沥青混合料集料离析问题的分析

摘要：料离析是造成沥青混凝土不均匀性大的一个重要原因。离析现象经常重复发生，是降低路面使用性能路面的顽症。混合料发生离析时 , 粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置。使沥青混凝土不均匀，配合比级配和沥青用量与设计不符 , 使路面的结构性质和表面构造深度不合要求，导致路面产生一些破坏，缩短路面的使用寿命。

关键词：沥青；混合料；离析

中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：

消除集料离析对于生产高质量的路面沥青混合料来说是非常重要的。消除离析既是混合料生产者、摊铺者和路面质量检验者的责任，也是路面机械设计和销售者的责任，须多方努力来消除离析。

一、 堆料

当向沥青拌和厂供料时，为保证材料均匀，需要用合适的堆料技术。大料堆对大粒料集合很敏感。使用输送带系统进行堆料，大颗料滚到料堆外侧，集料产生离析。使用时，将离析的材料供给拌和机，沥青混凝土颗粒组成的变异性就会增加。

通常供给沥青混凝土拌和机的不同尺寸的材料是分别堆放的，这样做，是由于每一料堆的材料尺寸比较均匀，可以减少离析现象。但是，如果材料装配的变异性大，较细的集料中仍可能产生离析。应该采用平行堆料技术。它能保证材料均匀，并显著减少料堆集料离析。用推土机操作时，应该常检验，以保证不产生离析。在使用的集料较软时，检验特别重要。

二、 拌和机可能产生集料离析

在热拌沥青混凝土生产过程中，产生集料离析的位置与所用的拌和机类型有关。使用间歇式拌和机时，最需要关心的位置是冷料斗和热料仓。在使用筒式连续式拌和机时，最需要关心的位置是聚料斗和储料仓( 筒 )。

1.冷料斗

在每十个冷料斗中都放一种单一尺寸的集料时，不会产生离析现象，因为没有不同尺寸的颗粒来离析。在同一冷料斗中包括几个不同尺寸的集料时，会产生离析现象。此外，如果在冷料斗中材料产生架桥作用时，会产生不均匀喂料，并产生离析的混合料。

使用自动卸料斗时，可沿冷料斗的开口均匀喂料，会消除导致离析的架桥现象。

2.间歇式拌和机的热料仓

前已经提到，有几种尺寸的材料时，能够产生离析。在1号热料仓中常发生离析，因为该料仓中材料尺寸的范围宽。1号热料仓中材料尺寸的变化较拌和机任一其他部位都大，因为其中材料的尺寸可变化在2.36―0.01mm之间 (1号热料仓必须是2.36mm以下的细料)。

有人建议将吸尘袋中的均匀粉尘返回到间歇式拌和机中。通常，材料是均匀地收集到袋中，同时均匀地返回。但是在1号热料仓中，这种材料实际上可能离析。这种很细的材料从斗式提升机卸下来，可能通过筛直接落在斜向的仓壁上，很细的料可能就停留在仓壁上，直到料仓中几乎无料，然后，大量粉尘块可能破成松散状并喂入称料斗，形成一批离析的未裹覆沥青的极细料。

如在1号热料仓中的上部加一挡板就可以解决上述问题。挡板使粉尘滑到料仓中间， 并与粗集料均匀拌和。

3.填料(

混合料中小于 0.075mm 颗粒的含量，能显著影响裹覆质量和沥青膜厚度，需要经常检查的，如果小于0.075mm 颗粒的含量超过规定要求或在容许误差的高限，将对裹覆质量有相反的影响。由于细集料的比面积大，细集料的对液体沥青的吸引力强，即使混合料中的粗集料显示出完全被裹覆，实际上沥青膜厚度减薄，使粗集料的粘结性较小，并增加了混合料的离析倾向。减少小于 O.075mm 的颗粒含量到容许范围的低限经常会减少离析现象，也较容易生产出均匀的混合料，这种混合料较容易通过卡车运输和铺筑工作。

4.碎石含水量

大碎石的沥青裹覆程度受其内部含水量的影响。粗集料有内部含水量时，其温度会低于细集料。较冷碎石在其没有烘干并达到均匀的高于混合料中其余部分的温度之前不容易被裹覆。可以用增加烘干及拌和时间来消除内部含水量。

