淺談如何減少瀝青混合料的離析

陳敬柱

摘 要 瀝青混合料的離析現象是路面施工中普遍遇到的問題，加強施工過程中各環節的控制成為提高瀝青混凝土路面性能的關鍵之一。

關鍵詞 瀝青混凝土路面 混合料 施工 離析

市政道路瀝青路面的面層結構特別是中下面層。而且設計厚度有增加的趨勢。級配有粗型級配發展的趨勢。這就直接導致施工過程中的瀝青混凝土配合比設計過程中粗集料的用量增加，現場施工過程中離析現象增大，如何減少施工中的離析現象成為提高瀝青路面使用性能的關鍵因素。

在瀝青路面施工過程中，產生離析現象是不可避免的。在施工過程控制中如何最大程度減少離析，主要應該從以下幾方面控制。

一、設計配合比階段

首先，要改變原有礦料級配曲線盡量靠近中值的觀念。選擇滿足各項技術指標的級配曲線才是關鍵所在。

其次，配合比設計的原則：在滿足VMA的前提下，達到預期設計的空隙率（VV），同時滿足瀝青飽和度（VAF）要求的礦料級配和瀝青用量才是最佳的配合比設計。在實際的配合比設計過程中，會出現VMA與VV發生矛盾的情況，也就是滿足了設計的VV，會出現VMA偏小的情況；滿足了VMA，而實際的VV又大于設計的VV。就混合料的組成而言：影響混合料的關鍵是混合料的級配情況，級配曲線的選定應該是在不斷的調整過程中確定的，而且一經確定的級配曲線是不允許有很大波動范圍的。因此，嚴格按照配合比設計進行施工，是所有過程控制的前提條件。

二、原材料控制

1.嚴格控制料源。在滿足材質基本要求的同時，還應該關注加工后集料的另外一個關鍵指標：針片狀（扁平顆粒）含量。針片狀顆粒的多少直接會影響到配合比設計過程中各項體積指標的精確度，特別是在SMA的組成設計中粗集料骨架間隙率（VCA）的測定中，會產生相當大的偏差而直接影響VMA的計算結果，以及馬歇爾試件擊實成型后VV的計算結果。

另外，穩定的料源也是關鍵。在瀝青混凝土配合比設計過程中，與體積相關的技術指標只有四組數據是通過試驗直接實測得出的：集料的級配曲線、集料的各種相對密度、馬歇爾試件的毛體積相對密度（瀝青混合料的最大理論相對密度）。其余的體積指標都是根據以上數據通過計算得出的。穩定的料源則能夠控制集料的各種相對密度基本不變化，從而由此計算出集料的吸水率、合成毛體積相對密度、合成表現相對密度以及有效相對密度才能保持相對穩定，由此計算的VV、VMA、VFA才能保持穩定。

2.碎石加工設備的控制。如果采用反擊破碎石加工設備自行加工原材料的話，配合比設計人員首先應該考慮的是如何選定碎石加工用的振篩的孔徑以及振篩安裝的傾用。選擇的依據主要是與瀝青拌和站振篩的孔徑、傾角相匹配。所謂匹配并非要求一定完全相同，可以根據經驗，調整篩孔的大小，以適應拌和站實際生產。定期檢查篩孔，更換振篩是保證原材料級配穩定的一項重要措施。

3.碎石堆放管理。碎石的堆放也是一重要環節，不同料源的碎石要分別堆放，不同粒徑的碎石也應分別堆放。否則的話，會影響瀝青混合料的和易性，也能造成離析。

三、拌和階段

1.認真完成生產配合比設計。生產配合比是試驗室和拌和站共同配合完成的最為重要的一項工作，生產配合比是大規模生產瀝青混合料的根本依據。原則上依然確立配合比設計設定的各熱料倉比例不得隨意改變。但不能僅僅停留在“各熱料倉篩分結果的合成級配”以及“計算出各熱料倉比例滿足目標配合比設計級配曲線”這個層面上。還應該著手于“各檔集料在不同熱料倉的分倉比例”；“不同集料、不同分倉的集料不同的篩分曲線”等更細致的工作。只有這樣才能更為有效地面對施工過程中出現的“集料級配發生變化”、“如何確定冷料倉進料比例”等更深層次的問題。

