沥青混合料产品质量控制

沥青混合料产品质量控制探析

摘要：从原材料、配合比和施工拌和控制等方面阐述了沥青混合料产品质量控制的重要环节与方法。提出合格的原材料、合理的配合比、严格的施工过程控制是沥青混合料内在质量的必要条件。

关键词：沥青混合料原材料配合比拌和

1、影响沥青混合料质量的因素

1.1 沥青的质量

沥青混合料可以被看作是各种矿料分散在沥青中的分散系，在其他因素固定的条件下，沥青混合料的粘聚力是随沥青的黏度的提高而增大的。沥青与矿料之间还形成物理吸附和化学吸附。吸附力强沥青混合料结构就稳定。物理吸附作用的大小取决于沥青中的活性及矿料与沥青分子亲和性的大小。化学吸附与沥青的化学性质相关。

1.2 矿料的质量

沥青与矿料间的吸附作用与矿料的性质也有关。碱性石料与沥青的化学吸附作用较强。在相同的沥青用量下，矿料比表面积越大，形成的沥青膜越薄，结构沥青比重越大，沥青混合料粘聚力越强。矿料的颗几何形状与表面特征也影响混合料的质量。通常表面有棱角的、近似正立方体以及具有明显细微突出的粗糙表面的矿料能产生较高的抗剪强度。

1.3 配合比

沥青混合料的配合比设计，应遵循《公路沥青路面施工技术规范》

中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产设计配合比及生产验证配合比三个阶段，以确定矿料级配及最佳沥青用量。矿料的级配影响矿料在沥青混合料中的分布情况，还影响颗粒间的相互嵌挤作用。沥青用量少，沥青不足以形成薄膜粘结矿料颗粒。沥青用量过多，会将颗粒推开，在颗粒间形成成自由沥青，粘结力下降。并且过多的沥青还起到了润滑作用。要把沥青的量控制到最佳。

1.4 拌合加工水平

沥青混合料成品出厂温度过低，沥青针入度下降，发生结团现象；沥青混合料成品出厂温度过高，说明加工过程中，搅拌温度超出预定温度，沥青已发生变性、老化。温度过低、过高都直接影响着摊铺质量和碾压质量，所以必须控制好成品料出厂温度。拌和时间过短、材料搅拌不均匀；拌合时间过长，拌合温度不易控制，并且浪费资源。能够达到使混合料色泽均匀一致，每个矿料颗粒都被沥青膜均匀裹覆，大小颗粒分布均匀即可。对于不同品种的混合料、不同型号的机器，搅拌中的加料顺序、加料顺序均影响产品的质量。

1.5 运输水平

沥青混合料在运输过程中易发生离析现象。材料离析对沥青混合料的质量有很大危害。沥青混合料粗集料一旦形成集中，在碾压过程中，粗集料易被压碎，骨料表面积增大，改变了原设计的路面配合比，造成集料碾压成型后松散，破坏了路面结构，影响路面强度以及道路的使用寿命；粗集料的集中，使路面的局部密实度变差，孔隙率高，容易在路面形成积水，严重影响路面的质量；粗集料集

中，还影响路面平整度及路面外观美感。还有，运距过长也会使到达的混合料温度下降，不能使用。

2、常见的病害及产生的原因

2.1 车辙

车辙的来源可能很多，如水损害、磨耗、交通超载等，但主要有两个原因。一种情况，作用于沥青层下的土基（或垫层或基层）的重复应力太多，土基无法承受而引起车辙。虽然刚度较大的铺筑材料将部分减小这种类型的车辙，但通常将其考虑为结构问题，而不是材料问题，本质上是路面强度或厚度不足，不能将作用力减小到容许水平所致。也可能因水分的侵入使路面层变弱所引起。目前最为关注的车辙类型是沥青层中的变形。这类车辙是因沥青混合料抗剪强度不足，不能抵抗重复重载的作用所致。这种车辙可能在沥青面层中形成，或表现在表面的车辙可能因软弱的下承层沥青层引起。不稳定混合料的车辙一般都在夏季较高的路面温度下形成。以目前高速公路的路面设计型式来看，发生车辙的原因大都为后者。

2.2 疲劳开裂

当作用荷栽超过沥青材料引起裂缝出现的界限时，在沥青路面中便出现疲劳开裂。疲劳开裂的早期是在轮迹带上出现断续的纵向裂缝。疲劳开裂是逐渐发展的，在某点初始裂缝会愈合，并引起更多裂缝的产生。疲劳开裂的晚期就是龟裂，随之形成坑洞。疲劳开裂通常是由同时出现的多种因素造成的，重荷载的重复作用、大的弯沉、排水不良、铺筑质量差、设计不安全等等。

2.3 低温开裂

低温开裂是不利的气候条件引起的，表现为按一定间距出现的横向裂纹。低温开裂因沥青面层在寒冷气候发生收缩而形成。路面收缩时，在层中引起拉应力，沿路面某点拉应力超过其抗拉强度，则沥青层开裂。沥青在低温开裂方面起到关键作用。硬沥青比软沥青更容易形成低温开裂，沥青老化、路面空隙率过大都是导致低温开裂的原因。当车轮作用于路面时，有两种主要的应力传至沥青混凝土：沥青层中的垂直压应力和沥青层底部的水平拉应力，这是沥青混合料设计时必须充分考虑如何解决的问题。

3、沥青混合料质量控制的方法

3.1 原材料的控制

出于管理方便、节约成本等原因，沥青混合料拌合厂的矿料大多来源于一个或少量几个石料加工厂。对于长期合作的石料厂的产品，拌合场往往采取粗检甚至不检的方式，直接过称、收货。这就为沥青混合料的质量控制留下隐患。矿料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，且具有一定硬度和强度，有良好的颗粒形状。填充料宜采用强基性岩石、石灰岩、岩浆岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉。应对每一批来料进行检验。应在料堆上、中、下处取样，不同来源、不同规格的集料应分开堆放。堆放时按照不同规格分层堆放，煤层厚度不得超过一米，以减少由于粒径差异造成的离析现象。要采取防雨、防潮措施。

3.2 配合比的控制

严格按照配合比进行称量取料工作。在生产中，重要是提高沥青电子称的称量精度，确保最佳沥青用量。对各计量电子秤进行标定：用当地计量局核定的标准砝码对各个称量电子秤逐步加载，在控制台上相应的称量显示器或计算机上显示出相应的数量值，两者应该吻合或偏差很小，若不吻合或者偏差超过规定的误差范围，则需要进行调整，直至相同或基本相同为止。

3.3 生产过程中的控制

提前对机械进行全面的排查与维修。保证使用时无障碍。做好温度控制：包括出厂温度、矿料加热温度。出厂温度主要应该由摊铺温度来决定。普通沥青混合料的摊铺温度不低于 110～130℃，不超过165℃，混合料的温度损失受天气影响较大，低温施工时，混合料的摊铺温度不低于 120～140℃，不超过175℃。根据运输距离的远近及贮存混合料的时间，在沥青试验路段施工时确定此过程的温损，从而确定沥青混合料的出厂温度。矿料加热温度的波动程度主要受原材料含水率的影响，进而会影响到沥青混合料的质量以及沥青拌和站的生产率。严格控制搅拌时间，不得少拌或超拌。对于密集配混合料，应做到拌和后的混合料均匀一致，无细料和粗料分离及花白、结团成块的现象。

3.4 出厂检验的控制

试验人员对每天进行不少于 1 次的抽查，主要通过沥青含量试验、马歇尔试验、混合料密度试验来检验成品料的质量，发现问题及时调整。每车混合料都要进行出厂检查，由磅房人员检测其出厂