淺析間歇式瀝青拌合站混合料生產過程的質量控制

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)

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

瀝青拌和站混合料生產過程的質量控制的核心目的是要為攤鋪現場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,級配等)。(2)混合料顆粒拌合均勻、結合料裹覆良好,無集料離析現象。(3)出料溫度控制在規范要求范圍,同時溫度均勻,無溫度離析現象。

為達到這一目的,瀝青拌和站必須具備相應的條件,同時做好施工前必要準備;準確完成生產配合比設計;精確確定拌合的主要參數;并且控制好混合料的生產流程等工作。

1 高等級公路瀝青混凝土路面施工間歇式瀝青混合料拌和站應具備的條件

(1)高等級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)拌合站應計算機系統控制全部生產過程,在生產過程中應能隨時打印出每盤混合料的詳細參數。

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

(4)配備纖維等外加劑的添加設備。

(5)配備足夠數量瀝青儲存罐,一般應具備≥400 t的儲存瀝青能力,同時應具備 80 t以上熱貯料倉,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封閉或拆除,將除塵器內的回收粉輸出管道通到廢粉收集處內,集中轉運。

2 施工前瀝青混凝土拌合站要進行四方面的準備工作

(1)對攪拌設備的計量系統(骨料秤、粉料秤、瀝青秤、添加劑秤)用標準砝碼進行計量標定,給出標定成果。

(2)對冷料供給裝置的供料量與表顯值進行標定,給出標定成果,標定結果應包括流量與皮帶輪轉速等的標定曲線。

(3)對測溫度系統和溫度傳感器進行標定,給出標定成果。

(4)確定振動篩各層篩網的篩孔尺寸,要充分考慮混合料類型、最大粒徑、熱料倉的均衡性、振動篩斜率。間歇式拌和機的振動篩規格必須與礦料規格匹配,最大篩孔宜略大于混合料的最大粒徑,其余篩的設置應考慮混合料的級配穩

定,建議按照 0～3mm、3～5mm、5～10 mm、10～19mm、19

～27mm布置以控制各關鍵檔的通過率。

3 準確完成生產配合比設計

(1)按照目標配合比確定的各種規格集料比例進行供料,調整攪拌設備的生產功率應為額定生功產率或正常使用產量附近,各系統均應在額定工況附近工作,調整設備的工作狀態,使其穩定后進行取樣,取樣時拌和站產量與風門開度應與規模施工時一樣。

(2)從各熱料倉分別取樣進行篩分,取樣時應將拌合站各熱料倉的材料先放出一部分后,可按 1、3、5、2、4號熱倉(熱料倉必須間隔開取料,便于區分熱料倉是否混料)順序放樣取料。

(3)檢測各熱料倉的材料級配,確定各熱料倉配合比,供拌和站熱料倉配比使用。

(4)生產配合比設計時的級配與目標配合比設計級配應接近,生產配合比與目標配合比的馬歇爾試件的體積性質指標一致。

4 拌合站一些參數的確定

(1)拌合站冷料倉的上料速度。每日施工前應對料堆中的斷面取樣,檢測集料級配,根據檢測結果調整冷料倉比例以滿足目標配合比中設計級配要求。

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

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

(4)除塵風門開度。除塵風門開度直接關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量,必須保證拌和站的除塵效果和穩定性,除塵風門的大小一經確定,不可輕易改動,否則會改變瀝青混合料中細顆粒的含量,不能保證瀝青混合料的級配。

5 間歇式瀝青拌合站混合料生產流程及控制要點

(1)間歇式瀝青拌合站混合料生產流程(如圖 1)

圖 1 間歇式瀝青拌合站混合料生產流程圖

(2)混合料生產控制要點。

①按目標配合比上料的準確性。

②集料、瀝青的加熱溫度。

③除塵效果,回收粉必須廢棄。

④二次篩分系統保持篩分穩定性、均勻性。

⑤集料秤、礦粉秤、瀝青秤的稱量準確性。

⑥拌合系統的拌合均勻性。

6 混合料生產過程中一些常見問題的原因分析及處理方法

(1)混合料級配不符合要求。

①原因分析:冷料倉的上料速度控制不準致使未按目標配合比上料;二次篩分篩分不透、堵篩、篩網破損造成振動篩混料;振動篩分倉擋板異位、熱料倉隔板破損造成的熱料倉混料;熱料倉開關關閉不嚴造成的漏料;集料稱量系統故障造成的稱量不準。

②處理方法:對冷料供給裝置的供料量與表顯值進行標定,保證冷料上料準確;經常性檢查振動篩,保證篩分系統工作正常;經常性檢查熱料倉隔板和倉門,保證不混料、不漏料;集料計量系統周期性進行計量標定。

(2)混合料瀝青含量不符合要求。

①原因分析:稱量系統故障或誤差過大,造成稱量數量比設定數值偏多或偏少(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、礦粉倉倉門關閉不嚴導致漏料;瀝青秤秤門開關關閉不嚴導致漏瀝青。

②處理方法:稱量系統周期性、現異常時進行計量標定;稱量系統經常性檢查,消除故障及隱患;熱料倉門、瀝青秤秤門開關經常性檢查,保證不混料、不漏瀝青。

(3)混合料骨料離析。

①原因分析:拌和系統故障導致拌和不均;攪拌葉片安裝角度不當或磨損導致拌和不充分;出料口安裝不當導致放料離析;拌和時間不足致使料未充分拌勻;集料稱量次序不對導致同規格料聚堆。

②處理方法:做好拌合站安裝調試工作和經常性檢查保證拌合系統工作正常;調整出料口角度、開度、高低消除放料離析;嚴格控制拌和時間,保證瀝青混合料拌和均勻;調整集料稱量次序,使各規格集料混合均勻。

(4)混合料出場溫度不滿足要求。

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

②處理方法:對測溫度系統和溫度傳感器進行標定,保證測量精確;調整加熱滾筒傾角和播料板位置合適使集料受熱均勻;引風開度要盡量固定,通過調節油門大小來控制溫度;及時上冷料,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致瀝青粘度過大裹覆不充分;集料稱、礦粉秤故障導致混合料中細集料或礦粉加入量太多導致枯料;熱料倉、礦粉倉倉門關閉不嚴漏料導致加入量過多;瀝青秤故障導致瀝青加入量不足;引風開度太小導致粉塵未充分除去。

②處理方法:準確控制集料和瀝青加熱溫度;嚴格檢查,保證稱量系統工作正常、經常檢修,保證料倉倉門開關工作正常;引風開度調整合適,不得隨意減小保證除塵效果良好。

7 結 語

在瀝青混凝土路面施工中,混合料生產是一道關鍵工序。瀝青混合料的質量直接決定瀝青路面的整體質量,拌和站在施工生產中必須充分做好施工前準備、生產配合比設計、主要參數確定工作,及時發現、解決瀝青拌和站出現問題,有效地對混合料的生產質量進行控制,以確保瀝青混凝土路面施工的整體質量。

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

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