2.標定冷料倉。瀝青混合料規范中規定的各項技術指標大多都是體積指標。如VMA、VV、VFA等，而拌和設備各熱料倉稱重計量過程是一個質量比例的摻配。如何能確保熱料倉各質量比例的摻配達到設計要求的體積指標？冷料倉的標定是關鍵的環節。冷料倉在送料比例的控制是通過冷料倉料斗的倉門開關大小以及相對應的冷料倉的皮帶轉速控制的，標定冷料倉是采用不同的皮帶轉速和倉門開啟程度稱量不同的冷料重量，除去集料的含水量，繪制出的不同的冷料倉，不同規格集料的集料質量和皮帶轉速的直角坐標曲線。只有這樣才能控制不同的冷料倉進料的質量比例與目標配比確定的質量比例相一致。

3.加大加工過程中的自檢力度，注意細小環節。在生產加工過程中，試驗室的自檢結果是衡量產品合格與否的唯一標準，但就試驗本身而言（瀝青混凝土級配檢測的方法主要是抽提試驗）存在許多可能產生偏差的細節。這就要求試驗人員提高試驗技術水平同時增加試驗設備的投入。只有精確的試驗數據才是日常生產調整的依據。以當前試驗設備的先進程度，抽提試驗的精度在瀝青含量的測定方面可以達到±0.1%以內，同時瀝青拌和設備，特別是進口瀝青拌和設備都具備瀝青計量“二次補償”功能，使得混合料的瀝青含量更為精確。因此抽提試驗可以在測定瀝青含量基本無誤的前提下，判定拌和過程中是否產生了混合料級配不均勻的情況，同時可以根據多次的抽提篩分結果對熱料倉或冷料倉進行小幅度的調整，以達到各項體積指標的要求。

四、混合料運輸階段

1.車輛的選用上，應選用大于150 kN的自卸車運輸，這樣不僅僅是減少攤鋪機前經常短時間換車卸料的情況，提高平整度，也能減少車輛頻繁升降料斗而造成的離析現象。

2.在混合料在裝車過程中，粗集料往往會滾落在低處，在往運輸車輛內運輸混合料時，為減少瀝青混合料的粗細顆粒的離析現象，應縮短出料口到車廂的裝料距離，往車廂內裝一斗料，車就移一次位置。

五、攤鋪控制

攤鋪過程是離析最容易產生的一個工序，而且有些離析是不可避免的（例如在攤鋪機熨平板兩端是最容易產生離析的部位）。但攤鋪過程中離析的產生，很大程度上是由攤鋪機本身的性能決定的。因此攤鋪機本身的一些部件如熨平板、螺旋布料器、自動找平系統等的完好，也是減少離析的前提條件。

另外，根據不同的攤鋪厚度，調整螺旋布料器和熨平板前緣之間的距離，也能減少混合料出現離析。在攤鋪過程中，攤鋪機的行進速度發生改變的情況下，攤鋪機速度的變化會帶來熨平板下面混合料數量和密度的變化。當速度變慢，單位時間會導致攤鋪厚度不均勻而發生離析。進入熨平板底部混合料數量增加，熨平板將被抬高，同時又因熨平板前的混合料積多，密度變大，當進入熨平板底部后，密度大的混合料變形率小，熨平板亦相對抬高，導致攤鋪層變厚。相反，當速度變快，將導致攤鋪層變薄。建議在卸料攤鋪過程中，攤鋪機始終不要將料斗合攏，等到當天攤鋪最后結束時，一次性將該部分混合料清除，做廢料處理。

五、碾壓控制

碾壓過程本身并不能減少瀝青混合料的離析，但是對于連續密級配瀝青混凝土的AC結構來說，大噸位的輪胎進行復壓可以提高AC結構瀝青混凝土的密水性。因為輪胎壓路機的輪胎之間存在一定間隔，可以對瀝青混凝土進行局部的搓揉碾壓，使碾壓范圍內粗集料排列更有序，細集料填充更密實。

六、結束語

以上介紹的是如何減少瀝青路面施工過程中的離析現象。但有一點必須充分認識，離析本身是很難完全消除的，這也就是為什么我們在道路養護與維修過程中，水損害是最為普遍的破壞形式的原因。因此，在設計過程中，必須得有新的設計思路，減少水損害給路面的使用性能帶來的破壞。

參考文獻

[1]JTGF40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].