影响沥青混合料质量的主要因素分析

２００８年第６期　（总第１７２期）　黑龙江交通科技　

ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　Ｎｏ．６，２００８　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１７２）　

影响沥青混合料质量的主要因素分析　

王昭勇　

（贵州省铜仁公路管理局）　

摘要：从原材料、配合比、温度、材料离析等方面对沥青混合料质量产生影响的主要因素进行分析，并针对　

这些问题提出解决方案。　

关键词：沥青混合料；影响因素；配合比；温度；离析　

中图分类号：Ｕ４１６．２１７　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２ＯＯ８）Ｏ６一ＯＯｌ０—０２　

１原材料的影响　１．１沥青　沥青标号宜按照气候条件、公路等级、在结构层中的层　

位及受力特点确定。对于高速公路、一级公路，夏季温度高、　高温持续时间长　重载交通的路段宜采用稠度大、６０℃粘度　大的沥青；对于冬季寒冷的地区宜选用稠度小、低温延度大　的沥青；对于温差大的地区宜选用针入度指数大的沥青，以　提高沥青混合料的高温稳定性和抗车辙能力，但混合料的低　温性能下降　因此面层沥青尽量选择低稠度、高延度、低含　蜡量的优质沥青，在满足动、静稳定度要求的前提下，选择针　入度较大的沥青，必要时选用改性沥青。　

１．２粗集料　粗集料需要在混合料中通过颗粒间的嵌锁作用提供稳　定性和通过摩擦力作用抵抗位移，这就要求它的力学性能必　

须要满足规范要求，包括压碎值、磨耗值、磨光值、吸水值、冲　击值，而且要有立方体形状，有明显的粗糙面和棱角，针片状　颗粒少，对沥青混合料的良好力学性能，尤其是高温稳定性　是特别重要的。建议采用反击破或冲击破工艺生产出的碱　性集料，不仅具有良好的形状，而且与沥青粘附性能好，从而　

提高沥青混合料的抗水浸害能力。　为减少生产过程中级配的变异性，必须合理选择集料的　规格，单粒粒级材料规格不能有太大的变动，否则会使配合　比有较大波动，从而影响沥青混合料的质量。建议根据拌和　

站的生产能力，与具有一定规模的１—２家大型石场达成固　定供应协议，再结合拌和机上的筛：ｆＬ：ｆＬ径和混合料类型的级　

配标准以及碎石机性能，要求石场采用拌和站技术部门指定　筛孔的孔径进行生产，这样既可以保证级配准确、稳定，又可　以减少拌和机的返料、溢料量，从而在燃油和设备磨损等方　面降低很大成本的投入。　１．３细集料　细集料是沥青混合料中不可缺少的材料，包括天然砂、　石屑、机制砂。由于天然砂的粘附性较差又是一种有限资　源，所以用量不宜过多，一般不应超过集料的１５％，以提高　混合料的高温稳定性。而在石料加工过程中产生的大量石　屑却很少得到利用，石屑棱角多、表面粗糙，在沥青混凝土中　更易与粗集料形成嵌挤而产生内摩阻力，能提高沥青混凝土　

的稳定性。但石屑中粉尘含量很多，强度偏低、扁片含量及　碎土比例很大。因此，在选用石屑时，一定要选择石质好，形　状好，且具备抽吸设备除尘的石屑，其０．０７５　ｍｎｌ通过率不　

得超过４％。机制砂是生产沥青混合料的好材料，它具有形　状规整、表面粗糙，棱角性好、粉尘含量少且不含泥土的特　点，可增加颗粒间的摩擦力，具有明显高温抗车辙能力，而且　增强沥青混合料的水稳性和抗滑性。因此，建议采用机制砂　代替部分天然砂投入使用，以延长道路使用寿命。　

１．４填料　沥青混合料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石　

等憎水性石料经磨细得到的矿粉。必须干燥、洁净。在沥青　混合料中，矿粉的用量是十分重要的，少了不足以形成足够　的比表面吸附沥青，过多又会使胶泥成团，水稳性、耐久性下　

降，同样造成不良后果。当矿粉细度增大时，沥青混合料动　稳定度提高。根据抗剥落性及冻融劈裂强度试验结果，沥青　混合料粉胶比在１．０—１．５之间较为适宜。　回收粉成份复杂，含有多种规格的粉料和杂质，变异性　较大。经试验发现，掺入回收粉过多混合料不仅没有粘结　力，而且矿粉裹覆程度也不一样，所以不宜使用回收粉。　

