开级配磨耗层(OGFC)沥青混合料离析控制

摘 要：结合OGFC混合料的级配特点和技术要求，从材料离析、温度离析和压实离析三个方面进行分析，提出OGFC沥青路面的拌和、运输、摊铺和压实阶段的离析控制方法。

关键词：OGFC 离析 温度 摊铺 碾压

中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）011-050-02

1 引言

开级配抗滑磨耗层（OGFC），粗集料多，细集料少，空隙率20%左右，具有排水、降噪、抗滑等功能，是一种环境友好型道路面层。与传统的沥青路面相比，其对级配、原材料生产管理、工作温度的控制、施工质量的要求都更为严格。

混合料的离析是造成路面车辙、拥包、推移、渗水等早期病害的重要原因。控制混合料的离析对提高OGFC沥青路面的路面性能、稳定性与耐久性有着十分重要的意义。

根据离析的表现形式不同，路面离析可分为材料离析、温度离析和压实离析。材料离析即沥青混合料中粗集料与细集料发生分离、沥青含量发生变化的现象；温度离析是指沥青混合料中温度出现较大差异的现象；压实离析是指在施工过程中对混合料不同的部位施加了不同的压实功， 从而产生了空隙率的变化的现象。根据施工经验与相关资料，总结OGFC混合料离析产生原因，如图1所示。

2 OGFC混合料生产阶段离析控制

2.1 间歇式沥青混凝土拌和站的标定

间歇式沥青混凝土拌和站的标定分为对粉料秤、沥青秤及热骨料秤的静态标定和对冷骨料仓的流量标定两个方面。静态标定即用标准砝码标定传感器的线性和所获取信号的准确性，使传感器在线性较好的区段工作。误差允许的范围：骨料、粉料计量误差5%；沥青计量误差3%。对冷料仓的流量标定就是根据目标配合比确定各冷料仓的斗门开度及调频电机的频率。

间歇式沥青混凝土拌和站的标定、调整和对工作参数的合理设定是保证沥青混合料生产过程中避免材料离析的关键。未经调整的设备，冷料的容积给料与热料的质量称重难以协调，易产生窜仓、混仓、溢仓等现象；未经计量标定和动态标定的设备，会使计量或配料误差过大，影响混合料的均匀性，造成材料离析严重，影响混合料的品质。因此，施工前应按要求对沥青混凝土拌和站进行标定。

2.2 拌和站筛网的选择

拌和站筛网的选择直接决定了混合料级配的稳定性，不同筛网适用于不同的混合料生产。正确选择筛网、合理设置参数，对控制OGFC混合料离析至关重要。

筛网选择可根据“筛分效率与筛网筛孔关系模型”进行选取。筛分效率与筛孔的关系模型如下：

式中： i-第i层筛网（筛孔尺寸为di）的筛分效率；Pdi-第i层筛网物料通过百分率，即对应第i层筛网的应筛下物料部分；C、a-与振动筛其他参数和工作环境有关的实验参数；Pdi-P0.7di-对应第i层筛网的难筛物料部分；Ai-对应第i层筛网难筛物料部分与应筛下物料部分的比例倒数。

Ai越大，对应第i层筛网的难筛分物料量Pdi-P0.7di与应筛下物料量Pdi之比越小，相应振动筛的筛分效率 i，就越高。

根据以上模型，为了得到较高的筛分效率，在选择筛网筛孔时，应根据被筛分物料的级配情况，使得对应于所选择筛孔难筛物料量占应筛下物科的比例最小，这就是筛网的配置办法。

3 OGFC混合料运输过程中的离析控制

3.1 运输过程中材料离析控制

（1）OGFC沥青混合料运输时，宜采用数量充足的大吨位运料车进行运输，车辆的运输能力应大于搅拌设备的拌和能力和摊铺机的摊铺能力，使摊铺机能够连续均匀不间断地进行铺筑，运输车行驶速度不应超过30km/h，不得急转弯急刹车。

（2）为了防止沥青粘车厢板，便于卸料，宜在车箱板上涂一薄层1：3的油水混合液，但不得使其有余液积聚在车厢底部。

（3）运料车装料时，应前后移动呈“品”字形装料，来消除粗细集料的离析现象。

3.2 运输过程中温度离析控制

OGFC沥青混合料孔隙率大，温度损失较快，在运输过程中易产生温度离析，影响混合料的摊铺和压实。为防止混合料温度离析，车辆装满料后，应立即用较厚的帆布遮盖，并将四角与车厢捆绑牢固。在温度较低的环境施工时还应加盖厚棉被。

4 OGFC混合料摊铺阶段的离析控制

OGFC混合料的摊铺原则上与常规混合料没有本质区别，但由于OGFC混合料一般采用粘性较强的改性沥青，其摊铺温度应控制在160℃以上，所以其摊铺温度与施工工艺的控制上应更加严格。

4.1 摊铺阶段材料离析的控制

（1）摊铺机的启动速度应尽量放慢，摊铺过程中应做到连续匀速摊铺不停机，摊铺速度控制在2～3m/min。因特殊原因不得不停机时，建议停机的时间不超过10min。

（2）避免运料车撞击摊铺机，减少收斗及停机待料次数，减少收斗离析。

（3）摊铺过程中，螺旋分料器应连续稳定转动，混合料的堆积高度应为螺旋直径的2/3以上，以减少螺旋布料器两端的材料离析。

（4）对于中大型摊铺机，在螺旋布料器上加装反向螺旋叶片，改变螺旋支撑横截面形状，也可以减小离析。

4.2 摊铺阶段的温度离析控制

（1）可以采用沥青混合料转运车减少OGFC沥青混合料的温度离析。转运车的二次搅拌及温度加热功能，能够很好的弥补自卸卡车在运输及卸料时造成的温度损失，防止接料环节沥青混合料的温度离析。

（2）摊铺前，熨平板必须先预热40min左右，使其温度达到 100℃以上 。

4.3 摊铺阶段的碾压离析控制

振捣梁一般安装在熨平板的前方，并通过液压马达驱动进行上下往复运动，从而使沥青混合料达到初步密实。由于在摊铺宽度上离摊铺机中心越远，熨平板的支承刚度越小，振动施加于混合料上的总作用力也随之减少，造成沿着熨平板方向，对混合料的压实功发生变化，形成预压实离析。