解析影響瀝青混合料質量的 因素及控制方法
瀝青混合料作為瀝青工程最重要的一個環節，直接影響到所鋪築瀝青路面的質量。本文主要分析了從原材料的進場到成品瀝青混合料的出廠運輸及攤鋪期間對混合料質量產生影響的各種因素，並重點針對原材料的存儲、冷料標定、材料離析等問題提出解決辦法。
影響瀝青混合料質量的因素
1.材料級配
工地試驗室對原材料做篩分試驗，確定出混合料的目標配合比及生產配合比，並按照標定好的冷料倉皮帶轉速曲線，確定出各冷料倉皮帶的上料轉速。各倉轉速不做輕易更改，要確保混合料篩分結果合理地分布在規定的級配曲線內。
2.瀝青油量
嚴格按照工地試驗室的試驗結果生產，決不輕易更改油石比。根據JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術規範》要求，瀝青混合料拌和要求偏差範圍滿足每拌缸±0.3％，整體偏差±0.1％。
3.溫度控制
包括出廠溫度、骨料加熱溫度和排氣溫度。
出廠溫度主要應該由攤鋪溫度來決定。普通瀝青混合料的攤鋪溫度不低於110～130℃，不超過165℃，混合料的溫度損失受天氣影響較大，低溫施工時，混合料的攤鋪溫度不低於120～140℃，不超過175℃。根據運輸距離的遠近及貯存混合料的時間，在瀝青試驗路段施工時確定此過程的溫損，從而確定瀝青混合料的出廠溫度。
骨料加熱溫度的波動程度主要受原材料含水率的影響，進而會影響到瀝青混合料的質量以及瀝青拌和站的生產率。骨料在加熱的過程中，若骨料含水率突然增加（降低），經過上料皮帶、烘乾筒到出料口已經有幾分鐘時間，此時操作人員才能從出料口的溫度探頭知道熱骨料溫度偏低（高），繼而調節設定溫度加大（減小）燃燒器火力。但之前幾分鐘拌和的熱骨料的溫度則無法改變，若超出允許的範圍，就會對混合料質量產生嚴重影響。原材料的含水率還會直接影響設備烘乾筒的烘乾能力，使燃油消耗量增加，提高了生產成本。在標準狀態下，集料平均含水率每增加1％，燃油消耗量增加10％。而細集料的含水率變化很大，最高可達10％以上。搭建細集料防雨棚可以有效控制其含水率，降低骨料溫度的波動，且能節約加熱用油，降低成本。
排氣溫度不會對瀝青混合料的質量產生直接的影響。一般應調整在110～140℃之間，最高不超過200℃。溫度過高不僅增大了燃油消耗率，而且會影響過濾袋的壽命；溫度過低，除塵器中會結露，使塵土結在過濾袋上，減小氣流通過面積，增大風機負荷。
4.材料離析
瀝青混合料的材料離析問題一直貫穿在整個施工過程中，也是各施工單位長期以來要解決的難題之一。存在離析的具體環節如下：在原材料從石場運送到拌和站堆放時，由於高度原因，大骨料滾落在料堆的底部，形成原材料粗集料的第一次集中，這種離析現象會使拌和機在冷料上料時不易控制不同料倉的上料比例；瀝青混合料從成品倉向運輸自卸車放料的過程，同樣由於高度落差，大骨料會滾落在車廂兩側，形成粗集料的第二次集中；運輸自卸車裡的混合料卸向攤鋪機時，大骨料滾落在攤鋪機半廂附近，形成粗集料的第三次集中；攤鋪機送料器在送料過程中，先將中間集料送於布料器，剩餘粗集料留存在料鬥中，攤鋪機收鬥時，形成粗集料的第四次集中；施工全過程中的溫度離析。
材料離析對瀝青混合料的質量有很大危害。瀝青混合料粗集料一旦形成集中，在碾壓過程中，粗集料易被壓碎，骨料表面積增大，改變了原設計的路面配合比，造成集料碾壓成型後鬆散，破壞了路面結構，影響路面強度以及道路的使用壽命；粗集料的集中，使路面的局部密實度變差，孔隙率高，容易在路面形成積水，嚴重影響路面的質量；粗集料集中，還影響路面平整度及路面外觀美感。
施工中應注意的工作環節
1.工程施工之前對瀝青拌和機進行徹底檢查
包括各氣閥開關、溫度探頭、振動篩網、拌缸葉片拌臂和提升鬥等機械部件及電器元件。
2.對各計量電子秤進行標定