２配合比的影响　在沥青路面施工中，应充分意识到混合料配合比设计的　重要性，配合比设计的优劣，直接影响整个施工路段的使用　质量。在沥青混合料配合比设计时，如果沥青混合料的材料　配合比不当，沥青路面就会因不适应公路工程的交通和气候　条件的需要而产生损坏。因而它经常成为沥青路面早期损　

坏的先天性因素。配合比设计按目标配合比、生产配合比、　配合比验证三个步骤进行。如果说目标配合比是“理论的　研究”，那么生产配合比设计和拌和楼试拌验证就是实践适　

应性的检验过程，它为进行生产作好了最后的准备。　在配合比设计中为了原材料达到目标配合比要求，冷料　

控制系统参数的确定非常重要。冷料仓送料比例的控制是　通过冷料仓料斗的仓门开关大小以及相对应的冷料仓的皮　带转速控制的，所以在开启并固定各冷料仓门和不考虑集料　含水率的条件下，冷料仓的参数确定主要是要做好各个冷料　仓的集料流量测定工作，绘制每个冷料仓集料的电机转度和　集料流量的关系曲线。　

３温度的影响　沥青混合料温度包括出料温度、到场温度、摊铺温度、碾　

压温度等。在所有温度参数中，起决定性作用的是出料温　度。混合料出料温度的高低直接影响路面的施工质量，当温　度过低时，沥青包裹不均匀，易产生花白料，更不能保证摊铺，　

碾压温度。拌和温度过高，不仅浪费燃油，还容易使沥青老　化，拌和温度的起伏变化会引起摊铺、碾压温度的不稳定，影　响路面的压实密度和平整度。因此，沥青混合料的出料温度　要结合现场的摊铺温度严格按照ＪＴＧ　Ｆ４０—２００４标准执行。　影响沥青混合料出料温度的主要因素有集料的加热温　

度，沥青的加热温度以及拌和楼加热系统温度感应器的敏感　性与准确性等，在这些因素中最难控制的是集料的加热温　

收稿日期．２００８－０３－２０　作者简介：王昭勇。工程师。１９９８年毕业于贵州大学交通工程专业，从事公路施工工作。　

・１Ｏ・

　维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期　王昭勇：影响沥青混合料质量的主要因素分析　总第１７２期　

度。搅拌设备的燃烧系统采用电脑跟踪技术，只要预先输人　

一个温度值，电脑就以这个温度为参考值，自动控制燃烧系　统火焰的大小，温度波动范围基本在±５℃，使集料基本保　持一个平衡的温度。如果采用人工调节火焰的大小，集料温　度起伏不定，造成骨料温度偏差比较大，而且骨料温度很难　

控制，不利于连续大规模生产。另外，集料加热温度还受集　料含水率的影响，骨料在加热的过程中，若集料含水率突然　增加（降低），经过上料皮带、烘干筒到出料口已经有几分钟　时间，此时操作人员才能从出料口的温度探头知道热集料温　度偏低（高），继而调节设定温度加大（减小）燃烧器火力。　但之前几分钟拌和的热骨料的温度则无法改变，若超出允许　

的范围，就会对混合料质量产生严重影响。一旦集料温度变　化太大，必然造成沥青混合料的温度无法保证，从而影响沥　青混合料的质量。沥青的加热温度和加热时间也要严格控　制，以保证具有良好的工作性且不产生老化现象。　４材料离析的影响　材料离析是指沥青混合料中大粒径骨料分别聚集，处于　较为明显的不均匀混合状态。沥青混合料的材料离析问题　是各单位长期以来要解决的难题之一。离析主要表现在原　材料堆放时产生的离析ｉ搅拌锅向成品仓卸料时产生的离　析；成品仓向自卸车放料时产生的离析；自卸车向摊铺机上　卸料时产生的离析；摊铺机收斗时产生的离析；人工扬料产　生的离析等。材料离析对沥青混合料的质量有很大危害。　沥青混合料粗集料一旦形成集中，在碾压过程中，粗集料易　被压碎，而且改变了路面的配合比，造成集料碾压成型后局　部密实度变差，孔隙率大，容易在路面形成积水，造成松散、　剥落的现象，影响路面强度、平整度和使用寿命。　建议采取以下措施减少沥青混合料的离析现象、原材料　堆放时料堆不得过高，应采用斜坡分层堆放法，坡度小于　１：３；从成品仓向自卸车上放料时，采用往复移动放料法进　行：现场施工时，保证摊铺机两侧有不少于送料器高度２／３　的混合料，并且采用减少料斗合龙和人工扬料等方法减少离　析现象。　

