浅析间歇式沥青拌合站混合料生产过程的质量控制

张佳鹏,何宪宏

(1.黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司;2.黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司)

高等级公路沥青混凝土路面施工质量的优劣关键取决于沥青混合料的质量,在原材料合格、配合比合理的前提下沥青混合料质量关键取决于沥青拌合站混合料的拌合质量。

沥青拌和站混合料生产过程的质量控制的核心目的是要为摊铺现场提供合格的沥青混合料,所谓合格的沥青混合料是指:(1)配合比合格(包括沥青、矿粉用量,级配等)。(2)混合料颗粒拌合均匀、结合料裹覆良好,无集料离析现象。(3)出料温度控制在规范要求范围,同时温度均匀,无温度离析现象。

为达到这一目的,沥青拌和站必须具备相应的条件,同时做好施工前必要准备;准确完成生产配合比设计;精确确定拌合的主要参数;并且控制好混合料的生产流程等工作。

1 高等级公路沥青混凝土路面施工间歇式沥青混合料拌和站应具备的条件

(1)高等级公路沥青混凝土路面施工宜选择 3000型或4000型间歇式沥青混凝土拌合站。

(2)拌合站应计算机系统控制全部生产过程,在生产过程中应能随时打印出每盘混合料的详细参数。

(3)拌合站冷料仓不宜少于 6个,并与配合比中集料种类相匹配。热料仓不宜少于 5个,具备生产各种类型的沥青混合料。

(4)配备纤维等外加剂的添加设备。

(5)配备足够数量沥青储存罐,一般应具备≥400 t的储存沥青能力,同时应具备 80 t以上热贮料仓,并具有良好的保温性能。

(6)通到拌和站拌和锅的粉尘回收管应封闭或拆除,将除尘器内的回收粉输出管道通到废粉收集处内,集中转运。

2 施工前沥青混凝土拌合站要进行四方面的准备工作

(1)对搅拌设备的计量系统(骨料秤、粉料秤、沥青秤、添加剂秤)用标准砝码进行计量标定,给出标定成果。

(2)对冷料供给装置的供料量与表显值进行标定,给出标定成果,标定结果应包括流量与皮带轮转速等的标定曲线。

(3)对测温度系统和温度传感器进行标定,给出标定成果。

(4)确定振动筛各层筛网的筛孔尺寸,要充分考虑混合料类型、最大粒径、热料仓的均衡性、振动筛斜率。间歇式拌和机的振动筛规格必须与矿料规格匹配,最大筛孔宜略大于混合料的最大粒径,其余筛的设置应考虑混合料的级配稳

定,建议按照 0～3mm、3～5mm、5～10 mm、10～19mm、19

～27mm布置以控制各关键档的通过率。

3 准确完成生产配合比设计

(1)按照目标配合比确定的各种规格集料比例进行供料,调整搅拌设备的生产功率应为额定生功产率或正常使用产量附近,各系统均应在额定工况附近工作,调整设备的工作状态,使其稳定后进行取样,取样时拌和站产量与风门开度应与规模施工时一样。

(2)从各热料仓分别取样进行筛分,取样时应将拌合站各热料仓的材料先放出一部分后,可按 1、3、5、2、4号热仓(热料仓必须间隔开取料,便于区分热料仓是否混料)顺序放样取料。

(3)检测各热料仓的材料级配,确定各热料仓配合比,供拌和站热料仓配比使用。

(4)生产配合比设计时的级配与目标配合比设计级配应接近,生产配合比与目标配合比的马歇尔试件的体积性质指标一致。

4 拌合站一些参数的确定

(1)拌合站冷料仓的上料速度。每日施工前应对料堆中的断面取样,检测集料级配,根据检测结果调整冷料仓比例以满足目标配合比中设计级配要求。

(2)拌和时间。严格控制拌和时间,沥青混合料应拌和均匀,所有矿料颗粒应全部裹覆沥青,并应尽量缩短干拌时间,以减少集料的磨耗,拌和时间应根据拌和机的型号、沥青混合料的类型、搅拌器的充盈率等因素由试拌确定。每盘生产周期不宜少于 45 s,湿拌时间不宜少于 30 s,干拌时间不宜少于 5 s。改性沥青混合料和添加纤维的混合料应适当延长,具体拌和时间通过试拌确定。

(3)拌和温度。严格控制沥青、集料加热温度,保证普通沥青混合料出场温度不低于 150℃,不宜超过 170℃;改性沥青混合料出场温度不低于 170℃,不宜超过 185℃。

