凌中利

摘要：公路路面損壞的主要成因來源于路面施工過程中瀝青混合料的離析現(xiàn)象。離析系指瀝青混合料在制備、運(yùn)輸、攤鋪等施工過程中一定程度或部分失去材料的均勻性和一致性，其成因復(fù)雜多樣，涵蓋了道路施工過程中的多個(gè)環(huán)節(jié)。通過增加瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)、采用二次攪和的工序，采用這種創(chuàng)新型的工藝能顯著減少運(yùn)輸過程之中瀝青混合料表面和中心部分的溫度差異。本文對(duì)此進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：瀝青混合料；拌合；溫度離析控制

瀝青瀝青混合料路面具有堅(jiān)固、平整、耐久、抗裂等突出的性能優(yōu)勢(shì)，因而被廣泛運(yùn)用于我國(guó)高等級(jí)公路的修造過程中。然而我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展使得交通物流行業(yè)不斷壯大，公路的使用壽命也因此大受影響，直接導(dǎo)致了瀝青路面的過早開裂、推移、泛油或剝落。這些公路的不良狀況使得日常的維修或維護(hù)頻次大大提升，不但可能威脅道路行車安全，還直接影響了公路使用過程中所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，公路路面的這類損壞的主要成因來源于路面施工過程中瀝青混合料的離析現(xiàn)象。離析系指瀝青混合料在制備、運(yùn)輸、攤鋪等施工過程中一定程度或部分失去材料的均勻性和一致性，其成因復(fù)雜多樣，涵蓋了道路施工過程中的多個(gè)環(huán)節(jié)，因此采取合理控制手段保證道路施工的質(zhì)量，能顯著提升路面的鋪設(shè)質(zhì)量及使用壽命，從而在道路的使用過程中獲取良好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

一、瀝青混合料離析現(xiàn)象概述

瀝青混合料離析現(xiàn)象一般被分為集料離析和溫度離析兩個(gè)類別。集料離析是指由于生產(chǎn)、運(yùn)輸、鋪攤、壓實(shí)等過程中的不恰當(dāng)施工與操作，使得瀝青混合料中的粗料、細(xì)料各自聚集，呈現(xiàn)出不均勻、不一致的現(xiàn)象；而溫度離析則是指在生產(chǎn)、運(yùn)輸、鋪攤及壓實(shí)過程中熱拌瀝青混合料不同區(qū)域溫度下降的速率不同，使混合料不同部位出現(xiàn)溫度差異而導(dǎo)致的不均勻、不一致現(xiàn)象。實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)溫度離析對(duì)路面的危害遠(yuǎn)甚于集料離析，是路面在使用過程中發(fā)生質(zhì)量缺陷的最主要成因，其原因在于瀝青混合料的集料離析肉眼可以分辨，此后可采取適當(dāng)措施進(jìn)行調(diào)整修復(fù)，而混合料的溫度離析則單靠人眼難以察覺，必須借助專用的溫度測(cè)試工具實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，才能保證路面溫度的均勻一致性。

二、拌和過程中的溫度離析成因分析

混合料的加熱溫度和拌和強(qiáng)度、時(shí)間直接影響了瀝青混合料拌和均勻程度。混合料的加熱溫度主要受材料含水量和攪拌系統(tǒng)內(nèi)部溫度自控單元精確性等因素的影響，這些因素會(huì)造成攪拌系統(tǒng)出料溫度的差異性，從而發(fā)生溫度離析；而混合料的拌和時(shí)間或力度不足，不但會(huì)導(dǎo)致出料表面狀態(tài)的不均勻，還可能導(dǎo)致混合料的內(nèi)部溫度不一致，將這類均勻性不足的混合料用于路面鋪設(shè)將大大降低公路的施工質(zhì)量。除此之外，當(dāng)拌和設(shè)備經(jīng)調(diào)試并證明拌和效果良好后，操作人員不得在生產(chǎn)過程中隨意調(diào)整拌和設(shè)備的操作參數(shù)，同時(shí)應(yīng)定期對(duì)出料的外觀進(jìn)行檢查，保證瀝青混合料色澤統(tǒng)一、外觀一致、無花白料以及粗料細(xì)料分布均勻。

