淺談瀝青混合料拌和調試中的相關問題

楊鐵暉

摘 要：瀝青混合料的拌和直接關系到瀝青混合料的質量，成品混合料能否滿足目標配合比設計要求是確保瀝青路面質量的必要條件，掌握和提高瀝青混合料的拌和、調試技術，提出相應的預防措施，可以提高瀝青混凝土材料的質量，有效控制工程成本。

關鍵詞：瀝青；拌和；調試；瀝青混合料

中圖分類號：U414 文獻標志碼：A 文章編號：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備有連續式和間歇式兩種，而國內主流的瀝青攪拌設備為強制間歇式[1][2]。間歇強制式攪拌設備的主要特征有：各種粒料成分是分批次計量，按照一定地順序投入攪拌器進行強制攪拌，卸出拌和好的成品料后，接著進行下一個循環，形成瀝青攪拌的循環作業過程。由于骨料二次篩分，各種成分按批次計量，強制攪拌混合，粉料與瀝青的計量精度高，所以拌制的瀝青混合料質量好，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。

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

2 混合料調試關鍵技術

2.1 瀝青拌和樓計量系統的標定調試

集料的供需平衡是關鍵，冷料計量系統與熱料系統的供需平衡直接影響拌和樓產量穩定，瀝青質量合格，是拌和過程中不出現溢出的關鍵[4][5]。

冷料采用的是流量控制：質量=流量*流出密度，而流量主要通由變頻器控制皮帶給料機轉速和出料口閥門大小控制，正式生產前，一般由拌和站自行進行標定，確定好進料數量與皮帶轉速和閥門大小的線性關系。

熱料控制采用稱重控制，需要具有資質的計量單位標定，瀝青拌和站需經常復核，一般標定砝碼重量達到一盤瀝青混合料重量的50%～100%，如市場常見的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的砝碼來標定，該砝碼重量處于熱料稱的彈簧計量系統的非線性區域。

冷骨料通過皮帶給料機的容積計量是預計量，經篩分的熱骨料、粉料和熱瀝青的計量是精確計量。因為有二次計量，它能保證混合料的級配，骨料、粉料和瀝青的配比精度比較高[6][7]。國家標準規定的瀝青攪拌設備計量精度如表1所列。瀝青計量也是稱重控制，盡量采用先進的動態、二次跟進稱重控制，來保證瀝青計量的精度和穩定的油石比，減少瀝青浪費。瀝青供給和稱重方式對比如圖3所示，從圖中可以看出，3方式最佳。

2.2 集料級配調試

集料級配分析的目的是通過篩分來檢驗瀝青混合料的集料是否滿足目標配合比設計要求，從而確保瀝青混合料的質量。為了使各骨料的實際用量比例與設計相匹配，需要對拌和樓配合比的級配進行調試[8]。

（1）冷料倉進料比例調試

冷料倉是整個配合比基礎的部分，是整個拌和工作的第一部，直接影響成品的生產速度。冷料倉皮帶轉速、閥門大小與質量的關系要提前進行試驗，確定相關參數的線性關系，這樣能及時調整，確保熱料倉中的級配基本符合要求，達到供料平衡。

（2）熱料的篩分調試

熱料篩孔布置遵循兩個原則：一是以關鍵篩孔作為分級篩孔原則，方便設計級配的調整和控制，關鍵篩孔有2.36mm，4.75mm和最大粒徑。2.36mm是粗細集料的分界點，4.75mm是粗骨料是否形成骨架的關鍵，最大粒徑主要控制超粒徑料。一般施工中增加中間一個或兩個規格，9.5mm或19mm。二以各熱料倉比例均勻的原則，容易達到各規格料進出平衡。

