基于瀝青混凝土攪拌站的配合比設(shè)計(jì)與實(shí)踐

作者簡(jiǎn)介：劉漢中（1982-），男，碩士，高級(jí)工程師。研究方向?yàn)闉r青路面。

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.21.030

摘" 要：針對(duì)當(dāng)前瀝青混合料目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比相互獨(dú)立、脫節(jié)的情況，提出基于瀝青混凝土攪拌站的配合比設(shè)計(jì)理念。弱化目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程，強(qiáng)調(diào)以目標(biāo)配合比在瀝青混凝土攪拌站進(jìn)行試生產(chǎn)，從而得出各檔熱料比例，以此作為生產(chǎn)配比進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。然后以此設(shè)計(jì)結(jié)果在瀝青混凝土攪拌站進(jìn)行聯(lián)調(diào)聯(lián)試，最終通過(guò)微調(diào)目標(biāo)配合比來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比在瀝青混凝土攪拌站上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土攪拌站；目標(biāo)配合比；生產(chǎn)配合比；冷料倉(cāng)；熱料倉(cāng)

中圖分類(lèi)號(hào)：U415" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）21-0127-06

Abstract： In view of the independence and disconnection between the target mix ratio and the production mix ratio of asphalt mixture， the design concept of mix proportion based on asphalt concrete mixing station is put forward. Weakening the target mix design process， emphasizing the trial production of the target mix ratio in the asphalt concrete mixing plant， so as to obtain the proportion of each grade of hot material， which is used as the production ratio for mix design. Then based on the design results， the joint adjustment and joint test is carried out in the asphalt concrete mixing station， and finally the coordination and unity of the target mix ratio and the production mix ratio in the asphalt concrete mixing station is realized by fine-tuning the target mix ratio.

Keywords： asphalt concrete mixing station; target mix ratio; production mix ratio; cold silo; hot silo

經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的高速發(fā)展，截至2022年底，中國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍踢_(dá)17.7萬(wàn)km，位居全球第一。瀝青路面不管是在高速公路上還是等級(jí)公路上均得到了大規(guī)模的應(yīng)用，因此論瀝青混合料的使用經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)的工程技術(shù)人員是十分豐富的。雖然經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，我們的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)依然遵循著JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的原則，采用目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證3階段進(jìn)行。

根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，3階段配合比設(shè)計(jì)，各個(gè)階段設(shè)計(jì)目的不一樣，且應(yīng)環(huán)環(huán)相扣。但在實(shí)踐過(guò)程中，目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果與生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果基本上各自獨(dú)立，相互脫節(jié)。產(chǎn)生這種問(wèn)題的原因很多，主要是目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比的區(qū)別僅限于一個(gè)采用冷料，一個(gè)采用熱料，而未考慮兩者在瀝青混凝土攪拌站的協(xié)調(diào)一致性。在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完成后，一般在整個(gè)施工過(guò)程中都會(huì)保持不變，而通過(guò)在瀝青混凝土攪拌站適當(dāng)微調(diào)生產(chǎn)配合比以適應(yīng)目標(biāo)配合比，而這與瀝青混凝土攪拌站的計(jì)量規(guī)則剛好相反——冷料計(jì)量采用粗放式的皮帶轉(zhuǎn)速及冷料倉(cāng)倉(cāng)門(mén)開(kāi)度來(lái)控制，而熱料計(jì)量則是采用精確的物料秤來(lái)控制。

因此，雖然3階段配合比設(shè)計(jì)是科學(xué)的、必不可少的，但不管是從現(xiàn)行規(guī)范中各階段配合比設(shè)計(jì)目的出發(fā)，還是從瀝青混凝土攪拌站的運(yùn)行規(guī)則出發(fā)，我們都應(yīng)該弱化目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，強(qiáng)化生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及驗(yàn)證，在施工過(guò)程中應(yīng)固化生產(chǎn)配合比，并通過(guò)調(diào)整目標(biāo)配合比來(lái)適應(yīng)生產(chǎn)配合比，以實(shí)現(xiàn)配合比在瀝青混凝土攪拌站的協(xié)調(diào)生產(chǎn)。這樣不僅能提高瀝青混凝土攪拌站的生產(chǎn)效率，更能保障其所生產(chǎn)出來(lái)的瀝青混合料質(zhì)量。