三、拌和過程中溫度離析控制措施

1. 針對(duì)現(xiàn)有環(huán)節(jié)優(yōu)化施工

（1）定期檢查、更換攪拌機(jī)中的關(guān)鍵設(shè)備。

瀝青攪拌機(jī)內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備，如振動(dòng)篩、拌和葉片等出現(xiàn)異常時(shí)，混合料內(nèi)部會(huì)混入一部分不符合粒徑要求的粗料，由于不同粒徑的骨料對(duì)溫度的反應(yīng)存在較大差異，從而導(dǎo)致拌和過程中的溫度不均勻現(xiàn)象加劇，因此應(yīng)定期對(duì)攪拌機(jī)內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行檢查或更換。

（2）嚴(yán)格控制攪拌機(jī)的攪拌時(shí)間

瀝青混合料拌合時(shí)間過短將導(dǎo)致混合料外觀或溫度均勻一致性欠佳，因此在拌和過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間，同時(shí)定期觀察混合料中是否出現(xiàn)細(xì)料粗料分布不均勻的現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即查明原因并排除相應(yīng)故障。

（3）控制攪拌過程中混合料的含水量

瀝青混合材料中的含水量過高是導(dǎo)致溫度離析的主要成因之一。為避免混合料中含水量過高，一方面應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌過程中的用水量，另一方面當(dāng)粗料中水分含量過高時(shí)，可通過延長(zhǎng)加熱或拌和時(shí)間的方法降低混合料內(nèi)部的含水量。除此之外還可考慮在冷料倉(cāng)上方搭設(shè)防雨棚或布蓋，避免料斗中的材料被雨水淋濕。

（4）攪拌機(jī)出料能力與鋪攤、壓實(shí)速度匹配

混合料拌和完成后不應(yīng)久置，否則會(huì)因混合料內(nèi)外溫度下降速率不一致而導(dǎo)致溫度離析。因此攪拌機(jī)混合料的出料能力不但要滿足攤鋪機(jī)最低限度的攤鋪速度，還需滿足最長(zhǎng)碾壓時(shí)間的速度。

2. 增加新環(huán)節(jié)促進(jìn)二次攪拌

在瀝青混合料的生產(chǎn)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)中采取相應(yīng)的措施僅僅只能減輕溫度離析，難以從根本上消除溫度離析現(xiàn)象，因此有必要將瀝青混合料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、鋪攤及壓實(shí)等全過程進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，甚至增加新的施工環(huán)節(jié)，以促進(jìn)溫度離析現(xiàn)象的徹底消除。

通過對(duì)瀝青混合料產(chǎn)生離析的原因進(jìn)行分析，我們可以考慮通過增加瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)、采用二次攪和的工序，采用這種創(chuàng)新型的工藝能顯著減少運(yùn)輸過程之中瀝青混合料表面和中心部分的溫度差異。這道工序可以設(shè)立在瀝青混合料攤鋪工序之前。轉(zhuǎn)變了運(yùn)輸車輛裝載的瀝青混合料直接卸給攤鋪機(jī)的傳統(tǒng)工藝，而是首先卸料至轉(zhuǎn)運(yùn)車，再經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)車的二次攪拌使運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的溫度差異基本消除，隨后再卸給攤鋪機(jī)，最后由壓路機(jī)完成瀝青混合料的壓實(shí)工序?；旌狭系亩螖嚢杩梢宰尀r青、粗料、細(xì)料得到充分的混合，不僅避免了溫度離析現(xiàn)象，還能有效保障碾壓后的瀝青路面的壓實(shí)度和空隙率均勻性。同時(shí)，由于轉(zhuǎn)運(yùn)車可以存儲(chǔ)一定量的瀝青混合料，因此可以保證攤鋪機(jī)連續(xù)作業(yè)，使得攤鋪工作勻速穩(wěn)定進(jìn)行。通過這種新工藝可以使瀝青混合料能基本恢復(fù)到在拌和機(jī)處剛攪拌出來的狀態(tài)，進(jìn)而控制溫度離析現(xiàn)象，提高瀝青路面施工的整體質(zhì)量，保證攤鋪的瀝青路面能否符合設(shè)計(jì)要求。

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（作者單位：江蘇省鹽城市路橋建設(shè)工程有限公司）