料时，混合料应当从载货汽车下面运送出出去，而不是从上面滚落到收料斗中。而且应当保证分料器的连续运转，调整粉料器的速度，使出料连续而缓慢，如果分料器不连续，则会使混合料在摊铺机内产生离析。

此外，我们在这里提到一种特殊的离析，称为温度离析，这种离析不同于前面几种可以通过观察直接看到，需要采用红外摄像机等设备才可以观察与研究，所以本文中仅仅介绍而不研究。

铺筑之前，热拌沥青混合料的温度差别会导致施工过程中铺筑层产生潜在的破坏。其他问题，如剥落、压实度较低和松散等也是施工过程中产生在沥青混凝土层中的破坏症状。温度差别隐藏的破坏作用从装有热拌混合料的载货汽车向摊铺机卸料开始。如果所装的混合料发生了温度差别，卸料时，料车顶面温度低的料落在摊铺机收料斗的底部，此后可能有两种不同情况：一种情况是沿料车两侧温度低的混合料被挤向摊铺机收料斗的两侧。第二种情况是，当下一辆料车到达摊铺机前并向收料斗卸料时，冷混合料被输送到后面的分料室并被整平，整平板不可能是较冷的混合料和高温混合料一样固结，在摊铺层上也会出现开式的离析小面积（温度差别破坏）。由于每一辆车都有可能产生这种离析破坏，周期性的破坏现象也就容易产生了。

(2)室内试验研究离析对路面均匀性的影响及提出合理的检测指标

本文依托武汉某项目的桥面铺装，直观反映离析现象的方法是现场钻芯取样，但考虑到现场钻芯取样过多会对桥面产生不可弥补的破坏，所以不可能大量钻芯取样进行研究；其次，室内的性质验证检测试验大多是破坏性试验，钻芯试样不能满足室内试验的数量要求，所以选择室内成型马歇尔试件研究离析对混合料性能的影响，研究级配离析对路面结构均匀性和耐久性的影响，提出基于现行规范所采用的检验办法和级配评价方法，并提出相应的技术检测指标。

试验选择桥面下面层AC-20作为研究对象，粗集料为三档，分别是：13.5～20mm（1#），5～13.5mm（2#），3～5mm（3#），细集料为0～3mm.以下表2.1,2.2为粗，细集料检测结果：

表2.1 粗集料性能指标检测结果

检测项目	实测数据	技术要求
1#	2#	3#
表观相对密度	2.844	2.848	2.866	≥2.50
毛体积相对密度	2.806	2.799	2.795	-
吸水率	0.47	0.62	0.89	≤3.0

表2.2 细集料石灰岩性能指标检测结果

检测项目	实测数据	技术指标
表观密度（g/cm3）	2.483	≥2.50
水洗0.075mm含量（%）	12.3	≤12.5
砂当量	72	≥60

经过级配设计，确定的及配和最佳油石比见下表2.3：

表2.3 AC-20C各矿料比例及最佳油石比

混合料类型	各种矿料所占比例（%）	油石比（%）
1#	2#	3#	4#	矿粉
AC-20C	39	25	1	33	2	4.2

以上称为标准级配，设计离析级配，借鉴麻旭荣，李立寒在《沥青混合料级配离析判别指标的探讨》一文中对用级配偏差值划分离析范围，具体见表2.4：

表2.4 级配偏差值划分离析程度

离析程度	严重离析	中度离析	轻度离析	无离析
级配偏差值S	35%	20%～35%	10%～20%	10%

因为粗集料有三档，而细集料只有一档，当离析发生时细集料集中的区域势必粗集料减少，所以细集料增减研究级配离析要比控制粗集料增减方便的多。因此设计离析级配选择将控制细集料的含量，通过调整细集料的含量改动配合比，细集料减少的部分按粗集料原来占总的粗料的多少增加到粗集料中。从而设计相对于标准级配的离析曲线如下表2.5：