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

拌和站每天生產結束，進行刷鍋時，單料進行排放，并安排試驗人員進行熱料級配組合，及時校對生產配合集料級配。

2.3 溫度控制調試

（1）瀝青溫度調試

一般瀝青拌和站采用導熱油加熱方式，常見的40噸瀝青罐加熱時間一般在5小時以上，導熱油溫度一般在200℃左右。但是，試驗數據表明瀝青在高溫下（165℃）超過3小時很容易老化，從而影響瀝青的性能。這樣一般形成了導熱油導熱能力、瀝青使用性能、瀝青存儲設備之間的矛盾。為解決這一矛盾，一般采用瀝青罐循環加熱方式解決，先將當日需要的瀝青數量在罐內統一加熱到100℃左右，保溫，拌和前只將一個罐溫度加熱至設計溫度145℃，第一罐使用中加熱第二個罐，循環使用。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；干燥筒內的負壓和轉速；鼓風機的電流、風門大小；燃油的溫度、壓力等。因此集料的加熱溫度控制，一般由拌和站一個有經驗的人員控制，控制燃油壓力、溫度、風量大小，燃油霧化等情況，達到一個最佳加熱效果，最后達到一個熱平衡點。

2.4 拌和時間的調試

拌和機的拌和參數基本上是固定的，一般只有拌和時間可以調整，具體可以分為，干拌時間，濕拌時間和放料時間。一般一盤混合料的周期時間為45～50s。

干拌時間：加入瀝青前的拌和時間，主要使粗細集料拌和均勻，避免處于由于細料集中導致與瀝青結塊，干拌對粗集料的破壞作用較大，盡量縮短，一般不應超過10s。

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

放料時間：主要是混合料拌制合格后，打開卸料口，卸一盤料的時間。

3 關鍵技術問題

在瀝青混合料目標配合比集料的取樣中，工程現場往往在瀝青站的料堆上取樣，而根據筆者的現場工作經驗，料堆在重力的作用下已產生了離析，樣品不具備代表性。因此，按照規范流程在碎石機皮帶上取樣。

生產配合比取樣辦法：（1）熱骨料取樣：一般用鏟車在拌鍋下接料取樣，這時集料以產生了兩次重力離析，應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，實際上，拌和樓在剛開始啟動，計量系統未達到動態平衡，不具備代表性。（3）混合料拌和，往往熱料達到設計重量就開始拌和，其實剛開始的骨料溫度未達到穩定，應該放棄前兩盤的骨料后再進行拌和。

瀝青混合料油石比控制辦法：目標配合比按照最佳瀝青用量和最佳瀝青用量0.3%三組瀝青用量進行試拌，進行各項檢測指標。一般而言，如三組瀝青的用量均滿足要求，一般采用中值。根據現場工作經驗，高溫地區一般采用-0.3%的瀝青用量，寒冷地區一般采用+0.3%的瀝青用量。

此外，生產配合比經現場試驗段攤鋪碾壓驗證符合設計要求后，一般不允許隨意更改，只有當更換集料或瀝青材料，重做配合比后才可以進行調整。

參考文獻：

[1]周沛延，程志豪，陳亮亮，等.拌和溫度對溫拌瀝青混合料相關特性的影響研究[J].中外公路，2017，37（02）：236-240.

[2]王朝輝，范巧娟，李彥偉，等.拌和工藝對低碳多功能改性瀝青混合料路用性能影響研究[J].中外公路，2016，36（06）：234-238.

[3]張爭奇，吳瑞環，季社鵬.改性瀝青混合料拌和及壓實溫度的確定方法[J].公路交通科技，2013，30（08）：6-11.

[4]馬鳳雪，張久鵬，劉國柱.瀝青混合料拌和流變參數的確定[J].公路，2012（09）：5-8.

[5]耿九光，戴經梁.再生瀝青混合料最佳拌和溫度及壓實溫度研究[J].公路，2011（04）：148-152.

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[7]張爭奇，李寧利，陳華鑫.改性瀝青混合料拌和與壓實溫度確定方法[J].交通運輸工程學報，2007（02）：36-40.

[8]李寧利，李鐵虎，陳華鑫，等.改性瀝青混合料的拌和與壓實溫度[J].中國公路學報，2007（02）：40-44.endprint