公路瀝青拌和站天然氣加熱技術(shù)應(yīng)用分析

楊文浩

徐州徐工養(yǎng)護(hù)機(jī)械有限公司 江蘇徐州 221000

我國道路建設(shè)的快速發(fā)展推動我國整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度和發(fā)展方向，改善我國人們的出行方式。公路瀝青拌和站既是瀝青路面施工中非常重要的施工設(shè)備，也是公路施工中對環(huán)境污染最大的設(shè)備。瀝青拌和站在進(jìn)行燃燒燃料過程中會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，包括二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物等，這些有害物質(zhì)對于自然環(huán)境有著極其嚴(yán)重地危害，需要采用一系列節(jié)能減排的技術(shù)措施有效減少瀝青拌和站排放的有害物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)減少對環(huán)境的危害的目標(biāo)。

1 天然氣能源的特點(diǎn)

①天然氣的組成，天然氣的主要成分是甲烷，同時還包括少數(shù)其他氣體，如乙烷、丁烷和二氧化碳等。大多數(shù)天然氣是純凈、安全的，也有少數(shù)天然氣包含硫化氫。天然氣的燃燒并不會生成有害物質(zhì)，因此對酸雨的控制、有害氣體的過度排放有著良好的抑制作用。②應(yīng)用效果，天然氣加熱取代傳統(tǒng)燃料加熱方式后，經(jīng)過一段時間的運(yùn)行和觀察，反饋情況較好。反饋結(jié)果表明，天然氣加熱骨料具有操作簡單、控制自動化、不易產(chǎn)生故障、綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

2 拌合瀝青混合料的類型與特性

①普通瀝青混合料，普通瀝青混合料，又常被人們稱為AC型瀝青混合料，主要應(yīng)用在城鎮(zhèn)次干路、支路。AC混合料屬于懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，內(nèi)摩擦角較小，材料黏聚力較大，高溫穩(wěn)定性差。②改性瀝青混合料，在瀝青混合料當(dāng)中加入橡膠、高分子聚合物與磨細(xì)橡膠粉等填料外加劑作為改性劑，能夠改善瀝青混合料各項(xiàng)性能。與AC型瀝青混合料相比，改性瀝青混合料的耐高溫性能較好，且具備良好的高溫抗車轍性能、低溫抗開裂性能，主要應(yīng)用在城市快速路與主干路。③瀝青馬蹄脂碎石混合料，瀝青馬蹄脂碎石混合料簡稱SMA，是一種由瀝青、礦粉與纖維穩(wěn)定劑組成，填充在間斷骨架當(dāng)中的混合料。瀝青馬蹄脂碎石混合料主要應(yīng)用在城市快速路與主干路，能夠提升路面的抗變形能力與耐久性。SMA混合料屬于骨架-密實(shí)結(jié)構(gòu)，材料的內(nèi)摩擦角大，具有良好的高溫穩(wěn)定性能。④改性瀝青馬蹄脂碎石混合料，改性瀝青馬蹄脂碎石混合料中應(yīng)用改性瀝青，路面高溫抗車轍性能、水穩(wěn)性與低溫抗變形能力較好，構(gòu)造深度較大，路面的耐老化性能與耐久性均得到顯著提升，在城市快速路與主干路中應(yīng)用較多。

3 拌合瀝青技術(shù)

拌合瀝青技術(shù)是在瀝青拌和過程中加入拌合劑使得瀝青能夠在較低的溫度下進(jìn)行拌和以及施工，而且拌合瀝青的使用性并不能比拌合瀝青的使用性能差。傳統(tǒng)的拌合瀝青剛鋪成的路面溫度可達(dá)到一百八十?dāng)z氏度，相比于拌合瀝青，拌合瀝青路面的出料溫度要比拌合瀝青的出料溫度降低三十?dāng)z氏度，由此節(jié)約了大量的燃料，降低了碳排放量，減少了對環(huán)境的污染。

4 烘干拌和設(shè)備應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)

4.1 砂石料配料系統(tǒng)控制

為控制砂石料加熱溫度并保持振動篩分后砂石料儲倉的平衡性，在砂石料和拌和料進(jìn)入拌和設(shè)備烘干滾筒之前，必須重視拌和料的初配，根據(jù)本工程施工進(jìn)度，設(shè)置四個砂石料倉及1個細(xì)砂料倉，通過拌和站骨料倉下方的給料器按均勻流量連續(xù)供料完成砂石料的初配。拌和站給料器分鐵板式、履帶循環(huán)式、電磁振動式三種。其中，電磁振動式給料器主要利用安裝在卸料槽的電磁振動器振動幅度，以及料斗閘門開合度的調(diào)整控制給料量，其體積小、安裝簡便、能耗低，但對砂料控制的準(zhǔn)確性較差，一般僅用于碎石料給料和初配。對本工程砂石料則應(yīng)通過履帶循環(huán)式給料，并充分發(fā)揮其強(qiáng)制給料的優(yōu)勢，為確保給料的連續(xù)和均勻，避免砂石料發(fā)生固結(jié)和堵塞出料口的情況，應(yīng)在料倉外壁安裝振動器。