(4)除尘风门开度。除尘风门开度直接关系到拌和站的除尘能力和除尘效果,要想保证沥青混合料的质量,必须保证拌和站的除尘效果和稳定性,除尘风门的大小一经确定,不可轻易改动,否则会改变沥青混合料中细颗粒的含量,不能保证沥青混合料的级配。

5 间歇式沥青拌合站混合料生产流程及控制要点

(1)间歇式沥青拌合站混合料生产流程(如图 1)

图 1 间歇式沥青拌合站混合料生产流程图

(2)混合料生产控制要点。

①按目标配合比上料的准确性。

②集料、沥青的加热温度。

③除尘效果,回收粉必须废弃。

④二次筛分系统保持筛分稳定性、均匀性。

⑤集料秤、矿粉秤、沥青秤的称量准确性。

⑥拌合系统的拌合均匀性。

6 混合料生产过程中一些常见问题的原因分析及处理方法

(1)混合料级配不符合要求。

①原因分析:冷料仓的上料速度控制不准致使未按目标配合比上料;二次筛分筛分不透、堵筛、筛网破损造成振动筛混料;振动筛分仓挡板异位、热料仓隔板破损造成的热料仓混料;热料仓开关关闭不严造成的漏料;集料称量系统故障造成的称量不准。

②处理方法:对冷料供给装置的供料量与表显值进行标定,保证冷料上料准确;经常性检查振动筛,保证筛分系统工作正常;经常性检查热料仓隔板和仓门,保证不混料、不漏料;集料计量系统周期性进行计量标定。

(2)混合料沥青含量不符合要求。

①原因分析:称量系统故障或误差过大,造成称量数量比设定数值偏多或偏少(包括沥青秤、集料秤、粉料秤称量误差);拌和不均造成沥青分布离析;热料仓、矿粉仓仓门关闭不严导致漏料;沥青秤秤门开关关闭不严导致漏沥青。

②处理方法:称量系统周期性、现异常时进行计量标定;称量系统经常性检查,消除故障及隐患;热料仓门、沥青秤秤门开关经常性检查,保证不混料、不漏沥青。

(3)混合料骨料离析。

①原因分析:拌和系统故障导致拌和不均;搅拌叶片安装角度不当或磨损导致拌和不充分;出料口安装不当导致放料离析;拌和时间不足致使料未充分拌匀;集料称量次序不对导致同规格料聚堆。

②处理方法:做好拌合站安装调试工作和经常性检查保证拌合系统工作正常;调整出料口角度、开度、高低消除放料离析;严格控制拌和时间,保证沥青混合料拌和均匀;调整集料称量次序,使各规格集料混合均匀。

(4)混合料出场温度不满足要求。

①原因分析:温度指示器未标定导致温度控制不准;烘干滚筒故障导致加热不均;燃烧器油门过大或过小;引风开度过大或过小;冷料仓断料,导致集料上料速度或流量控制不均。

②处理方法:对测温度系统和温度传感器进行标定,保证测量精确;调整加热滚筒倾角和播料板位置合适使集料受热均匀;引风开度要尽量固定,通过调节油门大小来控制温度;及时上冷料,保持集料上料速度或流量均匀。

(5)混合料色泽灰暗、无光泽。

①原因分析:集料、沥青加热温度过低导致沥青粘度过大裹覆不充分;集料称、矿粉秤故障导致混合料中细集料或矿粉加入量太多导致枯料;热料仓、矿粉仓仓门关闭不严漏料导致加入量过多;沥青秤故障导致沥青加入量不足;引风开度太小导致粉尘未充分除去。

②处理方法:准确控制集料和沥青加热温度;严格检查,保证称量系统工作正常、经常检修,保证料仓仓门开关工作正常;引风开度调整合适,不得随意减小保证除尘效果良好。

7 结 语

在沥青混凝土路面施工中,混合料生产是一道关键工序。沥青混合料的质量直接决定沥青路面的整体质量,拌和站在施工生产中必须充分做好施工前准备、生产配合比设计、主要参数确定工作,及时发现、解决沥青拌和站出现问题,有效地对混合料的生产质量进行控制,以确保沥青混凝土路面施工的整体质量。

[1] 沈金安等.公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004).交通部,2005.

[2] 徐培华等.高等级公路路基路面施工质量控制技术[M].北京:人民交通出版社,2005.