談議瀝青混合料離析的危害性

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摘要：本文對瀝青混合料的級配離析和溫度離析現象產生的原因和危害進行分析和討論，指出了攤鋪機結構和施工方法不當是造成級配離析的主要原因，而自卸卡車的運輸過程是造成溫度離析的主要原因，并都相應的提出了控制措施。

關鍵詞：攤鋪；離析；產生；控制

隨著人們對高速公路平整度及行車舒適性的要求越來越高，從底基層開始，從前由平地機、路拌機等機械完成的穩定材料鋪設工作，現在都用攤鋪機來完成，從而最大限度保證了道路平整度和質量。由于攤鋪機的廣泛使用，使得有效控制在攤鋪過程中出現的離析現象成了一個很重要的問題。

一、攤鋪過程中離析的產生

混合料的離析包括級配離析和溫度離析。級配離析是指集料在外力作用下大粒徑料和小粒徑料分別聚集的現象?；旌狭现屑系牧讲煌溥\動慣量也不相同，當混合料受到外力(機械)作用后，大粒徑集料的運動速率必然大于小粒徑集料的運動速率，于是就產生了大小粒徑料的分離而形成離析。溫度離析是指在攤鋪混凝土面層時，經充分攪拌，溫度均勻的瀝青混合料，經過某一過程后，溫度出現較大差異的現象。

(一)級配離析之縱向離析的產生

大量的試驗以及攤鋪實踐都表明，縱向離析現象是由螺旋布料器結構產生。由于攤鋪機所鋪設的材料都是從中間向兩邊輸送的，在螺旋送料槽這個開式空間里，由于結構的需要，必須有一個中間驅動的鏈輪箱，在兩端還必須有多個加長支撐，這些支撐造成了螺旋的不連續，同時材料的流動增加了阻力，料流在這個空間內形成大粒徑料材料和小粒徑材料分離，造成了多條離析。

(二)級配離析之橫向離析的產生

橫向離析現象的產生與攤鋪機本身因素關系不大，它主要是由作業方法帶來的。在攤鋪機的一個工作循環中，混合料拌和站貯料倉存料時形成錐狀堆料，第一次造成了在貯料倉中的離析，拌和站的卸料器向卡車卸料時也形成錐狀堆料，第二次造成了大卡車料斗中的離析，當卡車向攤鋪機料斗中卸料時，又一次形成錐狀堆料，在攤鋪機料斗中形成再次離析。一個工作循環完成后，卸料卡車離去，攤鋪機將料斗收起，這時，留在最后的大粒徑的材料全部送到螺旋分料器，形成了一條又一條的橫向離析帶。

(三)溫度離析的產生

自卸車的運輸和卸料過程是造成瀝青混合料溫度離析的主要原因。自卸車在運料到攤鋪機途中，瀝青混合料會通過車廂與空氣進行熱量交換，靠近車廂壁及頂層的混合料溫度降低，由于導熱性能低，熱量從混合料堆的中心向四面傳導的速度相當慢，所以在卡車抵達攤鋪現場時，車廂內四壁的物料溫度就會低于物料中部的溫度，出現溫度差別。卸料過程中，車廂中部的物料因溫度高，粘性低首先被卸到攤鋪機料斗中，而靠近車廂壁的物料總是最后落在料斗的兩側和頂部，高溫物料又是最先攤鋪到基層上，而低溫混合料被延時到最后攤鋪，這個過程進一步加劇了瀝青混合料溫度的不均勻性，溫度的離析更加嚴重，而且每車的運輸和卸料都會出現這種離析現象。

二、對離析的控制

雖然在攤鋪過程中離析無法避免，但我們通過一些措施進行有效的控制，減少分離現象的產生。瀝青混凝土路面必須從混合料設計，集料加工、堆集，混合的拌和、運輸、攤鋪等各環節抓起，嚴格按技術標準和規范進行施工。

(一)實際攤鋪過程中，主要通過三種途徑來控制：一是選用高性能的攤鋪機來保持刮板輸料器和螺旋分料器穩定、連續地工作，則混合料將始終沿熨平板寬度方向均勻分布，混合料產生的離析將降低至最少；二是通過調整超聲波料位器，使物料淹沒螺旋葉片2/3以上，這樣使得物料從中間向兩邊運動是整體移動，而不是不斷翻滾，避免了大小料的分離；三是螺旋前導料板間隙隨機適度調整和螺旋的多級調整并在螺旋分料器兩端改裝反向葉片，使混合料在分料時兩端形成二次拌和從而減少粗細粒料的堆積從而有效地抑制離析現象。

(二)橫向離析的控制。解決橫向離析的現象最有效的措施有以下幾種：一是混合料宜采用大噸位卡車運輸，它形成的離析量要少；二是自卸卡車在裝料時應移動裝料，并按車廂前、后、中的裝料順序，從而減少材料的離析現象；三是從貯料倉卸料時，不要每次都將倉里的料卸光，由于貯料倉在裝料時總是形成同心圓形的離析，卸料過程中最后一些絕大多數為粗集料；四是自卸車卸料時要快速卸下，使整塊物料往下卸，以減小料的離析；五是每一輛卡車卸完料時，不要將螺旋料槽中的材料鋪完，料斗收起，余料送入刮板機輸料器后，放下料斗，將新料及時卸入攤鋪機，使得刮板、螺旋輸送過程中新舊料充分混合，有效地抑制離析現象。

(三)溫度離析的控制。目前主要采取兩種方法來控制溫度離析：一是使用重攪拌螺旋機構來減輕或消除溫度離析，如設計成變徑變螺距螺旋輸送器，僅當寬螺距時混合料才能進入攤鋪；窄螺距時混合料重新攪拌，該過程將冷粗料和熱好料徹底重新拌和，消除了運輸過程中產生的溫度離析和級配離析。二是使用一種稱為“瀝青混合料轉運車”的新型施工機械，其主要功能是對攤鋪前的瀝青混合重新進行一次攪拌。同時，避免了運料汽車對攤鋪機的碰撞，消除運輸過程中產生的級配離析和溫度離析。

(四)其它一些控制離析的措施。拌和站的生產能力應該與攤鋪機的攤鋪能力配套，否則就會造成攤鋪機斷斷續續作業，混合料產生離析也就無可避免。嚴格控制混合的最大料徑和級配，集料中粒徑越大運動慣量越大，混合料在拌和運輸及攤鋪過程中就越容易產生大小顆粒料分離，級配不成比例，大小粒料更容易產生離析，所以集料在破碎、篩分和混和料級配中應嚴格控制最大粒徑的含量和保證級配的準確性。

三、結語

混合料離析導致鋪筑層的力學性能變壞，出現不良結構，從而降低路面的使用壽命，目前的施工工藝，材料的級配離析和溫度離析都還不能杜絕，所以采取各種措施控制和減少混合料離析是保證高速公路路面平整度和質量的關鍵。