1" 前期準(zhǔn)備工作

1.1" 瀝青混凝土攪拌站計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定

既然是基于瀝青混凝土攪拌站的配合比設(shè)計(jì)，那對(duì)其計(jì)量系統(tǒng)的標(biāo)定則是攪拌站精確按照配合比進(jìn)行生產(chǎn)的前提保證。瀝青混凝土攪拌站分為冷料倉(cāng)和熱料倉(cāng)，冷料倉(cāng)通過(guò)給料皮帶的轉(zhuǎn)速來(lái)控制冷料的供給量，很多人認(rèn)為應(yīng)該對(duì)冷料倉(cāng)的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行流量標(biāo)定，以確定給料皮帶轉(zhuǎn)速與皮帶供給量的關(guān)系，從而根據(jù)目標(biāo)配合比確定皮帶轉(zhuǎn)速并在后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中予以固定，這在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中很難做到。首先，冷料倉(cāng)的流量標(biāo)定這步就很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槔淞蟼}(cāng)下皮帶輸送直接將冷料送至滾筒，待加熱除塵后經(jīng)振動(dòng)篩分后進(jìn)入熱料倉(cāng)，這樣才能對(duì)所送料進(jìn)行稱(chēng)量，這里稱(chēng)量的已是經(jīng)攪拌站進(jìn)行二次篩分并除塵后的熱料，與皮帶輸送的冷料量相比已發(fā)生變化；其次，原材料的變異即使在最嚴(yán)格的監(jiān)管下也時(shí)有發(fā)生，如果在生產(chǎn)過(guò)程中強(qiáng)行固定皮帶轉(zhuǎn)速使之不變，肯定會(huì)使熱料倉(cāng)出現(xiàn)待料、溢料的現(xiàn)象，這只會(huì)對(duì)瀝青混合料的級(jí)配造成不利影響，而這種影響其實(shí)是可以通過(guò)調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速予以避免的；再次，JT/T 270—2019《強(qiáng)制間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備》規(guī)范中也沒(méi)有關(guān)于冷料供給系統(tǒng)必須精確稱(chēng)量的相關(guān)要求。因此，個(gè)人認(rèn)為冷料倉(cāng)的給料皮帶轉(zhuǎn)速完全沒(méi)必要進(jìn)行流量標(biāo)定，只需在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)冷料供給系統(tǒng)不同的小時(shí)產(chǎn)量運(yùn)行一定的時(shí)間（一般為5 min），并結(jié)合室內(nèi)各檔原材料的含水率試驗(yàn)，來(lái)確認(rèn)各檔冷料的摻配比例是否與目標(biāo)配合比相符，相符則說(shuō)明冷料供給系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，不相符則應(yīng)查找原因并解決問(wèn)題。

