摘 要：通过室内冻融劈裂、车辙、低温劈裂、四点弯曲疲劳等试验研究分析不同离析程度对AC-20、AC-13沥青混合料工作性及路面性能的影响，试验表明：离析对 AC-20、AC-13沥青混合料的和易性、水稳定性、高温稳定性及低温劈裂抗拉强度及抗疲劳能力及均有较大影响。应严格控制沥青混合料离析的发生，避免沥青路面出现损坏。

关键词: 离析；和易性；路用性能

沥青混合料路面广泛应用于我国的道路建设，沥青路面在通车之后，常常会出现不同程度的问题，如车辙、裂缝、坑槽等早期损坏现象，实践表明，沥青路面出现早期损坏的原因并不是因为其结构，往往是局部的破坏，而离析就是造成沥青混合料路面局部破坏的最主要原因之一。沥青混合料发生离析后，不仅改变了原设计级配，而且使得设计的各种性能指标不满足要求，进而使各种优异路用性能缺失，造成路面局部极易损坏。本文采取室内模拟试验，通过室内冻融劈裂、车辙、低温劈裂、四点弯曲疲劳等试验研究分析不同离析程度对 AC-20、AC-13 沥青混合料工作性及路面性能的影响，为沥青混合料的应用提供参考。

1  试验设计

1.1 离析混合料级配组成

通过调节关键性筛孔的通过率（9.5mm、4.75mm），AC-20、AC-13 分别得到 5 种不同级配组成，编号为 A、B、C、D、E，其中B组为无离析组。调整后的AC-20、AC-13沥青混合料的级配组成见表1。

1.2 离析混合料油石比

对AC-20、AC-13沥青混合料A、B、C、D、E五组进行马歇尔试验，分别确定其油石比，各组油石比见表2。

1.3 离析混合料结构参数

对AC-20、AC-13沥青混合料A、B、C、D、E五组进行马歇尔试验，分别确定其油石比，各组结构参数见表3。

2 离析对沥青混合料性能的影响

2.1 离析对和易性影响研究

成型 AC-20A、B、C、D、E 组试件，观察不同离析程度下，沥青混合料花白料现象、离析程度、颜色变化、搅拌和易性以及成型难易程度等，离析程度与和易性关系结果如表4所示。

从表 4 结果可知：A 组细集料离析的混合料有少量离析的情况，颜色无光泽，但和易性良好、容易成型；C组轻微离析的同样有少量离析的情况，但和A组不同的是，C组颜色发亮、和易性较差、成型程度一般；D组中等离析的出现了大量离析的情况，且和易性较差、较难成型；E组严重离析的出现严重离析情况，且和易性极差、极难成型，还存在少量花白料的情况。

分析其原因，粗集料在混合料中的占比与离析程度呈正相关，粗集料越多，细集料越少，细集料起到的润滑作用就越少，粗集料之间的嵌挤力就越大，从而使混合料和易性变差、难以成型试件。

2.2 离析对水稳定性的影响研究

AC-20、AC-13沥青混合料分别在A、B、C、D、E组级配下的冻融劈裂试验结果见表5。

根据表 5的结果可知：不管是 AC-20，还是 AC-13沥青混合料，其A组的冻融劈裂强度比均大于无离析B组，C、D、E组沥青混合料的冻融劈裂强度比均小于无离析B组。以B组为基准，AC-20A、C、E、D组的冻融劈裂强度比分 别 提 高 了 3.26%、-20.72%、-29.45%、-39.45%，AC-13A、C、E、D 组分别提高了 3.86%、-13.85%、-34.37%、-37.34%

分析A组试验结果的原因，细集料离析的沥青混合料，因为其集料细，比表面积较大，所需沥青含量较大，其内部孔隙率较小，导致水较难进入混合料内部，因此水损害较小，如AC-20A、AC-13A，其冻融劈裂强度比较B组分别提高了 3.26%和 3.86%。分析 C、D、E组试验结果的原因，沥青混合料的粗集料离析程度越大，其孔隙率就越大，而沥青混合料的冻融劈裂强度比与孔隙率呈负相关，因此，随着离析程度的增加，沥青混合料的水稳定性降低，如 C、D、E 组其冻融劈裂强度比较 B 组均降低13.85%以上。

