沥青混合料拌合过程中温度离析控制

凌中利

摘要：公路路面损坏的主要成因来源于路面施工过程中沥青混合料的离析现象。离析系指沥青混合料在制备、运输、摊铺等施工过程中一定程度或部分失去材料的均匀性和一致性，其成因复杂多样，涵盖了道路施工过程中的多个环节。通过增加沥青混合料转运、采用二次搅和的工序，采用这种创新型的工艺能显著减少运输过程之中沥青混合料表面和中心部分的温度差异。本文对此进行了分析研究。

关键词：沥青混合料；拌合；温度离析控制

沥青沥青混合料路面具有坚固、平整、耐久、抗裂等突出的性能优势，因而被广泛运用于我国高等级公路的修造过程中。然而我国经济的迅猛发展使得交通物流行业不断壮大，公路的使用寿命也因此大受影响，直接导致了沥青路面的过早开裂、推移、泛油或剥落。这些公路的不良状况使得日常的维修或维护频次大大提升，不但可能威胁道路行车安全，还直接影响了公路使用过程中所产生的经济效益。调查研究发现，公路路面的这类损坏的主要成因来源于路面施工过程中沥青混合料的离析现象。离析系指沥青混合料在制备、运输、摊铺等施工过程中一定程度或部分失去材料的均匀性和一致性，其成因复杂多样，涵盖了道路施工过程中的多个环节，因此采取合理控制手段保证道路施工的质量，能显著提升路面的铺设质量及使用寿命，从而在道路的使用过程中获取良好的经济及社会效益。

一、沥青混合料离析现象概述

沥青混合料离析现象一般被分为集料离析和温度离析两个类别。集料离析是指由于生产、运输、铺摊、压实等过程中的不恰当施工与操作，使得沥青混合料中的粗料、细料各自聚集，呈现出不均匀、不一致的现象；而温度离析则是指在生产、运输、铺摊及压实过程中热拌沥青混合料不同区域温度下降的速率不同，使混合料不同部位出现温度差异而导致的不均匀、不一致现象。实践研究发现温度离析对路面的危害远甚于集料离析，是路面在使用过程中发生质量缺陷的最主要成因，其原因在于沥青混合料的集料离析肉眼可以分辨，此后可采取适当措施进行调整修复，而混合料的温度离析则单靠人眼难以察觉，必须借助专用的温度测试工具实时监测施工的各个环节，才能保证路面温度的均匀一致性。

二、拌和过程中的温度离析成因分析

混合料的加热温度和拌和强度、时间直接影响了沥青混合料拌和均匀程度。混合料的加热温度主要受材料含水量和搅拌系统内部温度自控单元精确性等因素的影响，这些因素会造成搅拌系统出料温度的差异性，从而发生温度离析；而混合料的拌和时间或力度不足，不但会导致出料表面状态的不均匀，还可能导致混合料的内部温度不一致，将这类均匀性不足的混合料用于路面铺设将大大降低公路的施工质量。除此之外，当拌和设备经调试并证明拌和效果良好后，操作人员不得在生产过程中随意调整拌和设备的操作参数，同时应定期对出料的外观进行检查，保证沥青混合料色泽统一、外观一致、无花白料以及粗料细料分布均匀。

三、拌和过程中温度离析控制措施

1. 针对现有环节优化施工

（1）定期检查、更换搅拌机中的关键设备。

沥青搅拌机内关键设备，如振动筛、拌和叶片等出现异常时，混合料内部会混入一部分不符合粒径要求的粗料，由于不同粒径的骨料对温度的反应存在较大差异，从而导致拌和过程中的温度不均匀现象加剧，因此应定期对搅拌机内的关键设备进行检查或更換。

（2）严格控制搅拌机的搅拌时间

沥青混合料拌合时间过短将导致混合料外观或温度均匀一致性欠佳，因此在拌和过程中应当严格控制搅拌时间，同时定期观察混合料中是否出现细料粗料分布不均匀的现象，一旦发现问题应立即查明原因并排除相应故障。

（3）控制搅拌过程中混合料的含水量

沥青混合材料中的含水量过高是导致温度离析的主要成因之一。为避免混合料中含水量过高，一方面应严格控制搅拌过程中的用水量，另一方面当粗料中水分含量过高时，可通过延长加热或拌和时间的方法降低混合料内部的含水量。除此之外还可考虑在冷料仓上方搭设防雨棚或布盖，避免料斗中的材料被雨水淋湿。

（4）搅拌机出料能力与铺摊、压实速度匹配

混合料拌和完成后不应久置，否则会因混合料内外温度下降速率不一致而导致温度离析。因此搅拌机混合料的出料能力不但要满足摊铺机最低限度的摊铺速度，还需满足最长碾压时间的速度。

2. 增加新环节促进二次搅拌

在沥青混合料的生产、运输环节中采取相应的措施仅仅只能减轻温度离析，难以从根本上消除温度离析现象，因此有必要将沥青混合料的生产、运输、铺摊及压实等全过程进行统筹考虑，甚至增加新的施工环节，以促进温度离析现象的彻底消除。

通过对沥青混合料产生离析的原因进行分析，我们可以考虑通过增加沥青混合料转运、采用二次搅和的工序，采用这种创新型的工艺能显著减少运输过程之中沥青混合料表面和中心部分的温度差异。这道工序可以设立在沥青混合料摊铺工序之前。转变了运输车辆装载的沥青混合料直接卸给摊铺机的传统工艺，而是首先卸料至转运车，再经转运车的二次搅拌使运输过程中产生的温度差异基本消除，随后再卸给摊铺机，最后由压路机完成沥青混合料的压实工序。混合料的二次搅拌可以让沥青、粗料、细料得到充分的混合，不仅避免了温度离析现象，还能有效保障碾压后的沥青路面的压实度和空隙率均匀性。同时，由于转运车可以存储一定量的沥青混合料，因此可以保证摊铺机连续作业，使得摊铺工作匀速稳定进行。通过这种新工艺可以使沥青混合料能基本恢复到在拌和机处刚搅拌出来的状态，进而控制温度离析现象，提高沥青路面施工的整体质量，保证摊铺的沥青路面能否符合设计要求。

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（作者单位：江苏省盐城市路桥建设工程有限公司）