熱料倉(cāng)的計(jì)量系統(tǒng)則包括骨料秤、粉料秤、瀝青秤。對(duì)這3個(gè)秤進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定是必須的，這一步驟需要具有法定計(jì)量認(rèn)證資質(zhì)的單位才能進(jìn)行。有很多工程技術(shù)人員堅(jiān)持還需進(jìn)行物料秤的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償標(biāo)定。所謂動(dòng)態(tài)補(bǔ)償就是指當(dāng)物料秤稱(chēng)量達(dá)到一定值時(shí)，料門(mén)開(kāi)始關(guān)閉，而從熱料倉(cāng)斗門(mén)到計(jì)量斗的這部分料的量，需要有一個(gè)提前量來(lái)關(guān)閉料斗斗門(mén)，即用補(bǔ)償值來(lái)修正。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，大部分瀝青混凝土攪拌站在設(shè)計(jì)之初一般就已經(jīng)考慮了正常工況下的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償問(wèn)題。如果要考慮待料等異常情況下的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，則因?yàn)楣橇铣拥牧衔皇且粋€(gè)不可控的變量（動(dòng)態(tài)補(bǔ)償值與物料秤的料位有很大關(guān)系），很難在現(xiàn)實(shí)過(guò)程中予以準(zhǔn)確模擬而標(biāo)定。并且基于瀝青混凝土攪拌站的配合比設(shè)計(jì)理念本來(lái)就是要解決瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中的待料溢料問(wèn)題，因此個(gè)人認(rèn)為熱料倉(cāng)計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定即可，無(wú)需再進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償標(biāo)定。以德基5000型瀝青混凝土攪拌站（型號(hào)為DGE5000D）為例，該補(bǔ)償值在計(jì)量系統(tǒng)參數(shù)中以骨料、粉料、瀝青稱(chēng)量穩(wěn)定時(shí)間出現(xiàn)，即稱(chēng)量達(dá)重前的緩沖時(shí)間，系統(tǒng)默認(rèn)為骨料1.5 s、粉料1 s、瀝青1.5 s。且該型號(hào)的熱料倉(cāng)設(shè)計(jì)有大、小2道倉(cāng)門(mén)，大倉(cāng)門(mén)關(guān)閉后留有小倉(cāng)門(mén)以減緩放料速度，并按照系統(tǒng)默認(rèn)值提前關(guān)閉，這樣只要物料秤能通過(guò)靜態(tài)標(biāo)定，則相當(dāng)于有2道保證措施來(lái)確保物料秤的精確稱(chēng)量。

1.2" 振篩篩網(wǎng)尺寸的選擇

熱料倉(cāng)振篩篩網(wǎng)尺寸的布置應(yīng)首先考慮振篩的篩分能力，結(jié)合具體的礦料通過(guò)對(duì)其篩分能力的分析，來(lái)確定篩網(wǎng)的布置；其次，應(yīng)遵循其最大篩孔應(yīng)略大于混合料的最大粒徑的原則，這樣才能使大部分礦料順利通過(guò)第一層篩網(wǎng)的同時(shí)，又能篩除超粒徑礦料；另外關(guān)鍵篩孔必須設(shè)置相應(yīng)篩網(wǎng)；最后，其他篩網(wǎng)尺寸的選擇應(yīng)盡量使各熱料倉(cāng)大體平衡。振篩的篩分能力主要與集料的潔凈程度、篩孔尺寸、篩網(wǎng)的安裝角度及激振力等有關(guān)，而篩網(wǎng)的安裝角度和激振力一般在攪拌站制造時(shí)就予以考慮過(guò)，因此大部分瀝青混凝土攪拌站無(wú)需再對(duì)篩網(wǎng)安裝角度進(jìn)行調(diào)整，所以是否調(diào)整應(yīng)視具體情況而定，如果僅通過(guò)調(diào)整篩網(wǎng)尺寸解決不了熱料篩分不充分或堵篩等問(wèn)題，則必須對(duì)安裝角度或激振力進(jìn)行調(diào)整。對(duì)振篩的篩分能力的判斷應(yīng)在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)試生產(chǎn)來(lái)進(jìn)行。試生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)熱料的篩分看各檔熱料是否符合由振篩篩網(wǎng)尺寸約束的預(yù)期，如果出現(xiàn)較多超規(guī)格粒徑集料，說(shuō)明該振篩篩分不充分或存在其他異常問(wèn)題，需重新調(diào)大或調(diào)小篩網(wǎng)尺寸，如果還不能解決問(wèn)題，則應(yīng)考慮安裝角度或激振力的調(diào)整，這需要專(zhuān)業(yè)人員才能完成。

2" 配合比設(shè)計(jì)階段

如前所述，基于瀝青混凝土攪拌站的配合比設(shè)計(jì)理念，應(yīng)弱化目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，強(qiáng)化生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。