2.5 离析级配设计

离析程度	配合比
13.5～20	5～13.5	3～5	0～3	矿粉
轻度离析	1#	43	28	1	26	2
2#	35	22	1	40	2
中度离析	1#	47	31	1	19	2
2#	31	19	1	47	2
严重离析	1#	52	34	2	10	2
2#	26	16	0	56	2

注;1#代表细集料减少

2#代表细集料增多

以上为离析的级配设计，每一个与标准级配的级配偏差值都是刚过评价标准，分别是11%，20%，35%。

通过调整级配可以实现在实验室内模拟现场离析情况，但离析区域的沥青含量往往并不是之前设计的油石比对应的沥青含量，针对此，本文在模拟级配离析时，保证击实温度和有效沥青膜厚度不变，而非油石比不变。因为细集料集中地方沥青必然多，如果只改变级配而保证油石比不变，看似是改变了一个条件，但是实际上却是改变了有效沥青油膜的厚度，甚至是改变了矿料骨架的结构。本文假定在运输的过程中，集料虽然离析，但裹附在集料表面有效沥青膜的厚度不变，这样保证只是级配改变，符合控制变量法的科学研究方法。

以下是计算各个级配对应的油石比：

首先应当计算出标准级配的有效沥青膜厚度DA，因为无论级配怎样改变，集料表面的有效沥青膜厚度我们假定不变。

1求标准混合料的比表面积SA：SA=∑（P_i*FA_i）

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，矿料及配中大于4.75mm集料的表面积系数FA均取0.0041.计算集料比表面积时，大于4.75mm集料的比表面积只计算一次，即只计算最大粒径对应部分，

由此可得标准级配的DA: SA=5.02m²/kg

2求DA：

表2.6 各种矿料对水的相对密度及配料百分比

料号	1#	2#	3#	4#	矿粉
毛体积相对密度	2.806	2.799	2.795	2.843	2.853
配料百分比	39	25	1	33	2	100
表观相对密度	2.844	2.848	2.866	2.843	2.853
γsb	2.817	集料的合成毛体积相对密度
γsa	2.845	集料的合成表观相对密度
ωX	0.348	合成集料的吸水率
C	0.836	合成矿料的沥青吸收系数
γse	2.840	合成矿料的有效相对密度
Pb	4.03	沥青含量（%）
γb	1.038	沥青相对密度
Pa	4.20%	沥青混合料的油石比
Ps	95.97	各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和（%）

由标准级配的有效沥青膜厚度反算各级配的油石比，其结果见表2.7：

表2.7 各离析级配的油石比

离析程度	油石比
轻度离析	1#	3.7
2#	4.7
中度离析	1#	3.2
2#	5.3
严重离析	1#	2.5
2#	6.0

根据设计级配和计算的油石比，将进行室内模拟离析的性质验证试验。

(3)施工中常见离析发生的情况和避免措施

沥青混合料的离析与设计、生产、运输、施工等环节密切相关，几乎可以说贯穿整个沥青路面设计与施工中。本部分依托武汉某正在施工的桥面铺装研究施工中各个环节中沥青混合料离析的影响因素，重点采用燃烧法对施工中不同环节的混合料级配离析的情况做出分析，探寻级配设计中预防混合料后期离析的关键技术指标与参数，为沥青混合料级配设计提出参考。

施工中防止离析的方法主要有 ：

1加强集料生产的管理，仔细清除覆盖层，努力使用清洁的、均质的集料。路面用的集料通常分为粗集料（粒径大于4.75mm的大、中、小碎石）和细集料（粒径小于4.75mm）两类。集料既要满足颗粒形状好和清洁不含黏粒，其力学性质和颗粒组成又要符合要求。

2拌和厂应该将集料堆放在硬化的土地上，细集料要加盖棚盖。例如，下层用石灰，石灰粉煤灰或水泥粉煤灰、水泥稳定土，上层用一定厚度的水泥混凝土（可掺粉煤灰），以保证清洁。特别是可以规避雨天场地泥泞，将泥土带入集料中。细集料加盖棚盖也十分必要，对冷料仓进行调试确定以确定各个料仓的供料配比时，通常使用干的粗、细集料。一旦下雨，没有棚盖的集料会变得潮湿。粗集料潮湿时不会影响其供料数量、细集料潮湿时，颗粒与颗粒之间有凝集性，就不会像干料向运输带连续供料，单位时间内流过料口的数量也会减少。因此，有必要保证细集料干燥。

