淺談瀝青混合料拌和調(diào)試中的相關(guān)問題

楊鐵暉

摘 要：瀝青混合料的拌和直接關(guān)系到瀝青混合料的質(zhì)量，成品混合料能否滿足目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)要求是確保瀝青路面質(zhì)量的必要條件，掌握和提高瀝青混合料的拌和、調(diào)試技術(shù)，提出相應(yīng)的預(yù)防措施，可以提高瀝青混凝土材料的質(zhì)量，有效控制工程成本。

關(guān)鍵詞：瀝青；拌和；調(diào)試；瀝青混合料

中圖分類號(hào)：U414 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）01-0194-03

Abstract： The mixing of asphalt mixture is directly related to the quality of asphalt mixture. Whether the finished mixture can meet the design requirements of the target mix ratio is a necessary condition to ensure the quality of asphalt pavement. Mastering and improving the mixing and the debugging technology of asphalt mixture and putting forward the corresponding preventive measures can help improve the quality of asphalt concrete material and effectively control the project cost.

Keywords： asphalt； mixing； debugging； asphalt mixture

1 概述

目前，瀝青混凝土的攪拌設(shè)備有連續(xù)式和間歇式兩種，而國內(nèi)主流的瀝青攪拌設(shè)備為強(qiáng)制間歇式[1][2]。間歇強(qiáng)制式攪拌設(shè)備的主要特征有：各種粒料成分是分批次計(jì)量，按照一定地順序投入攪拌器進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，卸出拌和好的成品料后，接著進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，形成瀝青攪拌的循環(huán)作業(yè)過程。由于骨料二次篩分，各種成分按批次計(jì)量，強(qiáng)制攪拌混合，粉料與瀝青的計(jì)量精度高，所以拌制的瀝青混合料質(zhì)量好，可滿足各種施工要求[3]。瀝青拌和站工作流程示意如圖1所示。

強(qiáng)制間歇式瀝青拌和站主要的組成構(gòu)件有：冷料系統(tǒng)，烘干系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，粉料系統(tǒng)，熱料提升系統(tǒng)，篩分系統(tǒng)，計(jì)量攪拌系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)，成品倉系統(tǒng)，瀝青供給系統(tǒng)，電氣化控制系統(tǒng)，如圖2所示。

2 混合料調(diào)試關(guān)鍵技術(shù)

2.1 瀝青拌和樓計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定調(diào)試

集料的供需平衡是關(guān)鍵，冷料計(jì)量系統(tǒng)與熱料系統(tǒng)的供需平衡直接影響拌和樓產(chǎn)量穩(wěn)定，瀝青質(zhì)量合格，是拌和過程中不出現(xiàn)溢出的關(guān)鍵[4][5]。

冷料采用的是流量控制：質(zhì)量=流量*流出密度，而流量主要通由變頻器控制皮帶給料機(jī)轉(zhuǎn)速和出料口閥門大小控制，正式生產(chǎn)前，一般由拌和站自行進(jìn)行標(biāo)定，確定好進(jìn)料數(shù)量與皮帶轉(zhuǎn)速和閥門大小的線性關(guān)系。

熱料控制采用稱重控制，需要具有資質(zhì)的計(jì)量單位標(biāo)定，瀝青拌和站需經(jīng)常復(fù)核，一般標(biāo)定砝碼重量達(dá)到一盤瀝青混合料重量的50%～100%，如市場(chǎng)常見的4000型瀝青拌和樓，通常一盤混合料為4噸，一般砝碼重量最少在2噸以上，不能直接采用100～200kg的砝碼來標(biāo)定，該砝碼重量處于熱料稱的彈簧計(jì)量系統(tǒng)的非線性區(qū)域。

冷骨料通過皮帶給料機(jī)的容積計(jì)量是預(yù)計(jì)量，經(jīng)篩分的熱骨料、粉料和熱瀝青的計(jì)量是精確計(jì)量。因?yàn)橛卸斡?jì)量，它能保證混合料的級(jí)配，骨料、粉料和瀝青的配比精度比較高[6][7]。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的瀝青攪拌設(shè)備計(jì)量精度如表1所列。瀝青計(jì)量也是稱重控制，盡量采用先進(jìn)的動(dòng)態(tài)、二次跟進(jìn)稱重控制，來保證瀝青計(jì)量的精度和穩(wěn)定的油石比，減少瀝青浪費(fèi)。瀝青供給和稱重方式對(duì)比如圖3所示，從圖中可以看出，3方式最佳。

2.2 集料級(jí)配調(diào)試

集料級(jí)配分析的目的是通過篩分來檢驗(yàn)瀝青混合料的集料是否滿足目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)要求，從而確保瀝青混合料的質(zhì)量。為了使各骨料的實(shí)際用量比例與設(shè)計(jì)相匹配，需要對(duì)拌和樓配合比的級(jí)配進(jìn)行調(diào)試[8]。

（1）冷料倉進(jìn)料比例調(diào)試

冷料倉是整個(gè)配合比基礎(chǔ)的部分，是整個(gè)拌和工作的第一部，直接影響成品的生產(chǎn)速度。冷料倉皮帶轉(zhuǎn)速、閥門大小與質(zhì)量的關(guān)系要提前進(jìn)行試驗(yàn)，確定相關(guān)參數(shù)的線性關(guān)系，這樣能及時(shí)調(diào)整，確保熱料倉中的級(jí)配基本符合要求，達(dá)到供料平衡。