2.1" 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)目的是為了供瀝青混凝土攪拌站確定各冷料倉(cāng)的供料比例、進(jìn)料速度及試拌使用。因此，離開(kāi)瀝青混凝土攪拌站來(lái)進(jìn)行的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)違背了其設(shè)計(jì)初衷，而這正是當(dāng)前瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的癥結(jié)所在。

因此，在進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)之前，我們有必要摸清瀝青混凝土攪拌站冷料供給系統(tǒng)的工作原理。依據(jù)JT/T 270—2019《強(qiáng)制間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備》，目前國(guó)內(nèi)的瀝青混凝土攪拌站冷料供給系統(tǒng)無(wú)需設(shè)置精確的計(jì)量工具，只需通過(guò)給料皮帶的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行流量初配。目前國(guó)內(nèi)大部分瀝青混凝土攪拌站是以小時(shí)產(chǎn)量為總控，然后根據(jù)各檔冷料的摻配比例來(lái)分配各冷料倉(cāng)下小皮帶及大皮帶轉(zhuǎn)速，以此來(lái)完成流量初配的目的。至于冷料倉(cāng)門(mén)的開(kāi)度大小，因大部分?jǐn)嚢枵揪鶠槭謩?dòng)門(mén)，為了防止倉(cāng)門(mén)被堵死，大部分情況下均是打到最大的開(kāi)度。除非該檔冷料摻配比例實(shí)在過(guò)小，譬如2.36～4.75 mm集料一般摻量均在10%以下，則其開(kāi)度應(yīng)視情況予以調(diào)整。

以德基5000型瀝青混凝土攪拌站（型號(hào)為DGE5000D）為例，該型攪拌站冷倉(cāng)系統(tǒng)參數(shù)有冷倉(cāng)流量、冷倉(cāng)比重、冷倉(cāng)調(diào)節(jié)電壓。冷倉(cāng)流量是每個(gè)小時(shí)冷料喂料皮帶機(jī)的供料量，以每小時(shí)多少立方米計(jì)算，供料范圍為2.8～140 m3；冷倉(cāng)比重是單位“m3”和“t”之間的一個(gè)換算系數(shù)；冷倉(cāng)調(diào)節(jié)電壓是為PLC模擬輸出最大允許電壓，系統(tǒng)默認(rèn)值為10 V。由這3個(gè)參數(shù)看，冷倉(cāng)流量以體積計(jì)，然后通過(guò)冷倉(cāng)比重則將體積轉(zhuǎn)換成質(zhì)量，這樣才能對(duì)應(yīng)目標(biāo)配合比的質(zhì)量比。這應(yīng)該不是德基攪拌站的特例，在其他品牌的瀝青混凝土攪拌站也大致如此。所以在1.1節(jié)中所述的不建議進(jìn)行流量標(biāo)定是有一定道理的，流量標(biāo)定中皮帶轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的是質(zhì)量，而在系統(tǒng)里皮帶轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的是體積，這使得兩者并不能很精確地對(duì)應(yīng)起來(lái)，因?yàn)槔淞系捏w積本身就沒(méi)有規(guī)范的試驗(yàn)方法來(lái)予以確定。而從攪拌站冷料供給系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)看，因?yàn)橄到y(tǒng)默認(rèn)各冷倉(cāng)比重均為1.1，這明顯與實(shí)際不符，因此在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段進(jìn)行冷料的自然堆積密度試驗(yàn)是很有必要的，以此來(lái)代替冷倉(cāng)比重會(huì)顯著提高冷料供給系統(tǒng)的供料精度。

因此只有在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完成后，按1.1節(jié)中所述對(duì)冷料供給系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行校對(duì)才有意義，在校對(duì)過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速或冷料倉(cāng)倉(cāng)門(mén)開(kāi)度使之與實(shí)際的供料量來(lái)匹配。但校對(duì)完成后則不再建議通過(guò)單獨(dú)調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速來(lái)使目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比協(xié)調(diào)，因?yàn)閱为?dú)調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速而不去調(diào)整目標(biāo)配比的話，會(huì)使冷料供給系統(tǒng)的供料比例與目標(biāo)配比不符，從而使礦料級(jí)配在配合比設(shè)計(jì)的過(guò)程中就沒(méi)有了質(zhì)量保障。

