沥青混合料质量控制相关问题探析

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摘要：沥青混合料拌和质量的控制措施主要着重于原材料的质量、拌和机的选择和改进、混合料配比的优化及计量的准确稳定、温度与拌和时间的控制等几个方面。

关键词：沥青混合料 拌和 质量控制 措施

沥青混合料拌和质量对沥青路面工程施工的质量、进度和成本至关重要。它的控制原则应在保证工程质量的前提下， 采取必要措施， 有效加快进度、降低成本。沥青混合料的性能同温度的密切相关。当沥青混合料温度过高时，会引起沥青的加速老化，影响路面的耐久性。当混合料温度较低时，沥青粘滞度增大，使混合料难于压实。施工时温度的控制优劣对面层的压实度、强度和耐久性会产生直接影响。

1原材料的质量控制

坚决按照“ 从料源预防控制， 要求材料供应商按工程质量要求生产加工和供应， 杜绝对进场材料进行将就性施工”的原则。通过实地考察、公开招标的方式确定实力雄厚、社会信誉好、质保措施到位的生产厂家作为合作供应商。在签订合同时， 应对材料质量进行严谨细化。必要时， 对合作供应商安排驻厂人员进行监管。强化材料管理和检验人员的工程质量意识。从制度管理、料场规划设计上有效控制和防范进场材料的质量波动， 避免不合格材料进场和对进场材料保护不善的情况产生。尤其对碎石材料的存放， 做到场地采用混凝土硬化并且场地排水良好； 料场要坚实、平整、洁净、隔离， 材料应按品种、规格分别堆放严防混存； 细集料必须搭棚或覆盖。实践证明， 矿料的含水量每增加 1%， 拌和机生产效率下降 10%，每吨混合料的燃油消耗将增加 10%， 同时对混合料质量有严重影响， 吸水率大的多孔玄武岩更为突出。对碎石材料采用正确的堆料方式减免离析： 用推土机和输送带水平分层堆料， 不大于 3：1 的斜坡式分层堆料。

2 拌和机的选择

2.1 拌合设备类型的选择。用于拌合沥青混合料的设备类型较多，目前在沥青混合料的路面施工中，普遍常采用间隙强制拌合式.这种拌合方式有以下特点：拌合设备完善，生产率高（>120t/h），可进行多种级配的生产，级配准确；砂石料的供给，烘干与加热是连续进行的，而砂石料与沥青的称量，拌和及出料是按照一定的时间间隔周期进行的，这样既能保证有较高的生产率，又便于对各组成材料称重，拌和与处料进行质量控制；采用卧式双轴叶搅拌器，利用旋转的叶浆，将热沙石料和沥青强制搅拌，确保了拌合均匀度，对拌制SMA混合料更加有利；采用计算机中央控制，对主要工作部位可进行动态监控，有利于发展和解决拌和设备运行中的各种问题，保证沥青混合料的质量符合规范要求；采用双级除尘（旋风除尘和布袋除尘）设备，既保护了环境，收集的粉尘又可利用；采用成品料储藏，可调节拌和设备与运输车辆间的不协调，减少拌和设备的开停次数，有利于保证拌和设备连续运转。

2.2 拌和设备生产能力的选择。用于拌和沥青混合料的拌和设备， 其生产能力必须和摊铺能力相匹配， 为保证摊铺连续作业， 减少横向接缝， 选用拌和设备的生产能力不应低于摊铺能力， 且最好高于摊铺能力5%左右。高等级公路热拌沥青混合料路面施工， 应优先选用拌和能力不低于120t/h的有较大生产能力的拌和设备。但是，如果生产能力超过原材料的供应能力和摊铺机的摊铺能力， 搅拌设备不能满负荷工作， 也会造成浪费。

