SMA沥青混凝土路面施工泛油现象分析.docx

          SMA沥青混凝土路面施工“泛油”现象分析                    摘要：SMA沥青混合料路面施工过程中最常见的问题就是“泛油”现象木质素纤维吸油率、含水率对于SMA沥青混合料路面泛油影响最为明显，吸油率偏低、含水率较高都会降低沥青对纤维的吸附效果，从而导致路面施工过程中出现“泛油”除此之外，原材料规格、吸水率变化、SBS改性沥青偏软、沥青混合料加热温度过高、拌合设备不稳定以及摊铺碾压也可能导致路面出现“泛油”现象因此，务必要保证木质素纤维、原材料、矿粉、沥青的质量，拌和设备稳定性，摊铺及碾压工艺合理性关键词：SMA、“泛油”现象、木质素纤维、集料、引言沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA），由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多量的填料（矿粉）组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架的间隙，组成一体的沥青混合料SMA沥青混合料的特点是“四高一低”，即粗集料掺量高、矿粉掺量高、沥青掺量高、细集料掺量低以及前“三高”导致的高成本目前，SMA沥青混合料凭借优良的路用性能以及较成熟的施工技术，在国内几乎被所有高级公路、一级公路面层所采用SMA沥青混合料在施工过程中最常见的问题是“泛油”现象。

出现“泛油”现象的沥青路面表面功能几乎丧失，没有明显的构造深度，抗滑性能极差，容易导致交通事故结合工程实践总结，纤维、原材料、矿粉、沥青、混合料温度、拌和设备、压实工艺等均会导致SMA沥青混合料路面出现泛油现象1原材料1.1木质素纤维木质素纤维在SMA沥青混合料中起到了加筋作用，有效的提高了沥青混合料的高温抗车辙性能和抵抗疲劳破坏能力木质素纤维在低温下仍呈柔性，能有效的抵抗温度应力，减少温缩裂缝的产生，提高路面低温抗裂性能[1]木质素纤维在SMA中掺量非常小，通常情况下用于SMA的木质素纤维掺量不宜小于混合料总重的0.3%，如此小的掺量却对SMA沥青混合料的路用性能有着举足轻重的作用结合工程实践经验总结，木质素纤维的吸油率和含水率两项指标对SMA沥青混合料质量影响最为明显1.1.1 吸油率木质素纤维吸油率主要取决于纤维的材质《公路沥青路面施工技术规范》 JTG F40-2004规范中规定路用木质素纤维吸油率不小于纤维质量的5倍[2]通常情况下，木质素纤维吸油率能达到9倍以上，超高的吸油率是SMA中沥青能够稳定存在的主要因素表1为某工程项目SMA-13目标配合比设计情况：表1 某工程项目目标配合比级配集料规格沥青含量，%纤维吸油率纤维吸油量占总沥青含量百分比，%玄武岩10-15mm玄武岩5-10mm玄武岩0-3mm矿粉纤维百分比，%45341110占混合料总重0.3%5.810.855.9分析数据发现，该SMA-13沥青混合料中纤维吸收了高达55%以上的沥青。

纤维吸油率发生变化时，沥青混合料质量必然受到严重影响一旦木质素纤维吸油率不合格，施工过程中极易出现“泛油”现象1.1.2含水率木质素纤维吸水性较强，外界水分较容易侵入，受潮纤维无法很好的吸附沥青，以至于达不到稳定剂的效果木质素纤维受潮后与骨料拌和过程中很难均分分散，且有很多小颗粒存在，且受潮的木质素纤维无法有效吸附沥青，导致沥青混合料出现“析漏”现象[3]施工过程中，双钢轮碾压至第3遍时工作面已经出现较为严重的“泛油”现象SMA实际生产过程中务必保证木质素纤维放置在干燥环境下，并做好防水措施1.2 集料1.2.1集料材质变化由于近些年大肆开采石料，生态环境严重破坏，自然灾害频频发生全国范围内严查环保问题，打击非法开采，关闭大量石子场各工程项目出现原材料紧缺、混杂现象，同一生厂家不同批次集料变化较大，无法控制工程质量如图1所示图1 集料规格混乱当集料规格变异较大时，会导致沥青混合料级配、矿料间隙率发生变化集料规格变粗，矿料间隙率变大，比表面积变小在沥青含量不变的情况下，沥青混合料施工过程中可能会发生“泛油”现象1.2.2集料吸水率变异沥青分为两部分存在于沥青混合料之中――有效沥青和被骨料吸收的沥青。