瀝青混凝土攪拌站的工作原理摸清之后，結(jié)合目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)目的，則會(huì)發(fā)現(xiàn)其最重要的工作應(yīng)該放在對(duì)各種原材料性能進(jìn)行全面檢測(cè)上面，其次才是根據(jù)冷料的篩分結(jié)果確定各冷料的摻配比例，且該摻配比例還只是初配，后期還應(yīng)在生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證階段，通過(guò)兩者在攪拌站的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，以最終確定各檔冷料的摻配比例。至于級(jí)配曲線的選擇則可按照現(xiàn)行規(guī)范的要求進(jìn)行，分別選取粗、中、細(xì)3條級(jí)配曲線，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)選擇適宜的油石比，分別制作幾組級(jí)配的馬歇爾試件，并測(cè)定瀝青混合料的體積指標(biāo)，選擇一組滿足設(shè)計(jì)要求的級(jí)配作為初選級(jí)配。而所選級(jí)配曲線的最佳油石比個(gè)人認(rèn)為完全沒(méi)有必要在這個(gè)階段予以確定。因?yàn)樽罱K使用的是生產(chǎn)配合比，針對(duì)一個(gè)沒(méi)有最終確定的級(jí)配曲線進(jìn)行最佳油石比以及后期的體積指標(biāo)、混合料性能指標(biāo)的驗(yàn)證，很明顯是在做無(wú)用功。因此只需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采用合適的油石比對(duì)該合成級(jí)配的體積指標(biāo)進(jìn)行初步的檢驗(yàn)，滿足要求后即可開(kāi)始試生產(chǎn)并進(jìn)行下一步的生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)工作。以我國(guó)多年來(lái)的高速公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，這一步放給任何一個(gè)工程技術(shù)人員都是可以輕松做到的。當(dāng)然，根據(jù)前述的瀝青混凝土攪拌站工作原理，在此過(guò)程中還需進(jìn)行各檔冷料的自然堆積密度試驗(yàn)，這一試驗(yàn)指標(biāo)在當(dāng)前大部分配合比設(shè)計(jì)當(dāng)中被忽略。

2.2" 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段

因?yàn)槟繕?biāo)配合比設(shè)計(jì)得到簡(jiǎn)化，要想得到科學(xué)、合理的級(jí)配曲線及其最佳油石比，則應(yīng)對(duì)生產(chǎn)配合比進(jìn)行詳盡的設(shè)計(jì)。

目標(biāo)配合比確定之后，根據(jù)各冷料倉(cāng)的供料比例在瀝青混凝土攪拌站進(jìn)行試生產(chǎn)，其目的有二，一是考察振篩篩網(wǎng)規(guī)格是否合理，可需要進(jìn)行調(diào)整；二是確定各檔熱料的初選摻配比例。第一個(gè)目的在1.2節(jié)中已作詳細(xì)的介紹，這里不再贅述。至于如何確定各檔熱料的初選摻配比例，當(dāng)前最常用的做法是通過(guò)對(duì)各檔熱料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，然后根據(jù)篩分結(jié)果重新合成以得到理想的級(jí)配曲線。這種做法當(dāng)然可行，缺點(diǎn)是沒(méi)有考慮目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比在瀝青混凝土攪拌站的協(xié)調(diào)一致性。為解決兩者不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，應(yīng)分兩步走。第一步，以最先滿倉(cāng)的熱料倉(cāng)的時(shí)間為界停止試生產(chǎn)，逐倉(cāng)稱(chēng)量各倉(cāng)熱料重量，各熱料倉(cāng)的重量比即可作為初選的生產(chǎn)配比；第二步，對(duì)各檔熱料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，按初選的摻配比例進(jìn)行合成，看合成后的級(jí)配曲線是否符合現(xiàn)行規(guī)范和工程設(shè)計(jì)文件的相關(guān)要求，如果不符合，則應(yīng)調(diào)整目標(biāo)配合比，重復(fù)試生產(chǎn)及后續(xù)步驟，直至找到理想中的級(jí)配曲線為止。這個(gè)過(guò)程是解決目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比協(xié)調(diào)性最關(guān)鍵性的一步。級(jí)配曲線一旦選定，后續(xù)的工作則完全可以按照J(rèn)TG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)流程來(lái)進(jìn)行，確定各種瀝青混合料的體積指標(biāo)、最佳油石比以及性能驗(yàn)證結(jié)果，從而完成生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)。

