沥青混合料离析问题

沥青混合料离析问题探讨

摘要：结合工程实践经验，对施工过程沥青混合料产生离析的原因进行分析，并提出控制、解决的办法。

关键词：沥青混合料离析技术控制

沥青混合料离析通常表现为混合料中的集料离析，在沥青路面施工中，混合料离析现象经常发生，是降低路面使用性能的顽症。沥青混合料发生离析时，粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些局部位置，使沥青混合料不均匀，混合料的实际级配与设计级配不符，未能形成较为稳定的结构；沥青用量与级配不匹配，使粗集料偏多的离析部位压实困难，残留空隙率大而渗水；使细集料偏多的部位表面构造深度不合要求，高温性能下降。不管是粗集料偏多，还是细集料偏多，均会造成沥青路面的路用性能和结构性能产生下降，导致路面出现一些早期破坏，缩短路面的使用寿命。造成沥青混合料离析的原因包括原材料、拌和和摊铺设备以及施工过程拌和、运输、装卸、摊铺工艺控制等，因此应通过综合控制、加强管理以尽量消除集料离析现象，提高沥青路面施工质量。

一、沥青离析问题分析

1、沥青混合料离析带形成的主要原因

（1）沥青混合料从贮料罐向运输车里输送时，由于高度原因，大骨料滚落在车厢四周，形成粗集料第一次集中。

（2）运输车里的混合料卸向摊铺机时，大骨料滚落在摊铺机受料斗两侧，形成粗集料的第二次集中。

（3）摊铺机送料器在送料过程中，先将中间集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，摊铺机收斗时，形成粗集料的第三次集中。

2、沥青砼配合比设计存在的问题

沥青砼配合比设计按规范要求应经过四个阶段，即目标配合比设计阶段，生产配合比设计阶段，生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段，各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时，有的单位压缩两至三个阶段，有的干脆凭经验进行施工，因此，从理论和实践来讲存在较大的偏差，从而导致沥青砼内在质量存在先天不足，另一方面由于目前国家现状所致，高速公路工期较短加上标价偏低，碎石料场不规范，大多地材都由个体企业承担，料场分散，设备落后，材料的均匀性，稳定性均有较大的差别，虽然大部分单位在开工前都取样进行筛分分析试验，在施工过程中也进行监控和配合比调整，但如果集料变化太大则很难做到十分准确，油石比级配都在变化，这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。

3、沥青混合料拌合温度的控制

规范要求的沥青混合料拌合温度控制比较严格，其中石油沥青混合料拌合出厂温度要求在120-165℃，而实际上有些施工单位和个别商品沥青砼厂家，在拌合温度控制方面不是那么严格，时高时低很不稳定，有的沥青混合料拉到工地量测将近180℃，而有时不足110℃，温度过高可能导致沥青变质，没有粘性使沥青砼松散，温度过低，沥青混合料拌合不匀，影响级配，这些也是导致沥青路

面有时局部松散或其他病害的一个原因。

4、沥青混合料的摊铺

目前，大部分工程采用自动化程度较高的混凝土摊铺设备进行沥青混合料摊铺，较好的解决了厚度、平整度等问题。但由于设备的设计技术缺陷，沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧时通常会产生产生离析，这种离析改变了沥青混合料的级配组成；其次由于烫平板从机心向两侧悬臂较长，随着摊铺次数的增加产生变形，对路面横坡的控制也有较大影响，此外，由于摊铺机功效较高，当拌合站较小时，容易由于混合料供应不连续造成摊铺机时开时停从而加剧离析程度。

二、离析问题的防治

1、储料仓

在沥青混合料拌和楼，离析最敏感的区域是储料斗和贮料仓。往贮料仓中放料有两种方式。一是通过贮料仓上面的投料斗投料，另一方式是通过贮料仓顶部旋转式斜槽投料。这两种方式都能将混合料均匀地投入贮料仓。通过旋转斜槽投料要确保以下两点：（1）旋转斜槽实际上确实在旋转；（2）材料从斜槽下落时直接向下。斜槽的垂直下料部分应有足够的长度，能迫使材料直接下卸而没有任何横向流动。应经常观测投入贮料仓的混合料是否有离析现象。如果斜槽已旧且末端已磨耗出孔，就可能产生明显的离析。使用投料斗装置时要注意：（1）料斗的容量不宜太小。（2）应在料斗的中心装料。（3）材料应该直接进入料斗中（无水平运动）。（4）投料斗

应被装料到最大容量并有一个相对大直径的开启门，以保证快速将混合料投入贮料仓中。（5）投料斗不应该完全卸空。调整料门的开启时间，使一个投料过程完成后在料斗中保存有少量（约15～20mm 高）材料。（6）不要使材料的水平面常接近料斗顶部。

从贮料仓中卸料

如果贮料仓是均匀填满的，从料仓中卸下热拌沥青混合料没有什么问题。对于多数非间断级配沥青混凝土，可以卸空贮料仓而不发生任何明显离析。但是，使用间断级配材料时，贮料仓中堆料的表面仍不允许低于锥体部分。此外，经常让锥体中的料卸空会加速锥体磨损。

从料仓门快速卸料有助于消除运输卡车中的离析。材料流入卡车车厢时混合料的滚动作用越小，离析程度越低。

2、卡车装料和卸料

卡车在贮料仓下面快速装料时，在整个装料过程中，卡车司机常常不愿意移车，如果混合料对离析敏感，较大碎石将滚到卡车前部、后部和两侧，卡车卸料时开始卸下的料和最后卸下的料都是粗粒料，然后两侧的粗粒料被卸入摊铺机受料斗的两块侧板上。这种加料结果使每车料铺的面积中有一片粗料。

正确的装料方法为：分三个不同位置往卡车中装料，第一次装料靠近车厢的前部，第二次装料靠近后部车厢门，第三次料装在中间，这样可以消除卡车中离析现象。

当卡车将料卸入摊铺机受料斗时，要尽量使混合料整体卸落，

而不是逐渐卸混合料入受料斗。为此，车厢底板需要处于良好启闭状态并涂润滑剂，使全部混合料同时向后滑。为了进一步保证混合料整体卸落，车厢应升高到一个大而安全的角度。快速卸料可预防粗料集中在摊铺机受料斗两侧板的外边部。多数高速公路施工现场都有粗料集中在摊铺机受料斗两侧板外边部的情况。

3、摊铺机

即使通过冷料仓、拌和机和贮料仓成功地生产了沥青混合料，均匀地装到卡车内，并整体式卸入摊铺机受料斗，在摊铺机内仍可能发生离析。如摊铺机操作不合适，能够产生不同程度的离析。在摊铺机内发生离析时，建议考虑下列原因和措施：（1）在每辆卡车卸料之间，不要完全用完受料斗中的混合料，留少部分混合料在受料斗内。一般受料斗两侧的混合料含粗粒料多，另一辆卡车立即向受料斗卸料后，与受料斗中剩余的粗粒料多的混合料一起输送到后面分料室，螺旋分料器布料过程中可使新旧混合料较好拌和。（2）尽可能减少将侧板翻起的次数，仅在需要将受料斗中的混合料弄平时，才将受料斗的两块侧板翻起。翻起侧板可以消除两侧材料堆积过多现象，从而可以减少往后输料时发生的滚动现象。（3）卡车翻起车厢向受料斗卸料，混合料从卡车下面运送出去，将滚动减到最小，使受料斗中尽可能装满料。

4、混合料设计

混合料的配合比设计对消除离析是重要的。按连续级配均匀设计的混合料通常离析程度较低，间断级配混合料是通常离析程度较