淺析間歇式瀝青拌合站混合料生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

張佳鵬,何憲宏

(1.黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司;2.黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)鍵取決于瀝青混合料的質(zhì)量,在原材料合格、配合比合理的前提下瀝青混合料質(zhì)量關(guān)鍵取決于瀝青拌合站混合料的拌合質(zhì)量。

瀝青拌和站混合料生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制的核心目的是要為攤鋪現(xiàn)場(chǎng)提供合格的瀝青混合料,所謂合格的瀝青混合料是指:(1)配合比合格(包括瀝青、礦粉用量,級(jí)配等)。(2)混合料顆粒拌合均勻、結(jié)合料裹覆良好,無集料離析現(xiàn)象。(3)出料溫度控制在規(guī)范要求范圍,同時(shí)溫度均勻,無溫度離析現(xiàn)象。

為達(dá)到這一目的,瀝青拌和站必須具備相應(yīng)的條件,同時(shí)做好施工前必要準(zhǔn)備;準(zhǔn)確完成生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì);精確確定拌合的主要參數(shù);并且控制好混合料的生產(chǎn)流程等工作。

1 高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工間歇式瀝青混合料拌和站應(yīng)具備的條件

(1)高等級(jí)公路瀝青混凝土路面施工宜選擇 3000型或4000型間歇式瀝青混凝土拌合站。

(2)拌合站應(yīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制全部生產(chǎn)過程,在生產(chǎn)過程中應(yīng)能隨時(shí)打印出每盤混合料的詳細(xì)參數(shù)。

(3)拌合站冷料倉(cāng)不宜少于 6個(gè),并與配合比中集料種類相匹配。熱料倉(cāng)不宜少于 5個(gè),具備生產(chǎn)各種類型的瀝青混合料。

(4)配備纖維等外加劑的添加設(shè)備。

(5)配備足夠數(shù)量瀝青儲(chǔ)存罐,一般應(yīng)具備≥400 t的儲(chǔ)存瀝青能力,同時(shí)應(yīng)具備 80 t以上熱貯料倉(cāng),并具有良好的保溫性能。

(6)通到拌和站拌和鍋的粉塵回收管應(yīng)封閉或拆除,將除塵器內(nèi)的回收粉輸出管道通到廢粉收集處內(nèi),集中轉(zhuǎn)運(yùn)。

2 施工前瀝青混凝土拌合站要進(jìn)行四方面的準(zhǔn)備工作

(1)對(duì)攪拌設(shè)備的計(jì)量系統(tǒng)(骨料秤、粉料秤、瀝青秤、添加劑秤)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定,給出標(biāo)定成果。

(2)對(duì)冷料供給裝置的供料量與表顯值進(jìn)行標(biāo)定,給出標(biāo)定成果,標(biāo)定結(jié)果應(yīng)包括流量與皮帶輪轉(zhuǎn)速等的標(biāo)定曲線。

(3)對(duì)測(cè)溫度系統(tǒng)和溫度傳感器進(jìn)行標(biāo)定,給出標(biāo)定成果。

(4)確定振動(dòng)篩各層篩網(wǎng)的篩孔尺寸,要充分考慮混合料類型、最大粒徑、熱料倉(cāng)的均衡性、振動(dòng)篩斜率。間歇式拌和機(jī)的振動(dòng)篩規(guī)格必須與礦料規(guī)格匹配,最大篩孔宜略大于混合料的最大粒徑,其余篩的設(shè)置應(yīng)考慮混合料的級(jí)配穩(wěn)

定,建議按照 0～3mm、3～5mm、5～10 mm、10～19mm、19

～27mm布置以控制各關(guān)鍵檔的通過率。

3 準(zhǔn)確完成生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

(1)按照目標(biāo)配合比確定的各種規(guī)格集料比例進(jìn)行供料,調(diào)整攪拌設(shè)備的生產(chǎn)功率應(yīng)為額定生功產(chǎn)率或正常使用產(chǎn)量附近,各系統(tǒng)均應(yīng)在額定工況附近工作,調(diào)整設(shè)備的工作狀態(tài),使其穩(wěn)定后進(jìn)行取樣,取樣時(shí)拌和站產(chǎn)量與風(fēng)門開度應(yīng)與規(guī)模施工時(shí)一樣。

