關于間歇式瀝青拌和站對冷料級配控制的探討

鄭世安

【摘要】結合筆者實踐工作經驗，本文以某高速公路路面為例，從原材料控制、生產配合比設計、拌和站的調試等方面，對間歇式瀝青混凝土拌和站對冷料級配控制進行了探討分析。

【關鍵詞】間歇式瀝青拌和站；冷料級配控制；原材料；調整

近年來大型間歇式瀝青混凝土拌和設備的出現，設備的小時產量和持續工作時間得到了有效保證，極大的縮短了路面工程施工工期。在加快工程進度的前提下，要保證瀝青混合料的質量，必須抓好瀝青混凝土拌和站的冷料級配控制。

一、原材料生產環節控制

新建的某高速公路附近沒有較大規模的石料廠，加之路面標段多采購量大，交通運輸不便利，造成原材料采購困難：一方面正常的生產需求量保證不了，另一方面原材料的質量（主要指原材料的級配組成及長期配比的穩定性）更無法保證。為了從根本上解決這個問題，某高速公路路面采取了以下措施：（1）早于別的路面標段進行料廠考察—優先考察較大的料廠，較好的開采面，必須是兩級破碎（一級顎式破碎機，二擊反擊錘式破碎機），向料廠預先定料，提早供料。（2）派專人進駐料場，監控石料廠顎式破碎機孔板磨損，錘式破碎機孔板磨損及破碎錘磨損更換、篩分機篩分孔徑確定（或更換），盡可能保證集料內較少的含土量和較好的級配組成。（3）利用附近停產碎石場，買斷產權對設備進行改造，自行組織生產，以確保生產的各種規格粗細集料的級配組成僅在一個小范圍內波動。（4）運用合理的堆料技術盡量減少集料的離析現象，主要采用以下兩種堆料方法：第一，采用小料堆堆料法，在修建的高速公路主線劃出單幅1km的備料區，拉料車運輸材料到備料區后分別倒成許多小堆，以此減少料的離析；第二，采用分層堆料法，即運料車在拌和站料場卸料后用推土機及時推平，如此一層層地累加。

二、拌和站生產配合比調整控制

某型間歇式拌和站各熱料倉礦料的配合比例，與目標配合比各礦料的配合比例會有所不同（主要原因：石料破碎機振動篩與拌和站振動篩的篩孔尺寸、傾角或相同篩孔尺寸和傾角而二者的篩分效應不同），這就需要通過試驗確定各熱料倉礦料的配合比例，即生產配合比調整。

1、調試冷料倉。某型間歇式瀝青混凝土拌和站冷料控制裝置由5個冷料倉、給料皮帶機、集料皮帶機、上料皮帶機等組成。工作時用裝載機將不同規格的集料鏟入對應的冷料倉內，通過調整安裝在冷料倉下方給料皮帶電機轉速來控制集料傳輸速度的方式對集料進行第一次配比，最后經由集料皮帶機、上料皮帶機輸送到干燥滾筒中加熱。對于實際生產中不同的拌和產量來說，振動篩網對集料的篩分效果不同。由于不同規格的集料在冷料倉中堆積狀態的不同，在同樣轉速下的流量并不相同，再加上拌和站篩網傾角和振動頻率的不同，不同規格的集料經篩分后到達熱料倉的速度不同，造成熱料倉中配料誤差波動過大，影響了混合料的級配組成，這就需要對冷料倉進行標定。具體的標定方法為：首先確定各冷料倉的集料規格，就是固定料斗對相應的集料，特別是有振搗器的5#倉規定只能裝0mm～3mm的集料。然后根據目標配合比各檔料的比例，結合拌和站的實際生產能力，標定出各檔集料的電機轉速與集料質量的函數關系曲線，坐標系的縱坐標為電機轉速，橫坐標為相對應某檔集料的烘干后質量，這樣能夠比較精確的保證冷料倉進入烘干筒的混合集料的摻配比例與目標配合比的比例相一致。在實際生產中，料場進料規格會有變化，含水量也在不斷變化。這時尚須根據具體情況對冷料倉流量作適當調整，以達到與熱料倉供料比相匹配，滿足標準級配的要求。

