影響路面壓實(shí)的因素分析

路面的壓實(shí)是路面施工的最后一道工序，也是影響瀝青路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵工序。實(shí)踐表明：大多數(shù)路面病害都與路面壓實(shí)不足有關(guān)，如：水損壞、壓實(shí)型車轍等。因此，路面壓實(shí)已逐漸被人們所重視。影響路面壓實(shí)的因素很多，簡單來說，包括：材料、設(shè)備、工藝、環(huán)境因素等。本文針對影響路面壓實(shí)度的各方面因素進(jìn)行了全面深入的分析，指出影響路面壓實(shí)效果的機(jī)理及提高路面壓實(shí)度的相關(guān)技術(shù)措施，相關(guān)結(jié)論可供實(shí)際施工參考。

2 材料特性的影響

2.1 集料

集料及瀝青均會影響混合料壓實(shí)，集料顆粒間的摩阻力是影響壓實(shí)的重要阻力，它同時(shí)又是影響壓實(shí)鋪層穩(wěn)定性的重要因素。這種摩阻力是集料表面紋理構(gòu)造相互作用的結(jié)果，同時(shí)也是所有集料形狀和角度的作用結(jié)果。具有粗糙界面的集料之間難以相互移動，產(chǎn)生較高顆粒間摩阻力。這會導(dǎo)致那些顆粒棱角性好的混合料比那些好壓實(shí)的混合料需要更大的能量去壓實(shí)。在壓路機(jī)的作用下，外形平滑的集料摩阻力較小，較容易靠攏在一起。這種類型的混合料只需要較低的壓實(shí)功，有時(shí)輕型壓路機(jī)也可以應(yīng)用。集料表面的紋理和級配變化范圍影響顆粒間的摩擦力，但是9.5mm篩孔通過量的影響很大。通常說來，破碎集料通過破碎面將會增加表面紋理構(gòu)造，破碎集料有更多的棱角性，這些十分有利于提高壓實(shí)路面的強(qiáng)度。

集料的安定性和吸水性也是影響壓實(shí)的重要因素，軟的或堅(jiān)固性不好的集料在鋼輪壓路機(jī)的作用下會破碎，從而難以達(dá)到較好的密實(shí)性，吸水性集料使瀝青從集料表面進(jìn)入顆粒內(nèi)部，因此使混合料變干，使壓實(shí)更困難。集料級配，顆粒形狀和混合料的體積性質(zhì)也影響壓實(shí)，好的混合料的級配應(yīng)始終均勻一致，這對于混合料的各種性能都有好處，這也是采用常規(guī)的碾壓程序最容易獲得密實(shí)度的途徑。級配中過多的粗集料會造成較粗的混合料。如前述，粗糙的混合料需要較大的功去壓實(shí)，尤其是對于初壓或復(fù)壓。

混合料中有過多的圓形砂粒施工過程中較難以操作。過多的砂粒就象球作用于混合料中，施工和易性好，但是難以碾壓。如果混合料的中間細(xì)集料過多，尤其是靠近0.6mm篩孔的集料過多，會使混合料變脆，因此混合料有較低的穩(wěn)定性，并且很容易過壓，所以需要采用輕型的壓路機(jī)和較低的碾壓溫度，機(jī)制砂的應(yīng)用會減少或消除這個問題?；旌狭现械奶盍鲜侵傅V料中通過0.075mm篩孔的部分。足夠的填料對提高瀝青的粘力是必要的。如果粘聚力低，集料顆粒碾壓后難以相互靠攏，如果填料過高，混合料會變硬，這種混合料也難以壓實(shí)。瀝青與填料結(jié)合成粘結(jié)料，這樣會使集料在碾壓后粘結(jié)在一起，粘結(jié)料提供粘聚力，這在混合料中形成抗拉強(qiáng)度，當(dāng)混合料冷卻后，混合料粘聚力大量提高，同時(shí)瀝青的粘聚力迅速增加。通常推薦粉膠比在0.6～1.6之間。

