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沥青路面泛油现象的分析及防治论文

【摘 要】 本文分析了沥青路面泛油现象的危害性及传统和现代定义的不同。综合国内外研究对沥青路面泛油现象，按照原因和机理的不同分为空隙率过小型、压密型、动水作用型和施工不当型四种，并分别阐述了其判别性特征和原因机理。结合新、旧规范对比分析，按泛油型式不同提出了相应的预防措施。

【关键词】 沥青 路面 泛油 分型 预防措施

一、沥青路面泛油的定义和危害

（一）沥青路面泛油的定义

传统型定义为：沥青面层中的自由沥青受热膨胀，直至沥青混凝，空隙无法容纳，溢出路表的现象；新型定义为：路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部，在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下，集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青，并在水的作用下被迫向上部迁移，从而导致面层上部泛油而底部松散的沥青迁移现象。

（二）沥青路面泛油的危害

路面泛油会造成三种直接后果：一是路面滑溜，对行车安全构成严重威胁，特别是雨天。二是上面层混合料中的沥青含量愈来愈高，而中面层及下面层的沥青含量愈来愈低，直接损害中、下面层的低温抗裂性能、抗疲劳性能。三是沥青迁移造成路面空隙率的不利性改变，上面层空隙率愈来愈小而中、下层空隙率愈来愈大，中下面层空隙率的增大往往伴随着负压的产生及空隙的连通，路面的雨水极容易透过微观裂纹或面层空隙进入基层，甚至击穿上面层，形成水损害。

二、泛油现象分型及其机理

（一）空隙率过小型

1.现象特征

空隙率过小型泛油的现象特征是高温季节，整条路段地出现泛油现象，不管是轮迹带还是非轮迹带，只不过程度轻重不同而已。路表如镜面光滑，雨天车辆易打滑。钻心取样表明，空隙率过小型泛油的内部空隙充满了沥青，表面层厚度方向不存在明显沥青含量差异。

2.泛油的机理

该型泛油的机理是沥青混合料的设计空隙率过小，油石比偏大，在高温季节，沥青受热膨胀，在填满混合料中的空隙后溢出路表面形成泛油。因此，泛油现象的内因是空隙率过小，而诱发的直接外因是高温。空隙率过小型泛油的原因有二。一是规范标准的不合理导致设计空隙率过小。如我国刚开始推行SMA路面时，照搬国外规范，没有考虑环境条件的差别，将设计空隙率的标准规定为2%-4%，而我国不论北方还是南方，夏季都十分炎热，因此，路面出现泛油成为必然。二是沥青混合料配比设计不当，经验不足，对规范理解不深，没有考虑具体工程的实际情况而造成。

(二)压密型

1.现象特征

压密型泛油的表观特征是伴随有明显的车辙病害，泛油只发生在轮迹带，表面油膜分布较均匀。由于车辙的存在，车辆往往被迫变道行驶，而雨天容易形成积水，这些易对交通安全构成威胁。

2.泛油的机理

压密型泛油的机理：沥青混合料由于压实度标准偏低或压实度不足，路面开放交通后在重载车辆的再次压密作用下，沥青混合料内的集料不断嵌挤而空隙率减少，最终沥青胶浆被挤压到路表而发生泛油。在高温季节，沥青受热体积膨胀，会进一步加剧轮迹带的泛油现象。压实度标准偏低的原因通常是刚引进国外新技术时，对技术标准吃不透，加之缺乏经验造成；而压实度不足是压实功不够造成。

(三)动水作用型

1.现象特征

动水作用型泛油有两种表观形式：一是点状的油斑，由小到大发展；二是沿轮迹带分布的带状泛油。点状油斑的发展过程是，首先在某段轮迹带上出现小块油斑，直径1～2cm左右；随后，轮迹带上的小块油斑逐渐增多、增大，油斑的直径增大到2～5cm不等，继续沿轮迹分布；油斑发展的最后阶段，油斑的直径、面积和爆发密度进一步增大，直至各块油斑逐渐联通成片。带状泛油现象是沿轮迹带分布的。外观考察和钻芯抽提试验发现此类泛油的路段沥青用量正常，不存在过量沥青。