沥青混合料内有效沥青部分（即扣除被集料吸收的沥青以外的沥青）的体积占矿料部分以外的体积（VMA）的百分率，称为有效沥青饱和度原材料吸水率越大，被骨料吸收的沥青越多因此，总沥青含量一定的情况下，有效沥青饱和度与原材料吸水率成反比关系在沥青含量不变的情况下，集料吸水率变小时，沥青混合料施工过程中可能会出现“泛油”现象1.3矿粉SMA沥青混合料骨架间隙主要由矿粉与沥青混合均匀的胶泥进行填充矿粉在SMA沥青混合料中掺量高达10%左右，因此，矿粉质量对SMA沥青混合料路用性能有直接的影响沥青混合料用矿粉要求0.075mm通过率达到75%~100%，且无团粒结块等矿粉粒度越细，比表面积越大，最佳沥青含量越高，沥青混合料柔性及耐久性越好在沥青含量不变的情况下，矿粉变粗时，整个矿料比表面积变小，裹附所需的沥青减少，沥青混合料施工过程中易出现“泛油”现象在沥青混合料实际生产中，为了提高沥青混合料的抗水损害能力，宜加入占混合料总重1.5%的生石灰粉或消石灰代替部分矿粉如果掺入的石灰粉太粗也会出现“泛油”现象，更严重的是石灰粉遇水膨胀，石灰不断地从混凝土路面中析出，影响沥青混凝土路面结构抗水损害性能1.4沥青目前国内SMA沥青混合料用沥青主要为SBS改性沥青。

SBS改性沥青大多数是以70#道路石油沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理SBS改性沥青较70#道路石油沥青更粘稠，能有效的改善沥青混合料高、低温稳定性由于SBS改性沥青更粘稠、沥青混合料沥青膜更厚，因此，SBS改性沥青混合料较70#道路石油沥青混合料最佳沥青含量略高2%左右如果SBS改性沥青在生产过程中改性效果较差，导致生产的改性沥青偏软，软化点、旋转粘度较小，针入度较大此类SBS改性沥青在SMA沥青混合料施工过程中，如果温度较高，极易出现“泛油”现象[4]2.沥青混合料温度采用SBS改性沥青的SMA沥青混合料生产、摊铺、碾压温度如下表2所示：（1）当沥青混合料温度超过195℃时，沥青已经老化，沥青混合料路用性能严重影响，务必废弃，不得使用；（2）由于木质素纤维对沥青的吸持量随温度的升高逐渐降低，温度过高时容易出现“析漏”现象；（3）沥青混合料运输至现场后摊铺温度太高，碾压过程中极易出现“泛油”现象若为了降低碾压温度，延迟碾压会导致沥青混合料路面表层温度下降太快，内部温度下降较慢，沥青混合料层出现温度差。

路面表层无法压实，表面出现横向贯穿缝隙，后期容易出现水损害，表面骨料松散、剥落[5]表2 SMA沥青混合料温度沥青混合料类型生产温度（℃）摊铺温度（℃）碾压温度（℃）SMA沥青混合料170~185≥160≥1503.沥青混合料拌合设备沥青混合料拌合站的稳定性对沥青混合料成品质量至关重要拌合站计量系统、搅拌设备、搅拌时间、原材料滚筒加热温度等都是决定混合料成品质量的关键因素因此，在实际生产前要确保以下几点：（1）务必对拌合站计量系统进行静态标定，拌合站传送带等进行动态标定；（2）在实际生产过程中，实时观察沥青混合料成品外观，一旦发现不正常及时进行调整或者停止生产，检查原因；（3）实验室务必每天至少进行两次马歇尔击实实验、抽屉筛分等相关实验；（4）生产结束后，对热料仓各档料进行单独排放，做筛分实验并与生产配合比进行复核；（5）生产结束后，拌合站务必对当天沥青混合料总产量及沥青、矿粉、纤维用量进行整合，通过总量控制了解拌合站稳定性4.结语SMA沥青混合料路面“泛油”现象的导致因素很多，在实际施工过程中需要注意以下几点：1、木质素纤维在SMA沥青混合料中有着举足轻重的作用，因此，施工过程中务必严格控制木质素纤维质量，并将木质素纤维放置在干燥处，做好防水处理。

2、严格控制原材料、矿粉、沥青质量，入厂必检，一旦发现不合格或变异较大立即退回，不得使用3、拌合站生产过程中务必对拌合站进行静态、动态标定，严格控制出料温度，生产结束后通过总量对拌合站稳定性进行掌握4、实验室务必做好抽检工作，尽可能多次取料，并进行马歇尔击实实验、抽提试验等，生产结束后对拌合站各热料仓进行放料，做水洗筛分实验，对生产配合比进行复核验证参考文献[1]乌日娜.关于掺入纤维沥青混合料适用性能分析[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(11):5-7.[2]公路沥青路面施工技术规范[S]. 中华人民共和国行业标准. JTG F40-2004, 人民交通出版社. 2004.[3]李培国,李汝凯.木质素纤维对SMA沥青混合料中沥青用量的影响研究[J].黑龙江交通科技,2021,44(09):5-7.[4]肖阳.浅议沥青路面泛油病害的成因与防治[J].黑龙江交通科技,2012,35(09):64+66.[5]单标云. 沥青混凝土路面早期病害成因分析与对策[C]. 《建筑科技与管理》组委会.2015年10月建筑科技与管理学术交流会论文集.《建筑科技与管理》组委会:北京恒盛博雅国际文化交流中心,2015:190-191+193.  -全文完-。