（2）熱料的篩分調(diào)試

熱料篩孔布置遵循兩個(gè)原則：一是以關(guān)鍵篩孔作為分級(jí)篩孔原則，方便設(shè)計(jì)級(jí)配的調(diào)整和控制，關(guān)鍵篩孔有2.36mm，4.75mm和最大粒徑。2.36mm是粗細(xì)集料的分界點(diǎn)，4.75mm是粗骨料是否形成骨架的關(guān)鍵，最大粒徑主要控制超粒徑料。一般施工中增加中間一個(gè)或兩個(gè)規(guī)格，9.5mm或19mm。二以各熱料倉比例均勻的原則，容易達(dá)到各規(guī)格料進(jìn)出平衡。

生產(chǎn)配合級(jí)配調(diào)試就是分別從各規(guī)格的熱料倉取料，反復(fù)調(diào)整比例，確定最終的各種規(guī)格集料的摻配比例，使合成級(jí)配曲線與規(guī)范要求級(jí)配曲線中值盡量接近、重合，形成一條圓順的反S曲線。

拌和站每天生產(chǎn)結(jié)束，進(jìn)行刷鍋時(shí)，單料進(jìn)行排放，并安排試驗(yàn)人員進(jìn)行熱料級(jí)配組合，及時(shí)校對(duì)生產(chǎn)配合集料級(jí)配。

2.3 溫度控制調(diào)試

（1）瀝青溫度調(diào)試

一般瀝青拌和站采用導(dǎo)熱油加熱方式，常見的40噸瀝青罐加熱時(shí)間一般在5小時(shí)以上，導(dǎo)熱油溫度一般在200℃左右。但是，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明瀝青在高溫下（165℃）超過3小時(shí)很容易老化，從而影響瀝青的性能。這樣一般形成了導(dǎo)熱油導(dǎo)熱能力、瀝青使用性能、瀝青存儲(chǔ)設(shè)備之間的矛盾。為解決這一矛盾，一般采用瀝青罐循環(huán)加熱方式解決，先將當(dāng)日需要的瀝青數(shù)量在罐內(nèi)統(tǒng)一加熱到100℃左右，保溫，拌和前只將一個(gè)罐溫度加熱至設(shè)計(jì)溫度145℃，第一罐使用中加熱第二個(gè)罐，循環(huán)使用。endprint

（2）集料溫度的控制

集料的加熱溫度決定了混合料的溫度，而影響集料溫度的因素很多，集料的形狀、比例、含水量；火焰的大小、形狀；干燥筒內(nèi)的負(fù)壓和轉(zhuǎn)速；鼓風(fēng)機(jī)的電流、風(fēng)門大??；燃油的溫度、壓力等。因此集料的加熱溫度控制，一般由拌和站一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的人員控制，控制燃油壓力、溫度、風(fēng)量大小，燃油霧化等情況，達(dá)到一個(gè)最佳加熱效果，最后達(dá)到一個(gè)熱平衡點(diǎn)。

2.4 拌和時(shí)間的調(diào)試

拌和機(jī)的拌和參數(shù)基本上是固定的，一般只有拌和時(shí)間可以調(diào)整，具體可以分為，干拌時(shí)間，濕拌時(shí)間和放料時(shí)間。一般一盤混合料的周期時(shí)間為45～50s。

干拌時(shí)間：加入瀝青前的拌和時(shí)間，主要使粗細(xì)集料拌和均勻，避免處于由于細(xì)料集中導(dǎo)致與瀝青結(jié)塊，干拌對(duì)粗集料的破壞作用較大，盡量縮短，一般不應(yīng)超過10s。

濕拌時(shí)間：加入瀝青后的拌和時(shí)間，濕拌時(shí)間長，便于拌和均勻，混合料工作性能較好，但拌和時(shí)間過長，影響拌和產(chǎn)量，一般不少于35s。瀝青投入采用二次計(jì)量，多點(diǎn)霧狀投入。

放料時(shí)間：主要是混合料拌制合格后，打開卸料口，卸一盤料的時(shí)間。

3 關(guān)鍵技術(shù)問題

在瀝青混合料目標(biāo)配合比集料的取樣中，工程現(xiàn)場(chǎng)往往在瀝青站的料堆上取樣，而根據(jù)筆者的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，料堆在重力的作用下已產(chǎn)生了離析，樣品不具備代表性。因此，按照規(guī)范流程在碎石機(jī)皮帶上取樣。

生產(chǎn)配合比取樣辦法：（1）熱骨料取樣：一般用鏟車在拌鍋下接料取樣，這時(shí)集料以產(chǎn)生了兩次重力離析，應(yīng)在拌和樓拌鍋取料口取料。（2）混合料取樣，往往在第一盤或第二盤取樣試驗(yàn)，實(shí)際上，拌和樓在剛開始啟動(dòng)，計(jì)量系統(tǒng)未達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，不具備代表性。（3）混合料拌和，往往熱料達(dá)到設(shè)計(jì)重量就開始拌和，其實(shí)剛開始的骨料溫度未達(dá)到穩(wěn)定，應(yīng)該放棄前兩盤的骨料后再進(jìn)行拌和。

瀝青混合料油石比控制辦法：目標(biāo)配合比按照最佳瀝青用量和最佳瀝青用量0.3%三組瀝青用量進(jìn)行試拌，進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)。一般而言，如三組瀝青的用量均滿足要求，一般采用中值。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，高溫地區(qū)一般采用-0.3%的瀝青用量，寒冷地區(qū)一般采用+0.3%的瀝青用量。

此外，生產(chǎn)配合比經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段攤鋪碾壓驗(yàn)證符合設(shè)計(jì)要求后，一般不允許隨意更改，只有當(dāng)更換集料或?yàn)r青材料，重做配合比后才可以進(jìn)行調(diào)整。

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