3混合料配合比优化和计量的准确稳定

合适的沥青用量和良好的矿料级配是沥青混合料质量的根本。混合料配合比的好坏是拌和质量的关键因素。沥青混合料的目标配合比是验证原材料能否使用， 调整冷料仓上料比例， 计算和控制原材料采购的依据， 是决定各热料仓内级配变化的根本。生产配比的确定直接影响沥青混合料的矿料级配能否满足规范要求， 生产效率是否最大，生产成本是否最低。两者紧密联系方可使生产最佳。在拌合厂生产过程中要经常注意冷料仓供料是否正常和热料仓受料和供料是否均衡， 如发现异常现象， 应及时分析研究并进行调整。优化沥青混合料的材料组成时要特别注意， 所用材料的不同用量组成的沥青混合料性能变化很大， 往往牵一发而动全身， 个项的突出必然造成整体的失衡。要减免沥青混合料离析， 应尽可能减小矿料的最大公称粒径， 缩小矿料间级差， 也就是说在矿料级配上应让粗颗粒接近通过率上限， 细颗粒应接近通过率下限， 这样级配曲线呈 S 型， 将非常有助于减免离析， 提高水稳定性， 保持合格热稳定性， 增强耐久性。在实践控制中， 处于中间位置的热料仓， 几乎各种材料都或多或少影响它们的形成和数量， 在生产中应主要以这些热料仓作为控制主线。在整个调节过程中应以冷料仓调节为首选， 它的变化促使各热料仓内矿料级配波动较大。关于回收粉的使用问题： 回收粉中含有不少泥土， 同时粗细集料的石粉经过明火燃烧加热， 高温处理会变得发脆； 此外， 回收粉粒较细， 极易与沥青粘附并结团。试验和实践表明： 使用回收粉车辙试验的动稳定度和马歇尔稳定度都比使用新矿粉的要低得多， 在现场碾压时则会形成严重的松散、推移、开裂现象。这说明使用回收粉确实是很不利的， 有条件时， 最好还是不用为好。各种合格原材料的准确稳定计量： 沥青混合料拌和设施计量装置虽经计量部门检定合格， 在使用和停置过程中也会因温度变化、碰撞、气候等原因造成失准或变异， 应经常自校计量装置的零点变化及称量误差。因为最佳的配合比设计仍然会因计量不准而一塌糊涂。

4 温度与拌和时间的控制

根据混合料配合比， 严格控制各种材料用量及其加热温度。拌和后的沥青混合料应均匀一致， 无花白、离析和结团成块等现象。每班应抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和沥青用量检验， 并做好各项检查记录， 对不符合技术要求的沥青混合料禁止出厂。

4.1 拌和温度的控制。为使沥青混凝土混合料在摊铺作业时具有良好的和易性与均匀性， 拌制好的沥青混凝土混合料应具有140℃～160℃的工作温度和精确的配合比。通常， 应将沥青加热到140℃～160℃的工作温度以保证有足够的流动性， 砂石料（集料）必须烘干并加热到160℃～200℃的温度， 才能保证被沥青很好地裹覆和粘结在一起。对改性沥青， 应根据改性剂的品种和用量， 适当提高混合料的拌和温度， 对大部分聚合物改性沥青， 需要在基质沥青的基础上提高15℃～30℃左右， 掺加纤维时， 尚需再提高10℃左右。

4.2拌和均匀度的控制。在拌和设备运行中要经常检查料仓贮料情况。如果发现各斗内的贮料不平衡时， 应及时停机， 以防满仓或贮料串仓。要严格按生产配合比正确设置每批料中各组成成分的数量， 按质量比或体积比准确称量， 严格控制拌和时间， 拌和时间与混合料的种类有关， 间歇式拌和设备每锅拌和时间不应小于45s（其中干拌不得少于5s）.

