浅谈现有沥青混合料离析检测方法

　　沥青混合料是现代沥青路面的主要材料，沥青路面以良好的力学性能和路用性能、铺筑的路面平整无接缝、减震吸声、行车舒适、便于分期修建和再生利用等优点，成为路面的一种重要结构形式。沥青混合料在运用过程中，混合料离析是不可忽视的问题，它大大地影响到了道路在今后的使用过程中的耐久性和抗冻性。所以有必要对沥青混合料的离析进行检测，并针对问题做出解决方案。

　　

　　1　什么叫沥青混合料的离析沥青混合料的离析是指沥青混合料粗、细集料和沥青含量的不均匀，即在沥青路面一定的区域内，粗、细集料不均匀，偏离了设计级配，沥青含量不均匀，偏离了设计的最佳沥青用量，从而使该区域内的沥青混合料实际配合比与设计的配合比严重地不一致的现象。

　　

　　2　沥青混合料离析的原因从沥青混合料的生产到摊铺过程其中的任意一个环节都有可能发生离析，导致沥青混合料发生不均匀。所以造成沥青混合料离析的原因是多方面的。其中主要的原因有以下几种，级配不好导致混合料离析、拌和过程中的不均匀及材料自身的不均匀、运输过程中造成的离析、摊铺过程中的离析、混合料压实不均匀。

　　

　　3　现有检测沥青混合料离析方法由于沥青混合料的离析，造成材料粗细分布不均匀，从而影响沥青路面中沥青含量、级配组成、添加剂含量以及路面的孔隙率等方面性质的分布不均匀、偏离了原来的设计级配，直接影响到路面的性能，所以可以通过检测沥青混合料的均匀性来判断沥青混合料是否发生离析。沥青混合料的均匀性检测分为压实前均匀性检测和压实后均匀性检测，目前针对沥青混合料均匀性检测的方法主要有以下几种。

　　

　　3.1　经验法——视觉观测法经验法是对沥青混合料的均匀性有累计经验的熟练工人根据摊铺混凝土的外观特征，粗细集料是否分块聚集，或者沥青摊铺出项泛油等显著现象来判断沥青混合料是否出现沥青混合料摊铺不均匀。因为经验法只能判断摊铺表面的显著特征才能判断摊铺是否不均匀，而且主观性很强，所以实际运用中往往会出现误判漏判等现象. 视觉观测法一般只适用于大粒径及较粗的沥青混合料的集料离析判别，而小粒径和细级配的沥青混合料集料离析以及密度变异就不适用了。

　　

　　3.2　实验研究法——随机位置钻芯取样法实验研究法是指现场随机选点取样后将样品带回实验室进行实验判断，通过CT 断面扫描等方法测定钻取芯样的体积指标来评价离析。这种方法客观、准确，但是耗时费力，而且实际施工中摊铺过程必须要连续施工，无法等到实验结果后再进行下一步工作。所以它无法对施工过程中出现的离析问题做出及时判断，而且还破坏了路面结构的整体性，对路面造成伤害。

　　

　　3.3　基于构造深度的测量方法测量的构造深度与路表离析观测的结果有较好的一致性，离析越严重，构造深度越大。因此可以通过测定构造深度来评价路面离析程度。通过测量构造深度来评价均匀性的方法有铺砂法、动态激光断面仪法。

　　

　　铺砂法是将已知容量的标准砂摊填在干净且干燥的路表面空隙内，测量其覆盖面积，由此计算得到平均构造深度（MTD），铺砂法存在不能在潮湿表面上进行，测定速度慢以及重现性差等缺点。

　　

　　动态激光断面仪法是指在车身底部悬挂红外线激光测距装置，扫描路面表面不规则断面，车辆以一定速度行驶，进行连续测定，得到平均断面深度（MPD），排除波长大的数据。通过MPD 可以预测构造深度（MTD），称之为期望构造深度（ETD）。当路面构造深度较小时，激光断面仪测量结果与铺砂法测量结果有很好的相关性。但是它也有局限性，它只能测到路面表面层的均匀性不能测到路面中部以及深部的均匀性而且测量时要求路面干燥，潮湿路面会对测量结果又很大影响。

　　

　　3.4　基于密度的测量方法基于材料密度的测量方法是指通过测量摊铺在基层上的沥青混合料的各个地方的密度来判断沥青的均匀性，如果各个区域的密度差距越小则说明均匀性越好。常见的基于密度的测量方法有核子密度仪，无核密度仪等。

　　

　　核子密度仪沥青混合料均匀性检测不是直接针对沥青混合料中集料的分布状态进行检测，而是通过研究沥青混合料的空隙率、密度、构造深度等特性，间接地来研究沥青混合料的均匀性且有的只能评价沥青混合料表面的均匀性，深度方向上均匀性的信息则无法获取，所以只能检测沥青混合料表面层的均匀性。

　　

　　无核密度仪沥青混合料均匀性检测是通过产生的环形探测磁场来测试沥青混合料的介电常数然后通过相关部件将场信号转换成相应的密度显示在屏幕上，然后通过密度的变化情况来反映均匀性。无核密度仪对路面温度、湿度以及混合料的类型比较敏感，实验时应在干燥的沥青路面进行测量，而且当路面的材料发生变化时，需要对仪器进行重新标定，这样才能获得真实的数据。

　　

　　3.5　基于数字图像处理技术的测量方法目前常用的数字处理技术是利用数码相机通过对路面的图像采集或者是应用工业CT 扫描混合料样品获得图像，然后进一步对图像处理分析，首先将获得图像经行去操、灰度化等处理，将处理后的图像进一步进行数学分析，最后根据分析可以得到基于构造深度或密度、以及静矩理论等的评价指标，再将其与均匀的沥青混合料的评价标准进行比对，做出对沥青混合料的均匀性判断。

　　

　　3.6　热图像分析法热图像分析法是从沥青混合料温度变化角度来判断其温度离析状况，利用红外线探测沥青混合料的温度。根据图像颜色的变化可以反映沥青混合料的温度变化。通过成像仪对所成像进行处理，可以绘制整体施工路面的热量分布图，根据测得的温度判断摊铺的沥青混合料的温度离析状况。热成像分析法是一种专门针对温度离析提出一种检测沥青混合料的均匀性情况的一种方法。

　　

　　4　结语沥青混合料的检测方法从无到有，说明随着时代的进步，人们越来越重视道路的质量问题。沥青混合料的均匀性检测技术从以前的铺沙法、随机取样钻芯法到现在的基于数字图像分析法、热成像分析法说明检测技术在不断的自动化和高级化、能够在沥青混合料摊铺过程中及时提供均匀性检测数据，使均匀性病害问题能够及时解决。虽然目前各种方法都有各自的局限性，都不能广泛推行使用，有待进一步提升。但是它们都在不断地总结前人的不足，不断的克服自身的局限性，相对于最初的方法而言其优越的使用性能是显而易见的。

　　

　　参考文献：[1] 黄维蓉.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社[2] 郭乃胜.基于沥青混合料各组成分密度的内部结构均匀性分析[J].

　　

　　工程力学[3] 黄志福.基于数字图像处理技术的沥青路面构造深度评价方法研究[J].合肥工业大学学报[4] 黄志福.基于数字图像处理技术的沥青混合料摊铺均匀性实时监测评价方法[J].公路交通科技[5] 沈金安.关于沥青混合料的均匀性和离析问题[J].公路交通科技[6] 李文克.浅谈沥青路面检测技术的现状及发展研究[J].工业工程与技术