具體方法是：用當地計量局（所）核定的標準砝碼（或自製）對各個稱量電子秤（骨料、粉料、瀝青）逐步加載，在控制臺上相應的稱量顯示器或計算機上顯示出相應的數量值，兩者應該吻合或偏差很小，若不吻合或者偏差超過規定的誤差範圍，則需要進行調整，直至相同或基本相同為止。在加載荷過程中要逐步增加砝碼重量並與顯示器對照，最後所加載荷質量不能小於額定載荷的80％，只有這樣才能保證其級配精度。
標定時要注意計量電子秤首先應去皮，擺放在電子秤上的砝碼儘量對稱擺放，使電子秤受力平衡。
3.標定各冷料皮帶轉速，確定不同材料的上料電機轉速與產量關係曲線
以10～20mm玄武巖為例，冷料倉為3＃，分別以100r/min、400r/min 、700r/min 、1000r/min、1300r/min 、1500 r/min的電機轉速上料，分別計時5～8min分鐘（電機啟動開始計時，電機停止計時結束），待集料全部提升並篩分後分次放料，稱量每次放料的重量總和，由此可計算出設定轉速內每拌程（取45s）材料的進料量（見表1），進而得出轉速與進料量的關係曲線（見表2）。結合試驗室瀝青混合料的目標配合比及不同材料篩分結果，可定出較理想的冷料倉皮帶上料轉速。
4.操作管理
以瀝青混合料拌和均勻，所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料為度，確定適宜的拌和時間。混合料應均勻一致無花白、無離析和結團成塊等現象。做好各項檢查記錄，不符合技術要求的瀝青混合料禁止出廠。
拌和機操作人員無權改變施工配合比，若遇到異常情況應停機並及時通知技術負責人。
如何減小瀝青混合料的離析
整個瀝青混合料的生產過程，幾乎無時無刻不存在離析現象。如何避免或減少離析也成了人們共同關注的問題。減少混合料的離析可採取以下措施。
1.後場控制
原材料進場堆放控制。自卸車放料時分幾次堆放，不要堆放成一堆，這樣可以減少原材料的離析；裝載機在堆放成堆的材料時，對粒徑變化大的材料也應採用斜坡分層堆放，坡度小於1:3，這樣可以有效減少材料離析。見圖1。
出料控制。針對現有的旁置式成品倉瀝青拌和機，對於出料時產生的離析只能在成品料倉放料時進行控制。放料時應採用移動放料的方式，即在進行放料時自卸車在放料口下往復移動，不少於3次，自卸車頂部堆積料至少3～5堆。
2.前場控制
在鋪築過程中保持攤鋪機螺旋布料器均勻穩定不間斷轉動，攤鋪機兩側保持有不少於送料器高度2/3的混合料，避免在螺旋布料器外側形成混合料堆積離析。由於自卸車每次放料完後攤鋪機的料鬥兩側總會有刮板輸送器刮不到的混合料，而這些往往就是離析後的粗料。若每次攤鋪機料鬥合攏將這些混合料攤鋪，路面就會出現規律性的離析現象。解決此問題，應儘量減少料鬥合攏，人工剷平料鬥堆積以不影響自卸車傾卸為主，將混合料離析降至最小，且攤鋪機攤鋪一車料將完時，關閉送料器，等下車料倒入後再進行均勻送料和布料。見圖2、圖3。
3.應用新技術、新設備
關於如何減少瀝青混合料的溫度離析，目前已經引起國內外有關專家重視和研究，很多反溫度離析的技術和設備也開始嘗試使用，比如瀝青混合料轉運車，其主要功能就是對攤鋪前的瀝青混合料重新進行一次攪拌，消除運輸過程中產生的級配和溫度離析，以得到更平整、密實度更均勻、壽命更長的路面。
瀝青混合料質量的好壞是能否鋪築一條優良瀝青路面的關鍵，明確影響混合料質量的各種要素，才能在生產實踐中克服難題，不但能做到出廠的混合料質量良好，還可以節約成本，獲得更大的經濟效益。
表１ 原材料冷倉標定結果
轉速 上料時 進料量 攪拌時 每攪拌時間
r/min 間min kg 間s 進料量kg
100 7 1210 45 130
400 7 4206 45 451 700 7 7101 45 761
1000 5 7083 45 1062
1300 5 9590 45 1439
1500 5 9800 45 1470