(2)從各熱料倉(cāng)分別取樣進(jìn)行篩分,取樣時(shí)應(yīng)將拌合站各熱料倉(cāng)的材料先放出一部分后,可按 1、3、5、2、4號(hào)熱倉(cāng)(熱料倉(cāng)必須間隔開取料,便于區(qū)分熱料倉(cāng)是否混料)順序放樣取料。

(3)檢測(cè)各熱料倉(cāng)的材料級(jí)配,確定各熱料倉(cāng)配合比,供拌和站熱料倉(cāng)配比使用。

(4)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)時(shí)的級(jí)配與目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)級(jí)配應(yīng)接近,生產(chǎn)配合比與目標(biāo)配合比的馬歇爾試件的體積性質(zhì)指標(biāo)一致。

4 拌合站一些參數(shù)的確定

(1)拌合站冷料倉(cāng)的上料速度。每日施工前應(yīng)對(duì)料堆中的斷面取樣,檢測(cè)集料級(jí)配,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整冷料倉(cāng)比例以滿足目標(biāo)配合比中設(shè)計(jì)級(jí)配要求。

(2)拌和時(shí)間。嚴(yán)格控制拌和時(shí)間,瀝青混合料應(yīng)拌和均勻,所有礦料顆粒應(yīng)全部裹覆瀝青,并應(yīng)盡量縮短干拌時(shí)間,以減少集料的磨耗,拌和時(shí)間應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的型號(hào)、瀝青混合料的類型、攪拌器的充盈率等因素由試拌確定。每盤生產(chǎn)周期不宜少于 45 s,濕拌時(shí)間不宜少于 30 s,干拌時(shí)間不宜少于 5 s。改性瀝青混合料和添加纖維的混合料應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng),具體拌和時(shí)間通過試拌確定。

(3)拌和溫度。嚴(yán)格控制瀝青、集料加熱溫度,保證普通瀝青混合料出場(chǎng)溫度不低于 150℃,不宜超過 170℃;改性瀝青混合料出場(chǎng)溫度不低于 170℃,不宜超過 185℃。

(4)除塵風(fēng)門開度。除塵風(fēng)門開度直接關(guān)系到拌和站的除塵能力和除塵效果,要想保證瀝青混合料的質(zhì)量,必須保證拌和站的除塵效果和穩(wěn)定性,除塵風(fēng)門的大小一經(jīng)確定,不可輕易改動(dòng),否則會(huì)改變?yōu)r青混合料中細(xì)顆粒的含量,不能保證瀝青混合料的級(jí)配。

5 間歇式瀝青拌合站混合料生產(chǎn)流程及控制要點(diǎn)

(1)間歇式瀝青拌合站混合料生產(chǎn)流程(如圖 1)

圖 1 間歇式瀝青拌合站混合料生產(chǎn)流程圖

(2)混合料生產(chǎn)控制要點(diǎn)。

①按目標(biāo)配合比上料的準(zhǔn)確性。

②集料、瀝青的加熱溫度。

③除塵效果,回收粉必須廢棄。

④二次篩分系統(tǒng)保持篩分穩(wěn)定性、均勻性。

⑤集料秤、礦粉秤、瀝青秤的稱量準(zhǔn)確性。

⑥拌合系統(tǒng)的拌合均勻性。

6 混合料生產(chǎn)過程中一些常見問題的原因分析及處理方法

(1)混合料級(jí)配不符合要求。

①原因分析:冷料倉(cāng)的上料速度控制不準(zhǔn)致使未按目標(biāo)配合比上料;二次篩分篩分不透、堵篩、篩網(wǎng)破損造成振動(dòng)篩混料;振動(dòng)篩分倉(cāng)擋板異位、熱料倉(cāng)隔板破損造成的熱料倉(cāng)混料;熱料倉(cāng)開關(guān)關(guān)閉不嚴(yán)造成的漏料;集料稱量系統(tǒng)故障造成的稱量不準(zhǔn)。

