試論瀝青混合料集料離析的控制方法論文

　　摘要：高速公路中瀝青路面出現很多破壞，分析其原因，大多與瀝青混合料的集料發生離析有一定的關系。因此，消除集料離析對于保證瀝青路面質量，減少路面損害，提高路面的使用壽命具有非常重要的作用，本文在調查研究的基礎上，結合目前施工與管理的狀況，提出了瀝青混合料集料離析的控制方法。

　　關鍵詞：瀝青路面；集料；離析；控制方法

　　0引言

　　瀝青混合料集料離析是造成瀝青混合料不均勻的重要因素，離析現象經常重復發生，是降低路面使用性能的頑癥。瀝青混合料發生離析時，粗集料和細集料分別集中于鋪筑層的某些位置，使瀝青混合料不均勻，混合料的實際級配與設計級配不符；瀝青用量與級配不匹配，使粗集料偏多的離析部位壓實困難，殘留空隙率大而滲水；使細集料偏多的部位表面構造深度不合要求，高溫性能下降。不管是粗集料偏多，還是細集料偏多，均導致瀝青路面的路用性能和結構性能產生下降，導致路面出現一些早期破壞，縮短路面的使用壽命。

　　消除集料離析對于路面瀝青混合料來說非常重要。消除集料離析既是混合料生產者、攤鋪者和路面質量檢驗者的責任，也是路面機械設計的責任，須多方努力才能消除集料離析。

　　1集料離析控制方法

　　1.1堆料

　　當向瀝青拌和場供料時，為保證原材料均勻，需要采用合適的堆料方法。大料堆對大顆粒粒料很敏感。通常供給瀝青混合料拌和機的材料是分級堆放的，每一料堆的材料顆粒尺寸比較均勻，可以減少離析現象。但是，如果材料級配的變異性大，材料顆粒尺寸范圍較寬，則粗細集料仍可能產生離析。為了減輕粗集料的離析，粗集料存放必須分層堆垛，每層設置10～15度傾角，汽車緊密卸料，然后用推土機推平，以減少集料離析。禁止汽車自料堆頂部往下卸料。

　　1.2拌和時集料離析

　　在高速公路瀝青路面施工時，常用間歇式拌和機，此時集料的離析易發生在冷料斗和熱料倉。在每一個冷料斗中都放一種單粒級的集料時，不會產生明顯的離析現象，但在同一冷料斗中包含幾個不同尺寸的集料時，會產生較顯著的離析現象，如0-5mm石屑。熱料倉中貯存不同尺寸的集料時會產生離析，即使粒徑較細的0~5mm或0~3mm料，粉料易與細集料分離，很細的粉料可能停留在倉壁上，大量粉塵塊可能破成松散狀并喂入稱料斗，形成一批離析的未裹覆瀝青的極細料，且難于拌和均勻。

　　1.3儲料倉

　　在瀝青混合料拌和樓，離析最敏感的區域是聚料斗和貯料倉。往貯料倉中放料有兩種方式。一是通過貯料倉上面的投料斗投料，另一方式是通過貯料倉頂部旋轉式斜槽投料。這兩種方式都能將混合料均勻地投入貯料倉。通過旋轉斜槽投料要確保以下兩點：1）旋轉斜槽實際上確實在旋轉；2）材料從斜槽下落時直接向下。斜槽的垂直下料部分應有足夠的長度，能迫使材料直接下卸而沒有任何橫向流動。應經常觀測投入貯料倉的混合料是否有離析現象。如果斜槽已舊且末端已磨耗出孔，就可能產生明顯的離析。使用投料斗裝置時要注意：1）料斗的容量不宜太小。2）應在料斗的中心裝料。3）材料應該直接進入料斗中（無水平運動）。4）投料斗應被裝料到最大容量并有一個相對大直徑的開啟門，以保證快速將混合料投入貯料倉中。5）投料斗不應該完全卸空。調整料門的開啟時間，使一個投料過程完成后在料斗中保存有少量（約15～20mm高）材料。6）不要使材料的水平面常接近料斗頂部。