2.3" 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段

生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)完成后，目標(biāo)配合比及生產(chǎn)配合比就已經(jīng)基本定型，其各檔原材料的摻配比例也已經(jīng)基本確認(rèn)。目標(biāo)與生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段所使用的原材料畢竟有限，很難全面掌握原材料的變異性質(zhì)，因此只有通過(guò)試拌、鋪筑試驗(yàn)段這種大規(guī)模使用原材料的情況下，才能真正驗(yàn)證配合比的合理性。

首先按照目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比在瀝青混凝土攪拌站進(jìn)行試拌，一般以50～100 t瀝青混合料為準(zhǔn)。在此過(guò)程中，第一個(gè)任務(wù)就是觀察熱料倉(cāng)是否存在待料、溢料問(wèn)題，因?yàn)榇?、溢料?wèn)題對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的瀝青混合料級(jí)配會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，從而導(dǎo)致瀝青混合料質(zhì)量無(wú)法得到保證。如果所溢出的集料是超粒徑的，則對(duì)混凝土的生產(chǎn)沒(méi)有影響；如果所溢出的為所選級(jí)配的中間檔集料，則肯定伴有待料的問(wèn)題，而熱料倉(cāng)的待料會(huì)對(duì)骨料秤的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償產(chǎn)生影響，從而影響到該檔料計(jì)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題，在排除振篩、供料系統(tǒng)不穩(wěn)定等機(jī)械方面的問(wèn)題后，則只與原材料的變異有關(guān)系了。因此當(dāng)碰到這種情況，應(yīng)立即對(duì)目標(biāo)配合比再次進(jìn)行微調(diào)，而生產(chǎn)配合比保持不變，以確保目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比的協(xié)調(diào)性。如果當(dāng)微調(diào)目標(biāo)配合比無(wú)法解決待料溢料問(wèn)題時(shí)，說(shuō)明原材料發(fā)生了較大變化，則配合比應(yīng)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，這也是為什么對(duì)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行精簡(jiǎn)的主要原因之一。第二個(gè)任務(wù)則是確認(rèn)瀝青混凝土攪拌站的生產(chǎn)參數(shù)，包括溫度控制、除塵效果、拌和時(shí)間等。第三個(gè)任務(wù)則是對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的瀝青混合料進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，再一次對(duì)其瀝青混合料的體積指標(biāo)及力學(xué)性能進(jìn)一步驗(yàn)證。

試拌結(jié)束并得到滿意的結(jié)果后，則應(yīng)根據(jù)試拌后調(diào)整的目標(biāo)配合比及生產(chǎn)配合比正式進(jìn)行試驗(yàn)段的鋪筑。通過(guò)瀝青混凝土攪拌站生產(chǎn)約1 000 t的瀝青混合料，來(lái)觀察在此過(guò)程中是否仍存在待料溢料等現(xiàn)象，如果出現(xiàn)這種情況，仍按照試拌階段的方式對(duì)其進(jìn)行解決，并對(duì)其路用性能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，以最終確定目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比以及施工允許波動(dòng)范圍。