3冷料仓上方要用高度1m的钢板分开，避免向冷料仓中装料时集料流入相邻的料仓中。而且一种规格的料只装一个冷料仓。除非某种规格料用量大。且有富裕的冷料仓时，才用两个冷料仓。在拌合厂常发现冷料仓上口相互紧张，或是上方隔板高度不够，当装载机向冷料仓中装料时就会有集料流入相邻的料仓中，造成不同规格的集料相互交流，明显增大集料的不均匀性。

4增加冷料仓的数量，我国初期建设的高速公路常用4个冷料仓，到20世纪90年代下半期，开始增加到5个，近几年有的高速公路已开始使用6个冷料仓，显然料仓多，有利于将料分的更细，保持矿料级配少变化。建议今后至少要有6个冷料仓，具备7个冷料仓更好。

5从摊铺机的人员操作方面解决，加强培训，控制摊铺速度，确保慢速、均匀、不间断地摊铺。摊铺速度过快会造成螺旋分料器中集料分布不均而产生离析或路面厚度不足；摊铺速度过慢则容易使混合料堆积在一处，亦会产生离析

6完善管理,减小集料颗粒组成变异性 路面用的集料通常分为粗集料(粒径大于 2.36mm 的大、中、小碎石) 和 细集料(粒径小于 2.36mm 的石屑、人工砂或天然砂)两类。没有好的材料, 就不可能制出好的产品,这是众所周知的常理。集料既要满足颗粒形状、颗粒组成和力学性质的要求,又要清洁。 (1) 严格购料合同, 控制进料变异性。签订购料合同时,对某种规格的集料应具体规定通过哪些筛孔尺寸的质量百分率。对每种规格的粒径 4.75mm 以上的碎石, 应规定 3 个以上筛孔尺 寸。例 如, 对 于 20～40mm 的碎石, 应有的筛孔尺寸 为 37.5 mm、 (31.5mm)26.5mm、19mm,必要时再增加 16mm; 对于 10～30mm 的碎石, 应有的筛孔尺寸为 31.5mm、(26.5mm ) 19mm、(16mm) 13.2mm、9.5mm, 必要时再增加4.75mm;对于 10～20mm 的碎石, 应有的筛孔尺寸为 19mm、 (16mm) 13.2mm、9.5mm, 必要时再增加 4.75mm 和 2.36mm; 对于 5 ～ 10mm 的碎石, 应有的筛孔尺寸为 9.5mm、4.75mm、2.36mm, 必要时再增加 1 .18mm。对于石屑、人工砂和天然砂等细集料, 也应具体规定通过一些筛孔尺寸的质量百分率, 例如, 4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm 和 0 .075mm。合同中具体某一筛孔尺寸的通过量应根据采石场已生产集料的实际颗粒组成确定。在合同中还应该规定通过某一筛孔尺寸集料的允许误差( 与规定通过量的允许误差 )。只有严格购料合同, 严格检验进料的颗粒组成, 拒收不符合规定的材料,才能减少进料的变异性。

2.2. 技术路线

3. 研究计划与安排

为按时完成这次毕业设计，合理的运用时间，预先对本次毕业设计的进度做以下安排：

第1-4 周：查阅相关文献资料，明确研究内容，完成英文翻译及开题报告。

第 5 周：熟悉毕业论文的资料，根据老师所提供的论文对研究有初步认识,对不懂的

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 沙庆林. 高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[m].人民交通出版 社.2008.5-6，363-374.

[2] 沙庆林.高速公路沥青路面早期损坏与对策[j]. 长沙理工大学报.2006-09.1-6

[3]napa．segregation causes and curesfor hot mix asphalt, the american association of state highway andtransportation officials [r]．1997.78-81．