②處理方法:對(duì)冷料供給裝置的供料量與表顯值進(jìn)行標(biāo)定,保證冷料上料準(zhǔn)確;經(jīng)常性檢查振動(dòng)篩,保證篩分系統(tǒng)工作正常;經(jīng)常性檢查熱料倉(cāng)隔板和倉(cāng)門,保證不混料、不漏料;集料計(jì)量系統(tǒng)周期性進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定。

(2)混合料瀝青含量不符合要求。

①原因分析:稱量系統(tǒng)故障或誤差過大,造成稱量數(shù)量比設(shè)定數(shù)值偏多或偏少(包括瀝青秤、集料秤、粉料秤稱量誤差);拌和不均造成瀝青分布離析;熱料倉(cāng)、礦粉倉(cāng)倉(cāng)門關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致漏料;瀝青秤秤門開關(guān)關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致漏瀝青。

②處理方法:稱量系統(tǒng)周期性、現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定;稱量系統(tǒng)經(jīng)常性檢查,消除故障及隱患;熱料倉(cāng)門、瀝青秤秤門開關(guān)經(jīng)常性檢查,保證不混料、不漏瀝青。

(3)混合料骨料離析。

①原因分析:拌和系統(tǒng)故障導(dǎo)致拌和不均;攪拌葉片安裝角度不當(dāng)或磨損導(dǎo)致拌和不充分;出料口安裝不當(dāng)導(dǎo)致放料離析;拌和時(shí)間不足致使料未充分拌勻;集料稱量次序不對(duì)導(dǎo)致同規(guī)格料聚堆。

②處理方法:做好拌合站安裝調(diào)試工作和經(jīng)常性檢查保證拌合系統(tǒng)工作正常;調(diào)整出料口角度、開度、高低消除放料離析;嚴(yán)格控制拌和時(shí)間,保證瀝青混合料拌和均勻;調(diào)整集料稱量次序,使各規(guī)格集料混合均勻。

(4)混合料出場(chǎng)溫度不滿足要求。

①原因分析:溫度指示器未標(biāo)定導(dǎo)致溫度控制不準(zhǔn);烘干滾筒故障導(dǎo)致加熱不均;燃燒器油門過大或過小;引風(fēng)開度過大或過小;冷料倉(cāng)斷料,導(dǎo)致集料上料速度或流量控制不均。

②處理方法:對(duì)測(cè)溫度系統(tǒng)和溫度傳感器進(jìn)行標(biāo)定,保證測(cè)量精確;調(diào)整加熱滾筒傾角和播料板位置合適使集料受熱均勻;引風(fēng)開度要盡量固定,通過調(diào)節(jié)油門大小來控制溫度;及時(shí)上冷料,保持集料上料速度或流量均勻。

(5)混合料色澤灰暗、無光澤。

①原因分析:集料、瀝青加熱溫度過低導(dǎo)致瀝青粘度過大裹覆不充分;集料稱、礦粉秤故障導(dǎo)致混合料中細(xì)集料或礦粉加入量太多導(dǎo)致枯料;熱料倉(cāng)、礦粉倉(cāng)倉(cāng)門關(guān)閉不嚴(yán)漏料導(dǎo)致加入量過多;瀝青秤故障導(dǎo)致瀝青加入量不足;引風(fēng)開度太小導(dǎo)致粉塵未充分除去。

②處理方法:準(zhǔn)確控制集料和瀝青加熱溫度;嚴(yán)格檢查,保證稱量系統(tǒng)工作正常、經(jīng)常檢修,保證料倉(cāng)倉(cāng)門開關(guān)工作正常;引風(fēng)開度調(diào)整合適,不得隨意減小保證除塵效果良好。

7 結(jié) 語(yǔ)

在瀝青混凝土路面施工中,混合料生產(chǎn)是一道關(guān)鍵工序。瀝青混合料的質(zhì)量直接決定瀝青路面的整體質(zhì)量,拌和站在施工生產(chǎn)中必須充分做好施工前準(zhǔn)備、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、主要參數(shù)確定工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決瀝青拌和站出現(xiàn)問題,有效地對(duì)混合料的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行控制,以確保瀝青混凝土路面施工的整體質(zhì)量。

[1] 沈金安等.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004).交通部,2005.

[2] 徐培華等.高等級(jí)公路路基路面施工質(zhì)量控制技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2005.