2.3 离析对高温稳定性的影响

AC-20、AC-13沥青混合料分别在A、B、C、D、E组级配下的车辙试验结果见表6。

根据表 6的结果可知：不管是 AC-20，还是 AC-13沥青混合料，A、D、E组沥青混合料的动稳定度均较无离析B 组有所减小，C 组的动稳定度均较无离析 B 组有所增加。以 B 组为基准，AC-20 其余组的动稳定度分别提高了-1.96%、23.11%、-81.48%、-90.39%，AC-13 其余组的动 稳 定 度 分 别 提 高 了 -25.78%、6.46%、-56.58%、-84.62%。其中，中等离析和严重离析混合料的动稳定已经出现不合格的情况。

分析其原因，细集料离析的沥青混合料，因为其细集料多粗骨料少，混合料的结构缺少粗骨料互相嵌挤的骨架，因此其动稳定度较差，易产生结构性车辙，见图1。轻微离析沥青混合料，因为其细骨料少粗骨料多，且沥青含量较低，混合料骨结构较稳定，因此其动稳定度较好，比无离析 B 组的动稳定度还好。中等、严重离析沥青混合料，其内部虽然有骨架结构，但是由于粗集料多沥青含量少，骨架结构中填充不足粘结力小，使得结构稳定不足，因此其动稳定度差，甚至出现不合格的情况，容易产生失稳性车辙，见图2。

2.4 离析对低温抗裂性能影响研究

AC-20、AC-13沥青混合料分别在A、B、C、D、E组级配根据表 7的结果可知：不管是 AC-20，还是 AC-13沥青混合料，A、C、D、E组沥青混合料的低温劈裂抗拉强度均小于无离析 B 组。AC-20A、C、D、E 组的低温劈裂抗拉强度与 B 组相比，分别减小了 4.19%、14.14%、48.69%、52.36%，AC-13A、C、D、E 组 与 B 组 相 比 ，分 别 减 少 了8.90%、35.60%、52.36%、63.87%。

离析状态对低温劈裂抗拉强度影响较为显著，且离析程度越严重，低温抗裂性能就越差。

分析其原因，细集料离析的沥青混合料，其沥青含量较大，离析时，整个混合料结构的沥青有所富余。在低温时，沥青的收缩系数比集料高约两个数量级，沥青含量有所富余时易导致沥青剥落。因此A组较无离析B组的低温抗裂性能低。粗集料离析的沥青混合料，其沥青含量较低，沥青混合料的应力松弛能力与沥青含量呈正相关，因此，C、D、E 组的沥青混合料其低温劈裂抗拉强度均小于B组，低温抗裂性能与离析程度越严重呈正相关。通过数据对比，离析对 AC-13 的影响比对 AC-20的影响更显著。下的低温劈裂试验结果见表7。

2.5 离析对抗疲劳特性的影响研究

AC-20A、AC-20B、AC-20D 三组沥青混合料的疲劳试验结果见表8。

根据表 8 的结果可知：在 500μɛ 应变水平下，细集料离析AC-20A组、无离析沥青混合料AC-20B组、中等离析 AC-20D 组 的 初 始 劲 度 模 量 分 别 为 3738.5MPa，4529.6MPa，5244.2MPa，表明初始劲度模量随着级配变粗而增大。三组沥青混合料的疲劳寿命从大到小的顺序为：细集料离析 AC-20A＞无离析 AC-20B＞中等离析AC-20D。分析其原因，细集料离析的沥青混合料，因为其集料细，比表面积较大，所需沥青含量较大，内部粘结力较大，所以在荷载作用下需要克服更多的应力才能产生疲劳破坏，相反中等离析沥青混合料，因为其细骨料少粗骨料多，且沥青含量较低，内部粘结力较小，所以疲劳寿命低。

3 总结

⑴沥青混合料和易性与其离析程度呈负相关，离析程度越严重，和易性越差，成型越困难。

⑵细集料离析的沥青混合料的水稳定性比无离析的水稳定性更好，粗集料离析的沥青混合料的水稳定性与离析程度呈负相关。

⑶轻微离析沥青混合料的动稳定度比无离析沥青混合料的动稳定度更好，细集料、中等、严重等离析状态对动稳定性不利。

⑷粗、细集料离析均不利于沥青混合料的低温抗裂性能，其中粗集料离析的低温抗裂性能与离析程度呈负相关。

⑸三组沥青混合料的抗疲劳性能关系为：细集料离析＞无离析＞中等离析。

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