2.2 瀝青膠結(jié)料

瀝青膠結(jié)料的粘度嚴(yán)重影響壓實(shí)，當(dāng)混合料壓實(shí)時(shí)，高粘度的瀝青會限制集料顆粒的移動。如果粘度太低，壓實(shí)時(shí)顆粒易于移動，但是一旦壓實(shí)完成，就沒有足夠的力保持顆粒就位。當(dāng)氣溫升高時(shí)，瀝青膠泥就象潤滑劑，使顆粒間的摩阻力減小。一旦混合料冷卻，瀝青膠泥就成為膠結(jié)料，使集料顆粒粘結(jié)在一起。瀝青的等級決定了混合料中膠結(jié)料的粘度，通常說來，高粘度的瀝青會使混合料難以壓實(shí)，氣溫較低時(shí)尤其如此。因此為了減小瀝青膠泥的粘度，壓實(shí)過程中需要采用較高的碾壓溫度，或者應(yīng)采用較軟的瀝青，以利于壓實(shí)。例如含天然砂較多的混合料，尤其是那些填料較少的混合料，有較低的粘結(jié)力和較差的穩(wěn)定性。需要調(diào)整瀝青膠泥的等級，或者調(diào)整壓實(shí)工藝，以使之可提供足夠的力防止壓路機(jī)作用下集料顆粒的水平向推移。具有較低VMA或者較少瀝青的混合料難以壓實(shí)，瀝青含量低的混合料集料間的潤滑較差，形成干澀、堅(jiān)硬的混合料，不但難以壓實(shí)，而且膠結(jié)料不能使集料粘結(jié)長久，較高的空隙率會導(dǎo)致混合料耐久性不好。瀝青用量太多會使混合料在壓路機(jī)作用下不穩(wěn)定。太多的瀝青會使混合料達(dá)到零空隙，主要是由于瀝青膠泥填充了所有空隙的緣故，過多的膠泥會使混合料集料顆粒之間距離較大，減少了顆粒間的摩擦力，降低了路面的穩(wěn)定性。

3 攤鋪層厚度的影響

通常來說，較厚的鋪層易于達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，厚的鋪層保溫時(shí)間長，因此有足夠的時(shí)間來碾壓。而薄層降溫快，需要壓路機(jī)盡可能快地壓實(shí)，因此薄層（4cm以下）混合料的初壓溫度要高，以保證有足夠的時(shí)間去壓實(shí)，厚層（7cm以上）可能要稍微降低初壓溫度。

通常不允許在軟弱的下承層上鋪筑瀝青面層。但是實(shí)際工作中軟弱下承層可能難以避免。這時(shí)增大層厚很有用處，厚層可以保護(hù)下承層，并且可以使路面壓實(shí)，可以采用輕型的壓路機(jī)。

瀝青路面的結(jié)構(gòu)層的厚度應(yīng)與混合料的最大公稱粒徑相匹配，對于常規(guī)的瀝青混合料，層厚宜不小于混合料最大公稱粒徑的3倍。當(dāng)鋪層厚度過小時(shí)，路面會產(chǎn)生離析，出現(xiàn)壓實(shí)困難、集料壓碎的狀況。路面壓實(shí)度得不到保障，這是瀝青路面早期水損壞的主要原因之一。

4 混合料的溫度

混合料的溫度可能是影響熱拌瀝青混合料壓實(shí)的重要指標(biāo)，它影響了瀝青膠漿的勁度，反過來，它又控制了混合料的壓實(shí)特性。太高的溫度會導(dǎo)致壓路機(jī)作用下混合料流動，太低的溫度會導(dǎo)致混合料太硬而不易壓實(shí)。合適的壓實(shí)溫度應(yīng)該為：有足夠的時(shí)間完成壓實(shí)的溫度。表4-1 列出了推薦的壓實(shí)最低溫度，其是建立在層厚及鋪層溫度的基礎(chǔ)上。表下的數(shù)字列出了鋪筑后開始碾壓的時(shí)間。