3" 工程實(shí)例

某高速瀝青下面層采用AC-25C型瀝青混合料，瀝青混凝土攪拌站采用德基5000型攪拌站（型號(hào)為DGE5000D）。該項(xiàng)目集料（冷料）分為6檔：19～31.5 mm、13.2～19 mm、9.5～13.2 mm、4.75～9.5 mm、2.36～4.75 mm、0～2.36 mm，瀝青采用A級(jí)70號(hào)普通瀝青，礦粉采用石灰?guī)r礦粉。

瀝青混凝土攪拌站建成并調(diào)試好后，通過(guò)具有法定計(jì)量認(rèn)證資質(zhì)的計(jì)量單位對(duì)熱料計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定，并根據(jù)規(guī)范及工程設(shè)計(jì)文件要求，針對(duì)AC-25C型級(jí)配的特點(diǎn)，初步選擇了篩網(wǎng)組合見(jiàn)表1。

3.1" 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

首先對(duì)瀝青混合料各種原材料性能進(jìn)行全面檢測(cè)，確保原材料符合相關(guān)技術(shù)要求后，在此過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行各種冷料自然堆積密度試驗(yàn)，這在傳統(tǒng)的配合比設(shè)計(jì)方法中一般被忽視。再根據(jù)冷料的篩分試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行級(jí)配曲線的篩選，油石比經(jīng)驗(yàn)值采取3.9%。結(jié)果見(jiàn)表2和圖1。表2" AC-25C型目標(biāo)配合比初選

該級(jí)配體積指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)摻配比例及各檔冷料的含水率對(duì)冷料供給系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行校對(duì)。在此過(guò)程中，應(yīng)一檔一檔冷料的確定。譬如，1#冷料倉(cāng)所裝冷料為19～31.5 mm集料，其他料倉(cāng)均不裝料，德基5000型攪拌站按130、70、20 m3/h的小時(shí)產(chǎn)量進(jìn)行試生產(chǎn)，5 min后停止生產(chǎn)，然后對(duì)熱料倉(cāng)熱料進(jìn)行精確稱(chēng)量，并按室內(nèi)試驗(yàn)得出的該檔冷料含水率，將熱料換算成冷料質(zhì)量，依此步驟逐檔完成對(duì)冷料供給的校對(duì)。另外 2.36～4.75 mm集料料倉(cāng)倉(cāng)門(mén)只開(kāi)一半，其余料倉(cāng)倉(cāng)門(mén)開(kāi)度開(kāi)到最大。校對(duì)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，經(jīng)單檔料的試生產(chǎn)，該攪拌站冷料供給比例與設(shè)計(jì)比例基本相符，說(shuō)明該系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

3.2" 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段所采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)定瀝青混凝土攪拌站冷料供給系統(tǒng)參數(shù)，進(jìn)行試生產(chǎn)。德基5000型攪拌站，可以先設(shè)定130 m3/h的冷倉(cāng)流量，將各檔集料的自然堆積密度以冷倉(cāng)比重輸入，冷倉(cāng)調(diào)節(jié)電壓采用默認(rèn)值10 V，并將各冷倉(cāng)的摻配比例輸入后，這樣在小時(shí)產(chǎn)量的總前提下，由瀝青攪拌站按冷倉(cāng)比重、各冷倉(cāng)摻配比例來(lái)分配各冷倉(cāng)給料皮帶的轉(zhuǎn)速以進(jìn)行試生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)試生產(chǎn)，以最先滿倉(cāng)的熱料倉(cāng)的時(shí)間為界停止試生產(chǎn)，逐倉(cāng)稱(chēng)量各倉(cāng)熱料重量，各熱料倉(cāng)的重量比即可作為初選的生產(chǎn)配比，并對(duì)各倉(cāng)熱料進(jìn)行篩分。從表5的各檔熱料篩分結(jié)果可以看出，各檔熱料與篩網(wǎng)的規(guī)格基本能對(duì)應(yīng)上，且在生產(chǎn)過(guò)程中未出現(xiàn)堵料等異?，F(xiàn)象，說(shuō)明該套振篩篩網(wǎng)規(guī)格選擇合理，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整。并根據(jù)各熱料倉(cāng)重量比確定各檔熱料的初選摻配比例，然后合成級(jí)配曲線，結(jié)果見(jiàn)表6和圖2，表6中摻配比例進(jìn)行了微調(diào)取整。