2.泛油的机理

该型泛油的机理是：路面积水在高速行驶的汽车轮胎下形成很高的动水压，这种动水压力随车速的提高呈现几何级数增长。当车速较高时，所产生的动水压足以击穿表面层沥青混凝土，进入面层底部；路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部，在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下，集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青，并在水的作用下被迫向上部迁移，从而导致面层上部泛油而底部松散。

(四)施工不当型

1.现象特征

根据美国热拌沥青混合料铺筑手册，施工不当型泛油一般表现为点状油斑或片状油膜，油斑或油膜的`分布较随机，不具规律性，油斑的发生与有无车辙无关。油斑处钻心试验表明仅该处的沥青含量偏高。

2.泛油的机理

由于原因的复杂性和现象的多样性，施工不当型泛油无法归结为统一的泛油机理。常见的施工不当型泛油的原因有：

（1）骨料离析；

（2）混合料中矿料含水量超标；

（3）石油或柴油污染基层顶面；

（4）施工时改性沥青结合料易聚积在施工机械上，机械碾压过程中这些聚集的沥青从机械掉落下来，从而导致油斑现象。

三、泛油现象的防治

(一)空隙率过小型

空隙过小型泛油是系统性泛油现象，一旦发生，危害严重，影响范围大。预防关键是做好两方面的工作：一是国家主管部门要把好技术规范或标准关；二是国家应尽快实行行业准入制度，无资格认定的不准从事相关技术工作。

（二）压密型

压实度标准偏低或压实度不足，不仅造成车辙和压密型泛油，还造成水损害等早期破坏，影响交通安全和路面耐久性。我国新规范明确指出：沥青路面的成败与否，压实是最重要的工序，许多高速公路沥青路面发生早期损坏，多与压实不足有关，因此压实度的评定至关重要。针对原规范在压实度和压实工艺方面的不足，新规范采取了两项措施：一是将原来的压实度标准提高了1%；二是对沥青路面的压实度采取重点对碾压工艺进行过程控制，并适度钻孔抽检压实度的方法。新规范在压实度控制方面是观念上的重大转变，从原来的钻孔试件测定压实度改为以压实工艺控制为主、钻孔检测作为抽检校核的手段，将事后检查转变为过程控制，即实行施工过程中的在线监测。

（三）动水作用型

由于大空隙率、高速行车和水的综合作用是动水作用型泛油的主要原因。因此，在混合料设计上对不同空隙率的混合料不应使用相同的粘附性标准，应根据沥青混凝土面层中各层孔隙率的不同，对沥青与集料的粘附性要求应随设计空隙率的变化而变化。混合料的空隙率越大，其内部遭受水侵蚀的影响越大，沥青与集料的粘附性要求应越高。对于孔隙率与路面水损害之间的关系，新规范认为孔隙率过大会造成“路面渗水情况严重，并造成严重的水损坏”，如“桥面沥青昆合料的空隙率过大，残余空隙率超过6%-8%，在汽车荷载作用下会产生很强的动水压力，加速铺装层的水损害破坏”。因此，“沥青混合料配合比设计时，最重要的指标莫过于空隙率”。新规范认为原规范的II型沥青混合料空隙率普遍偏大，不适用于多雨潮湿地区的路面使用。对于设计孔隙率指标，新规范结合我国实际情况，规定一个空隙率范围，以适应于不同的需要，这个范围根据公路等级、气候、交通条件不同而有所不同。