参考文献：　［１］公路沥青路面施工技术规范［Ｍ］．北京：人民交通出版社，　２０ｏ４．　［２］　沈金安．高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策［Ｍ］．　北京：人民交通出版社．　［３］沙庆林．高等级公路半刚性基层沥青路面［Ｍ］．北京：人民交　通出版社．１９９８．　

（上接第９页）　述的钻孔压到板底空隙；③灌浆作业应先从沉陷量大的地方　

灌浆孔开始，逐步由大到小，由近到远，直到水泥板达到预定　

的高度或裂缝冒出浆为止（一般灌注压力为１．５～　２．５　ＭＰａ），用木楔堵孔；④待砂浆搞压强度达到５　ＭＰａ时，　

用高强砂浆堵孔，抗压强度１０　ＭＰａ后开放交通（一般保养５　

～７　ｄ即可）；⑤压浆后进行弯沉检测，实测弯沉应不大于　

０．２　ｎｌｌｎ，否则应重新进行压浆处理。　２．３清除破碎板再浇筑新路面法　（１）适用范围：适用于严重破碎板、沉陷、严重板角断裂　

等。　（２）使用的材料及技术要求：①水泥使用普硅４２５　或５２５　，　碎石最大粒径不大于３１，５　ｎｌｌｎ，砂的细度模数不小于２．５，含泥　量小于１％，外掺料，高早强、收缩小、耐久性好的混凝土快速修　

补剂；￣３２５　水泥混凝土配合比：水泥：中（粗）砂：碎石：早　

强剂：水＝３７０　ｋｇ：７１５　ｋｇ：１　３１５　ｋｇ：３．７　ｋｇ：１９０　ｋｇ（坍落度控制　在１～２　ｃｎｌ之间）ｏ　

（３）施工要求及操作方法：①凿除破碎板块清理干净处　理好基层使其具有足够的强度和稳定性，如果出现基层、软　

弹、松散、不板结现象，则要求全部挖除软弹基层并用Ｃ。　混　

凝土调平，待浇筑路面时布设ｑｂｌ２钢筋网补强，规格间距为　２０×２０　ｃｎｌ；②其他施工工序与一般水泥路面施工程序相同；　

③由于渗人早强剂，２４　ｈ内用薄膜或稻草覆盖养生，一般４　

～５　ｄ即可开放交通。　

３对混凝土路面养护的经验和教训　

３．１在教训方面主要从以几点分析　（１）养护灌缝不及时，水泥混凝土板缩缝、胀缝、施工　缝，施工时均是采用沥青灌缝，使用年限一般２—３年，应进　

行更换。如果接缝养护不及时，大量的地表水极易通过接缝　下渗，基层顶层积水、浸泡、软化造成板底淘空，产生断板、破　

碎板。　（２）混凝土路面早期一些病害处理方法不当不及时，如　

混凝土板断裂，板角断裂等病害就没处理及时，而当时只侧　

重处理严重病害而忽视对板裂缝的灌缝封水处理，这使地表　水渗人，加剧其他病害的产生。　（３）对混凝土路面中、晚期严重病害投人资金和力量不　够，前几年路面养护中是停留在日常养护，小面积人工修补，　

而对一些板底脱空、错台严重破碎的养护没有得到及时有效　的处理，这也是导致各种病害进一步发展的原因。　３．２经验成效　

（１）加强对混凝土路面病害的监控：为了正确地掌握混　凝土路面的各种病害数量和变化规律，每月组织有关人员对　

混凝土路面进行调查，详细记录路面病害的桩号、类型和工　程数量，并描绘混凝土板块病害图，及时将数据整理存档，依　

据数据和病害类型进行修复和处理。　

（２）加强预防性养护和经常性养护：首先做好路基路面　排水工作，做到经常上路巡查及早发现病害，并针对性对病　害进行适当的养护和维修，做到见缝必封，在每年雨季到来　之前，对老化、失效的路面纵横缝及时进行换缝、灌缝。对裂　缝、错台、沉陷等病害进行修补，对水泥路面修补主要采用沥