4.2 材料拌和

拌合瀝青的拌和程度影響整個路面質(zhì)量，拌和前需要做好前期每幅路面的搭接工作，搭接距離設(shè)置為20-30cm，這樣每幅路面都能有效連接，拌合機(jī)的工作性能得到有效發(fā)揮，提高每段路面之間拌和的均勻度。完成拌和工作之后，要預(yù)留大約50cm的搭接長度，方便后期施工。根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行再次拌和時，按照相關(guān)的技術(shù)要求和規(guī)范步驟，將搭接的長度設(shè)置為1m，并在搭接位置處加入少許的瀝青，可提高密實(shí)度和平整度。

4.3 優(yōu)化試驗(yàn)檢測流程

在公路工程拌合瀝青混合料試驗(yàn)檢測環(huán)節(jié)，應(yīng)對既有的試驗(yàn)檢測流程進(jìn)行優(yōu)化，例如，在水穩(wěn)定性能試驗(yàn)檢測環(huán)節(jié)，需提前制備好試樣，檢測在水作用下瀝青混合料力學(xué)性能變化情況，水穩(wěn)定性能試驗(yàn)檢測方法主要包括以下幾種：①浸水馬歇爾試驗(yàn)。需提前制備好試件，將其放入到恒溫水槽中，經(jīng)過48h保溫處理后，測量瀝青混合料穩(wěn)定度，并結(jié)合試件浸水殘留穩(wěn)定度，判斷出該瀝青混合料水穩(wěn)定性能是否滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。②真空飽和馬歇爾試驗(yàn)。將提前制備的混合料試塊放于振動干燥容器當(dāng)中，將進(jìn)水膠管直接關(guān)閉，啟動真空泵，保證干燥器真空度超出97．3kPa，維持15min后，將進(jìn)水膠管打開，負(fù)壓條件下，冷水流會進(jìn)入到試件內(nèi)部，維持15min后，恢復(fù)到常壓，并將試件取出，將其放在穩(wěn)定、恒溫水槽中，經(jīng)過48h的保溫后，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，計(jì)算出試件真空飽和度與水殘留穩(wěn)定度。③凍融劈裂試驗(yàn)。將瀝青混合料試件提前分成兩組，其中一組放在25℃的水中進(jìn)行浸泡，然后取出，開展劈裂強(qiáng)度檢測試驗(yàn)。將另外一組試塊放在常溫條件下，讓試塊在真空條件下浸水15min，經(jīng)過15min的浸水后，逐漸恢復(fù)到常壓，放在冰箱中16h，在60℃的水溫中浸泡24h，25℃的水溫中浸泡2h，開展劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)。

5 天然氣在路面施工瀝青混合料拌制加熱中的優(yōu)勢

①能夠避免因燃料質(zhì)量過差而引起的設(shè)備損壞。重油燃燒后會有大量的殘留物產(chǎn)生。如果重油油質(zhì)過差，非燃燒物質(zhì)的含量過多，甚至還可能會產(chǎn)生熄火的現(xiàn)象。拌和設(shè)備受殘留物影響，極易受到損害。常見的損害有：除塵系統(tǒng)使用壽命縮短；油泵受到腐蝕，需經(jīng)常更換等。由于此類設(shè)備價格高昂且不易采購，管理難度和成本將會大幅上升。天然氣的使用能夠有效避免此類問題。②操作難度系數(shù)低，自動化控制下的施工能夠減少損耗，大大降低間接成本。在使用天然氣的過程中，只需使用一個閥門，連接好相應(yīng)的管道，并設(shè)置自動檢測設(shè)備，隨時對漏氣情況進(jìn)行檢查，從而減少人為因素對施工的影響。

6 結(jié)語

瀝青混凝土烘干拌和設(shè)備的選用對減少設(shè)備故障，控制混凝土拌和料質(zhì)量，保證施工質(zhì)量及提升施工效率十分關(guān)鍵。為提升烘干拌和設(shè)備的應(yīng)用效率，除本文論述的設(shè)備選型、除塵方式選擇、砂石料配料系統(tǒng)控制、烘干加熱系統(tǒng)控制、成品料提升機(jī)系統(tǒng)控制、溢料控制等方面外，烘干拌和設(shè)備應(yīng)用過程中還應(yīng)注意拌和場站拌和罐體、卷揚(yáng)系統(tǒng)、提升料斗、軌道支架等的維護(hù)。