以各檔熱料的初選配比為基礎(chǔ)，以目標(biāo)配合比階段初選的油石比經(jīng)驗(yàn)值3.9%為中心，以0.3%的油石比間隔，按照J(rèn)TG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的流程確定該配合比的最佳油石比，設(shè)計(jì)過(guò)程因與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相同，這里不再贅述，最佳油石比為3.9%。然后對(duì)該配比進(jìn)行混合料性能驗(yàn)證，結(jié)果見(jiàn)表7。

3.3" 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)完成之后，即可進(jìn)入試拌、鋪筑試驗(yàn)段的驗(yàn)證階段。因本次配合比設(shè)計(jì)一開(kāi)始就基于瀝青攪拌站的工作原理進(jìn)行，加之原材料在設(shè)計(jì)階段未出現(xiàn)較大變異，所以在驗(yàn)證階段未出現(xiàn)待料溢料情況，目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比能在該瀝青攪拌站實(shí)現(xiàn)完美適配，因此無(wú)需對(duì)級(jí)配進(jìn)行調(diào)整。因驗(yàn)證過(guò)程與傳統(tǒng)的配合比設(shè)計(jì)方法相同，這里就不再贅述。

4" 結(jié)束語(yǔ)

1）冷料供給系統(tǒng)的流量標(biāo)定在現(xiàn)實(shí)中很難實(shí)現(xiàn)，且與瀝青混凝土攪拌站的冷料供給原理相違背，所以不建議在配合比設(shè)計(jì)階段對(duì)冷料供給系統(tǒng)進(jìn)行流量標(biāo)定，但應(yīng)在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完成后，對(duì)冷料供給系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行校對(duì)。

2）根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范中瀝青混合料目標(biāo)配合比的目的——供拌合機(jī)確定各冷料倉(cāng)的供給比例、進(jìn)料速度、及試拌使用，提出基于瀝青混凝土攪拌站的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)理念，對(duì)初選級(jí)配只根據(jù)油石比經(jīng)驗(yàn)值對(duì)其體積指標(biāo)等基本性能進(jìn)行驗(yàn)證，無(wú)需進(jìn)行最佳油石比的確定。因目標(biāo)配合比在后期大規(guī)模生產(chǎn)階段面臨隨時(shí)需要微調(diào)的狀況。

3）進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按目標(biāo)配合比初選摻配比例進(jìn)行試生產(chǎn)，以最先滿倉(cāng)的熱料倉(cāng)時(shí)間為界停止生產(chǎn)，逐倉(cāng)稱(chēng)量各倉(cāng)熱料重量，各熱料倉(cāng)的重量比即可作為初選的生產(chǎn)配比，如果按該摻配比例合成的級(jí)配曲線不滿足現(xiàn)行規(guī)范及工程設(shè)計(jì)文件要求，則應(yīng)通過(guò)調(diào)整目標(biāo)配合比再進(jìn)行試生產(chǎn)來(lái)完成對(duì)級(jí)配曲線的調(diào)整，直至找到理想的級(jí)配曲線為止。

4）在生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段，按照初選的目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比在瀝青混凝土攪拌站進(jìn)行聯(lián)調(diào)聯(lián)試，確保目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比能在瀝青混凝土攪拌站實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在此過(guò)程中，應(yīng)始終保持生產(chǎn)配合比不變，微調(diào)目標(biāo)配合比進(jìn)行解決生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的待料、溢料問(wèn)題。在大規(guī)模施工階段也應(yīng)堅(jiān)持這種處理原則，當(dāng)微調(diào)目標(biāo)配合比無(wú)法解決待料、溢料問(wèn)題時(shí)，說(shuō)明原材料發(fā)生了較大變化，這在工程中是不允許發(fā)生的。

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