（四）施工不当型

防范施工不当型泛油的关键是观念转变，重点抓施工质量过程控制，而不仅是传统的最终质量，在材料和施工工艺两个方面严把质量关。

四、结语

由于泛油现象的多样性和原因的复杂性，所以应是按不同原因和机理对沥青路面的泛油现象进行分类，然后提出针对性的预防措施从根本上解决问题。

参考文献：

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[8]公路沥青路面施工技术规范 (JTJ032—94)[s]．

【摘要】文章从沥青拌合站工作原理入手，对拌合站质量控制及其常见故障进行了分析。 【关键词】沥青拌合站；质量控制；故障分析 沥青路面质量的好坏主要取决于沥青混凝土及其摊铺质量。间歇式拌合站的工作原理是中央控制室发出开机命令后，冷料仓的骨料落入各热料仓室。各骨料和粉料各由称量斗内电子称计量，随后投入拌合之内，称量好后的热沥青随后喷入缸内。各种料搅拌后，形成成品，卸到料斗里，最后通过卸料闸门将成品料放到运输车上。骨料的运送、烘干、筛分以及粉料和沥青的输送是可控的、按周期进行。 一、沥青混凝土的质量控制 沥青混凝土的质量主要体现在它的指标——稳定度和流值，而稳定度和流值表征高温时混合料的稳定性和抗变形能力，实际上是反映沥青混凝土的材料强度和材料形成后变形能力的指标。所以我们控制混合料的质量应从如下主要方面做起。 （一）矿料 粗矿料是粒径是～25mm的碎石，需要在混凝土面层通过集料颗粒的嵌锁作用提供稳定性和通过摩擦力作用抵抗位移。这就要求它的力学性质应满足沥青混凝土技术要求，并且具有一定的形状（形状影响混凝土密实度，高温稳定性和路面结构强度）。要求粗集料是破碎后有粗糙表面和棱角的正方体颗粒。针片状含量低，集料间还有较高的内摩擦力。 （二）细集料 细集料是指粒径在～之间的破碎岩石，矿碴和矿粉要求清洁干净，不含粘土和其他有害物质，应有可能的棱角从而增加颗粒间的嵌锁作用和减少集料间孔隙，增加混合料的稳定性。 （三）沥青 在使用前检查沥青的各项指标是否符合交通石油沥青技术要求，包括针入度、强度、软化点、闪点，熔解度、含蜡量、薄膜烘箱加热试验指标。 沥青标号应根据当地气候情况选取，选用沥青标号越高，针入度越大，稠度越低。适用气温越低的地区，这样筑成的路面的低温抗裂性越好，但高温稳定性较差。通常根据层面的不同选用不同的型号沥青，表面层应采用较稀的沥青，以提高表面层的抗裂性能。而中、下层采用较稠的沥青以提高其抗车辙能力。沥青的稠度越高，针入度PI指数越高，路面的高温稳定性和抗车辙能力越强，但温抗裂性差。所以施工可以在石油沥青中掺加各种改性剂，以提高沥青路面的高温稳定性和低温搞裂性。含蜡量也应控制在3%以下，含蜡量过高，会影响路面的高温稳定和低温抗裂，也会影响沥青的粘附性。 （四）配合比的控制 目标配合比的设计应从反复试验中选取，定出各级配的数量后，进行马歇尔试验，确定沥青用量，从而确定各规格料仓的配料比例。经过给料时间先后顺序，使被加热的新矿料在干燥筒的燃烧口一端的出料口从内筒流到外筒内舱中，与同时到达的填充料等混合料经干搅，从卸料口排出，混合料进行筛分、调整各规格料仓和填充料的配合比，直至关键筛孔与目标级配范围中值的误差在规定值内。 （五）温度控制 在《规范》中，沥青加热控制在150～170℃，矿料温度比沥青高10～20℃，混合料出厂温度为140～155℃，沥青混合料成品料出厂温度直接影响摊铺质量和碾压质量，运输到摊铺机使用时，温度控制在135～150℃之间，最初碾压温度不能低于135℃，最后碾压温度不低于110℃，开放交通不高于60℃，生产过程中随时检测成品料温度，及时反馈给操作室，控好温度。 （六）油石比控制 油石比是沥青混凝土中沥青质量和砂等添加料质量之比，是控制沥青混凝土的最重要指标，油石比过大，摊铺碾压后起“油饼”，油石比过小，混凝土料发散，碾压不成形，都属质量事故。 （七）混合料的拌合 要求所有矿料颗粒全部裹住沥青，没有不均匀包裹现象，无花白料，无结块或严重离析现象，发现有烧焦碳化起泡和含水的混合料都要废弃，通常拌合时间为45～90S之间，每天、每周都要随时抽验料的各项技术指标，并报请工程师批准。 二、常见故障分析 （一）冷料进给装置故障 可变速皮带机停机，可能是变速皮带电机有故障或由于冷料皮带底下被碎石或异物卡死，若是电路故障，首先检查电机的控制变频器是否有故障，线路是否导通或断路。也有可能是皮带打滑，跑偏难以运行，若有应重新调整皮带松紧度，若是卡死就要派人清理障碍，保证皮带运转、上好料。 （二）搅拌机故障 声音异常，可能是因为搅拌机瞬间超负荷致使驱动电机固定支座错位，或是固定轴承损坏导致，需重新复位，固定或更换轴承。搅拌机臂、叶片或内部护板磨损坏严重或脱落，就需要更换，不然造成搅拌料不均匀现象。若搅拌机出料温度显示异常，应清洁温度传感器并检查其清洁装置是否正常工作。 （三）传感器故障 各料仓加料不准，可能是传感器有故障，应检查更换。或秤杆卡死导致，应清除异物。 （四）矿料加热时出现燃烧器不能正常点火燃烧 出现这种情况，第一步，检查操作室内部，看点火燃烧条件是否充足，如各电源开关通断情况。其中，包括：引风机、鼓风机、干燥滚筒、皮带、燃油泵等是否启动完毕，然后再检查引风机风门是否处于点火位置，冷风门是否打开，引风机门选择开关是否处于手动位置，以及干燥滚筒、内部压力检测仪表是否在手动的状态。若这些没有影响点火，可进行第二步检查，有无初次点火，有无燃油，燃油通路是否有堵塞。再检查燃烧器点火电机等，看是否点火，高压包有无燃损，若正常，取出电极，看是否有油污过多，或电极间的距离过大等异常现象。一旦以上全正常，检查燃油泵运转正常情况，同时泵出油的出口压力是否达到正常要求的压力和压缩空气阀门是否打开，压力到达标准。 （五）负压不正常 负压是指干燥滚筒内的大气压力。滚筒内的压力受两方面影响，一方面是鼓风机，它使滚筒内产生正压；另一方面是引风机，它使滚筒内产生负压，在正压力下会使滚筒内的灰尘从滚筒四周飞出影响环保，所以负压不能太大，否则冷气进入滚筒，带走热能，燃料用量会大增。当干燥滚筒内形成正压时： 1．检查引风机风门有无动作。若没有扳转引风风门控制扭转到手动，再旋转风门到手轮，看风门开启情况，检查是否风门轴承损坏或风门叶板卡死，若手动能打开，则电动执行上有故障或执行机构本身存在问题，进行检查排除即可。 2．若引风机风门能够动作，就要检查除尘箱体上部的脉冲板打开情况，再检查控制线路及电磁阀是否正常，气路有无异常，找出故障加以排除。 三、结语 做好拌合站质量控制工作和故障排除，不仅能保证工程质量，而且能降低工程成本，提高施工效率，取得社会经济效益的双丰收。 【参考文献】 [1]交通部公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].JTF052-99. [2]中国公路学会筑路机械学会．沥青路面施工施工机械与机械化施工[M]．北京：人民交通出版社，1999. [3]路达LQB-3000型沥青拌和设备使用说明书[Z].