2、生產配合比設計。生產配合比設計的主要任務就是從拌和站各熱料倉取樣篩分，初步確定各熱料倉的材料比例，并取目標配合比設計的最佳瀝青用量、最佳瀝青用量士0.3%等3個瀝青用量進行馬歇爾試驗，確定生產配合比的最佳瀝青用量及各熱倉材料比例供拌和站生產時使用（以AC-25型瀝青混合料生產配合比為例進行說明）。（1）瀝青混合料生產配合比級配調試。根據礦料級配及對該拌和站的應用經驗，拌和站篩網尺寸分別為3×4mm、6×6mm、11×11mm、22×22mm、30×30mm。在生產配合比設計過程中，為保證二次篩分試樣的代表性和真實性，拌和站上料速度與正常生產時上料速度相一致。各個熱料倉單獨放料，各熱料倉前面料放掉，待穩定后從熱料倉放料取樣，并對所取樣品采用四分法進行了密度試驗和熱料倉料篩分。依據目標配合比設計結果以及熱料倉篩分試驗結果，進行了生產配合比級配組合設計，各熱料倉及礦粉質量比為：1#倉：2#倉：3#倉：4#倉：5#倉：礦粉=16%：32%：18%：10%：21%：3%。（2）確定最佳瀝青用量。根據《公路瀝青路面施工技術規范》的要求，按目標配合比設計確定的最佳油石比，分別進行了最佳油石比、最佳油石比±0.3%條件下的馬歇爾試驗。根據試驗結果，三組馬歇爾各項指標均滿足《公路瀝青路面施工技術規范》的要求，由此確定生產配合比最佳油石比為3.9%。經過浸水馬歇爾試驗，最終確定瀝青混合料生產配合比為1#倉：2#倉：3#倉：4#倉：5#倉：礦粉=16：32：18：10：21：3，最佳油石比為3.9%。

三、拌和站生產環節控制

瀝青混凝土拌和站生產過程中對冷料級配的控制主要分以下兩個階段：

1、瀝青混合料試拌。施工前，必須要進行瀝青混合料的生產試拌。試驗人員取樣的偶然性決定了冷料級配設計不可能一次完成，只能通過試拌階段反復調整冷料級配來完成。按照批準冷料級配控制各種規格冷料轉速，配料穩定后選擇一個便于取混合料的位置（一般在平斜皮帶之間）用切入方式（將取料托盤垂直料流方向快進快出切向料流）快速取冷料混合料，將此混合料烘干取樣篩分，看篩分結果是否進配比范圍。達到要求就完成生產試拌任務，否則調整冷料級配重復上述過程直到合適為止。如果無論如何調整都不能在規范規定的級配曲線范圍之內，最好辦法是調整集料生產廠篩片規格；另外一種方法是調整熱料倉級配。

2、調整階段。實際生產階段，試驗人員要定期取新進場集料篩分檢查，并定期取冷料混合料進行篩分檢查，如果檢查結果有較大變化時要及時對冷料級配進行調整，以保證拌和機小時產量，減少熱料倉溢料量。生產中后期要及早對拌和站集料廠內剩余集料庫存量進行統計評估，掌握因冷料調整而產生的各種規格集料存量不均衡，及時調整新進集料的比例，以確保生產末期不會形成過多剩料。

結束語

綜上所述，間歇式瀝青混凝土拌和站對瀝青混合料的冷料級配控制至關重要。因此，根據拌和設備的特點，在控制冷料級配上就必須從集料生產源頭抓起，嚴格控制集料級配，集料的物理、化學性質滿足設計和規范要求，其集料規格必須與目標配合比相一致。同時要重視冷料倉的標定工作，充分考慮進場集料規格的變化及不同規格集料在不同含水量條件下堆積密度的差異，減少人為的熱料倉溢料和等料現象。并且將新進場集料級配檢驗、冷料混合料級配檢驗作為相對常規的檢測試驗，對瀝青混合料冷料級配控制進行動態管理。

參考文獻

[1]JTGF40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[2]JTGE42—2005，公路工程集料試驗規程[S].

[3]劉波，潘莉莉.瀝青混凝土拌和站冷料級配控制技術研究[J] 建設機械技術與管理2010（11）