5离析的控制

5.1原材料堆放。料场中各种规格集料应分层堆放，每层厚度不应超过 1 m，这样可以减小由于粒径差别造成的离析现象。

5.2各冷料仓应截挡，且上料不要过满，以防各料仓串仓。 同时热料仓应注意检查，以防因集料磨损料仓导致串仓。

5.3 在往运输车厢内装沥青混合料时 ，应缩短出料口到车厢的装料距离。 装料应分层装运，即往车厢内装一斗料，车就移动一次位置，以每车分 2―3 层装为好。

6级配的控制

6.1 严格执行实验室给定的热料仓级配 。 冷料供料装置须经定得出集料供料曲线，非此目标配比是难以执行的。

6.2在混合料由四、五种骨料组成时，要防止跳料。 即当某一种骨料。实测值大于下一种骨料设定值时，下一种骨料将不称，这样就造成合成级配不准。 要控制好热料仓级配，必须避免此现象出现。出现“跳料”现象，主要是称的设定太高或此料仓用料太少，已经小于基本落差。 如果是设定的原因，通过调整设定值即可解决。 如果是由于此料仓料量太少而造成 “跳料”， 则需调整振动筛孔径，使四、五个料仓用料大致相当，这样就可避免“跳料”现象了。 总之在生产过程中要严格控制热料仓合成级配，即生产配合比合成级配，控制得好才能保证成品料质量。

6.3 由于细集料比表面积大，在同样的沥青用量下，细集料用量多少将严重影响沥青混合料质量，因而必须严加控制。 细集料主要在 1 热料仓内，基本由机制砂、中砂组成。 为防压仓可人为控制不要上太多冷料并通过调整落差可精确控制称量数， 同时能准确显示骨料真实温度。

6.4在生产过程中，料场进料规格会有变动，具体表现在某热料仓溢料或等料。 这时尚需根据实际情况现场调整配比即对冷料仓流量适当调整以达到与热料仓供料比相匹配， 满足标准级配的要求。

7 拌和质量的检测

7.1 拌和质量的直观检查。质检人员必须在运料汽车装料过程中和开离拌和厂前往摊铺工地的途中经常进行目测， 密切注意混合料中是否存在某些严重问题。沥青混合料生产的每个环节都应特别注意温度的控制， 这是质量控制的首要因素。目测可以发现沥青混合料的温度是否符合规定： 运料汽车装载的混合料中冒黄烟， 说明混合料过热； 若混合料温度过低， 沥青裹覆不匀， 装车将比较困难； 此外， 如运料汽车上的混合料能够堆积很高， 则说明混合料欠火， 或混合料中沥青含量过低； 反之， 如果混合料在运料汽车中容易坍平（不易堆积）， 则可能是因为沥青过量或矿料湿度过大所致。

7.2拌和质量试验测试。温度测试：直观检验固然很重要， 但检验人员必须进行测定。沥青混合料的温度常在运料汽车装料这一环节结束后测出。沥青混合料的取样和测试：沥青混合料的取样与测试是拌和厂进行质量控制最重要的两项工作。要按规定方法在拌和厂或工现场采集沥青混合料试样， 将试样置于烘箱中或加热的砂浴上保温， 在混合料中插入温度计测量温度， 待混合料温度符合要求后成型。需要适当拌和时可倒人已加热的小型沥青混合料拌和机中适当拌和， 时间不超过1min， 但不得用铁锅在电炉或明火上加热炒拌。取样和测试所得到数据， 可以证明成品是否合格。因此， 必须严格遵循取样和测试程序， 确保试验结果能够真实反映混合料的质量和特性。热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准参见《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）。检测记录：检测人员必须保留详细的检验记录。这些记录是确定沥青混合料是否符合规范要求、能否付款的依据。因此， 记录必须清楚、完整和准确。这些记录还将成为施工和工程用量的历史记录。所以， 检测记录也就成为日后研究和评价的依据。拌和质量缺陷及原因分析：根据检测试验的结果进行分析， 当发现热拌沥青混合料拌和成品料不均匀（ 有花白、离析和结团现象） 、温度过高或过低、马歇尔试验参数不符合规范要求时， 应立即停止生产， 找出产生质量缺陷的原因和解决措施， 当试拌检测合格后方可重新批量生产。

8结语

沥青混合料的拌和是保证沥青路面工程产品质量的重要环节。在沥青路面工程施工中， 能够遵循质量控制原则， 重视以上所提措施， 是可以在创建优质工程的同时， 加快进度、降低成本， 获得良好的社会和经济效益。

参考文献

[1] JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S]

[2] 吕为民.沥青混合料设计原理与方法[M].上海：同济大学出版社，2000