　　1.4從貯料倉中卸料

　　如果貯料倉是均勻填滿的，從料倉中卸下熱拌瀝青混凝土沒有什么問題。對于多數非間斷級配瀝青混凝土，可以卸空貯料倉而不發生任何明顯離析。但是，使用間斷級配材料時，貯料倉中堆料的表面仍不允許低于錐體部分。此外，經常讓錐體中的料卸空會加速錐體磨損。

　　從料倉門快速卸料有助于消除運輸卡車中的離析。材料流入卡車車廂時混合料的滾動作用越小，離析程度越低。

　　1.5卡車裝料和卸料

　　卡車在貯料倉下面快速裝料時，在整個裝料過程中，卡車司機常常不愿意移車，如果混合料對離析敏感，較大碎石將滾到卡車前部、后部和兩側，卡車卸料時開始卸下的料和最后卸下的料都是粗粒料，然后兩側的粗粒料被卸入攤鋪機受料斗的兩塊側板上。這種加料結果使每車料鋪的面積中有一片粗料。

　　正確的裝料方法為：分三個不同位置往卡車中裝料，第一次裝料靠近車廂的前部，第二次裝料靠近后部車廂門，第三次料裝在中間，這樣可以消除卡車中離析現象。

　　當卡車將料卸入攤鋪機受料斗時，要盡量使混合料整體卸落，而不是逐漸卸混合料入受料斗。為此，車廂底板需要處于良好啟閉狀態并涂潤滑劑，使全部混合料同時向后滑。為了進一步保證混合料整體卸落，車廂應升高到一個大而安全的角度。快速卸料可預防粗料集中在攤鋪機受料斗兩側板的外邊部。多數高速公路施工現場都有粗料集中在攤鋪機受料斗兩側板外邊部的情況。

　　1.6攤鋪機

　　即使通過冷料倉、拌和機和貯料倉成功地生產了瀝青混合料，均勻地裝到卡車內，并整體式卸入攤鋪機受料斗，在攤鋪機內仍可能發生離析。如攤鋪機操作不合適，能夠產生不同程度的離析。在攤鋪機內發生離析時，建議考慮下列原因和措施：

　　1）在每輛卡車卸料之間，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內。一般受料斗兩側的混合料含粗粒料多，另一輛卡車立即向受料斗卸料后，與受料斗中剩余的粗粒料多的混合料一起輸送到后面分料室，螺旋分料器布料過程中可使新舊混合料較好拌和。

　　2）盡可能減少將側板翻起的次數，僅在需要將受料斗中的混合料弄平時，才將受料斗的兩塊側板翻起。翻起側板可以消除兩側材料堆積過多現象，從而可以減少往后輸料時發生的滾動現象。

　　3）卡車翻起車廂向受料斗卸料，混合料從卡車下面運送出去，將滾動減到最小，使受料斗中盡可能裝滿料。

　　4）盡可能寬地打開受料斗的后門，以保證分料室中料飽滿。如分料室中混合料不足，細料將直接落在地面上，而粗料被分布到兩側。

　　5）盡可能連續攤鋪混合料，只有在必要時才可停頓和重新啟動。調整攤鋪機的速度，使攤鋪機的產量與拌和機的產量相平衡。

　　6）分料器連續運轉。調整分料器的速度，使出料連續而緩慢。如分料器運轉不連續，混合料會在攤鋪機內產生顯著離析。

　　7）如果分料器轉得太快，中間將會缺料，通常會產生一粗料帶。安裝擋板后，分料器將混合料均勻地送到中心。

　　8）如攤鋪機分料器的外邊原材料不夠，在粗粒料滾動到外側時，可能沿外側產生粗料帶。

　　1.7混合料設計

　　混合料的配合比設計對消除離析是重要的。按連續級配均勻設計的混合料通常離析程度較低，間斷級配混合料是通常離析程度較高。

　　間斷級配混合料（如SMA）較早成功地用于英國和整個歐洲。但是，這些混合料中常有較多填料或有纖維或聚合物，能用較多瀝青而使混合料中瀝青膜較厚。瀝青膜厚度增加使顆粒與顆粒接觸處濕潤，可以減少或消除離析。

　　2結語

　　由上述分析可知，瀝青混合料發生離析的原因有很多，存在于從設計到施工的各個環節。因此，因此，消除集料離析從而對于保證瀝青路面質量，減少路面損害，提高路面的使用壽命就應該重視各個環節，認真做好每個環節的控制工作。

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