碎石对沥青的吸收量与碎石内部含水量( 碎石的开口孔隙 )有关，这是因为碎石中原含有水的孔隙，将吸收一部分沥青。这种吸收会减小沥青混凝土中沥青的体积。因此，在矿料级配和沥青品种相同的情况下，碎石的吸水量愈大，需要的沥青用量也愈大，以弥补被吸收的沥青，保持碎石上有一 定厚度的沥青膜。

沥青混凝土的足够拌和时间对保证其均匀性非常重要。拌和时间偏 短，沥青混凝土就不均匀。通常，干拌时间不应少于 10s，对于粗集料断级配混合料的干拌时间应是 13-15s, 用水泥做填料时,应是15s)。沥青混凝土的湿拌时间不应少于30s，一般应为35s。

5.储料仓

在热拌混合料厂，离析最敏感的区域是聚料斗和贮料仓。往贮料仓中放料有两种方式。 -是通过贮料仓上面的投料斗投料。另一方式是通过贮料仓顶部旋转式斜槽投料。这两种方式都能将混合料均匀地投入贮料仓。但是，投料斗和旋转斜槽并不是绝对可靠的，它们可能产生各自的问题。

(l)旋转斜槽

通过旋转斜槽投料要确保以下两点 : ①旋转斜槽实际上确实在旋转 ; ②材料从斜槽下落时直接向下。

斜槽的垂直下料部分应有足够的长度，能迫使材料直接下卸而没有任何横向流动。应经常观测投入贮料仓的混合料是否有离析现象。如果斜槽已旧且末端已磨耗出孔，就可能产生明显的离析。

(2) 投料斗

最常用的消除离析现象的装置是投料斗。在使用这种投料装置时要注意下述要点 :

①料斗的容量至少应是 2270kg。

②应在料斗的中心装料。

③材料应该直接进入料斗中(无水平运动 )。

④投料斗应被装料到最大容量( 至少 2270kg)并有一个相对大直径的开启门，以保证快速将混合料投入贮料仓中。

⑤投料斗不应该完全卸空。调整料门的开启时间，使一个投料过程完成后在料斗中保存有少量( 约 15∽2Om 高 )材料。

⑥不要使材料的水平面常接近料斗顶部。

(3) 从贮料仓中卸料

如果贮料仓是均匀填满的，从料仓中卸下热拌沥青混凝土没有什么问题。对于多数非间断级配沥青混凝土，可以卸空贮料仓而不发生任何明显离析。但是，使用间断级配材料时， 贮料仓中堆料的表面仍不允许低于锥体部分。此外，经常让锥体中的料卸空会加速锥体磨损。

从料仓门快速卸料有助于消除运输卡车中的离析。材料流入卡车车厢时混合料的滚动作用越小，离析程度越低。

在气温低时，贮料仓至少其锥体部分应该隔温。冷的锥体表面易使混合料易粘在锥体上。在此情况下，混合料呈活塞式卸下，而不是以均匀质量卸下。

三、卡车装料和卸料

卡车在贮料仓下面快速装料时，在整个装料过程中，卡车司机常常不愿意移车，如果混合料对离析敏感，较大碎石将滚到卡车前部、后部和两侧， 结果是卡车卸料时开始卸下的料和最后卸下的料都是粗粒料，然后两侧的粗粒料被卸人摊铺机受料斗的两块侧板上。这种加料结果使每车料铺的面积中有一片粗料。

正确的装料方法为：分三个不同位置往卡车中装料，第一次装料靠近车厢的前部，第二次装料靠近后部车厢门，第三次料装在中间，这样可以消除卡车中离析现象。

当卡车将料卸入摊铺机受料斗时，要尽力使混合料整体卸落，而不是逐渐卸混合料入受料斗。为此，车厢底板需要处于良好启闭状态并涂剂，使全部混合料同时向后滑。为了进一步保证混合料整体卸落，车厢应升高到一个大而安全的角度。快速卸料可预防粗料集中在摊铺机受料斗两侧板的外边部多数高速公路施工现场都有粗料集中在摊铺机受料斗两侧板外边部的情况。