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摘要:沥青路面以其施工周期短、行车舒适、噪音低、抗滑性能好等优点,在高等级公路上得到了广泛应用。同时我们对沥青路面的性能要求也越来越高,沥青混合料作为沥青路面的铺筑材料,它的质量直接关系到沥青路面的质量。本文以田中3000型沥青拌和站为例,对沥青混凝土生产的流程及影响成品料质量的因素进行阐述。
关键词:沥青混凝土 拌和站 质量控制
中图分类号:F284 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)26-449-01
沥青混凝土成品料的质量主要由原材料质量控制、配合比及油石比控制及拌和设备的生产控制三方面来决定。沥青拌合设备生产的质量控制从流程上又可分为:冷料供给、加热与除尘、筛分、计量、搅拌、储存六个方面。从原材料的进场到成品料出场的生产过程都需要我们对质量的严格控制,从而生产出优质的沥青混凝土。
一、原材料的质量控制
粗矿料:粒径是2.36~25mm的碎石,要求粗集料是破碎后有粗糙表面和棱角的正方体颗粒。针片状含量低,集料间还有较高的内摩擦力。
细集料:指粒径在0.075~2.36mm之间的破碎岩石,矿碴和矿粉要求清洁干净,不含粘土和其他有害物质,应有可能的棱角从而增加颗粒间的嵌锁作用和减少集料间孔隙,增加混合料的稳定性。
沥青:沥青的各项指标符合交通石油沥青技术要求,包括针入度、强度、软化点、闪点,熔解度、含蜡量、薄膜烘箱加热试验指标。
二、配合比油石比控制
目标配合比的设计应从反复试验中选取,定出各级配的数量后,进行马歇尔试验,确定最佳沥青用量,从而确定各规格料仓的配料比例。经过给料时间先后顺序,使被加热的新矿料在干燥筒的燃烧口一端的出料口从内筒流到外筒内舱中,与同时到达的填充料等混合料经干搅,从卸料口排出,混合料进行筛分、调整各规格料仓和填充料的配合比,直至关键筛孔通过率与目标级配范围中值的误差在规定值内。
油石比是沥青混凝土中沥青质量和砂等添加料质量之比,是控制沥青混凝土的最重要指标,油石比过大,会造成泛油,油石比过小,混凝土料松散,碾压不成形,通过试验确定出最佳油石比 。
三、沥青拌和设备的生产控制
1、冷料供给
田中3000型沥青拌和设备由冷料斗、皮带供给机、皮带输送机、皮带投入机组成。骨料通过冷料斗下方的皮带供给机按照设定的转速,将冷料经皮带输送机和投入皮带送入滚筒进行加热和除尘。
为了确保成品料温度和级配的稳定,冷料的供给稳定性很重要,该设备在每个冷料斗出口加装了骨料检知器,在砂用斗上加装了震动器,当某一种骨料缺料是,骨料检知器就会将信息传入操作室显示器,以便操作员及时做出反应并通知装载机装料,震动器可以防止砂的堵塞。
先测定各冷料仓小胶带转速。用秒表实测各个冷料仓在相同分速度下转一周长度所耗用的时间,得出单位时间各小胶带的运转长度。再开启并固定各冷料仓门,测量冷料仓集料流断面积(该面积与冷料仓的开启程度、集料粒径及含水量有关)和不同集料的料流断面积。含水量增大,此面积相应减小。
还要测量计算各种集料的松方容重,计算出单位时间各集料的流量。根据冷料仓在不同集料分速度下不同的集料流量值绘制集料分速度与集料流量关系曲线。原材料变异较大时,应重新筛分。根据筛分结果和级配线反算出各种集料的比例,同时重新做各集料的料流量试验,得出新的冷料参数。
2、加热与除尘
加热:骨料的加热温度控制的好坏直接影响成品料的质量,温度过高(如180℃)会造成致沥青变质,没有粘性使沥青混凝土松散,温度过低(如110℃),沥青混合料拌合不匀,影响级配;所以我们在拌合站的操作中特别要注意温度的控制。首先,要注意原材料的含水率,骨料的含水量过大,会影响到沥青混合料的质量以及沥青拌和站的生产率。所以一方面我们要做好骨料的防雨措施,降低含水量,另一方面在潮湿多雨的季节,骨料含水量增加时,我们应该适当的降低产量,来保证温度的稳定性;其次,要注意观察燃烧器的火焰,来判断燃烧是否充分,当燃烧器雾化不好时,燃烧油得不到充分燃烧,会污染骨料和回收粉,造成沥青与骨料包裹不匀、除尘布袋被堵塞等现象,对成品料质量和除尘能力造成很大影响;当发现此现象时要及时查出原因并解决,严重时需要停止生产,待问题解决后再开机生产。
除尘:本机采用的一级除尘为旋风筒除尘,二级为布袋除尘;生产中需要注意的有:首先,当原材料的泥粉较多时,混合料的质量会受到较大影响。不洁净的原材料不但使燃油成本加大,而且由于回收粉不可能完全吸附干净,影响了混合料的質量。同时,由于粉尘太多,吸尘的风门开得太大,把部分<0.3 mm的细集料吸附走,影响了混合料的级配组成。所以,要控制好原材料的含泥粉量,引风机的风门开度不宜过大,可调至鼓风机入风口不产生反风即可;另外除尘的排气温度应该调整到合理的范围,一般应调整在110~140℃之间,最高不超过200℃。温度过高不仅增大了燃油消耗率,而且会影响过滤袋的寿命;温度过低,除尘器中会结露,使尘土结在过滤袋上,影响除尘效果,进而对成品料质量产生影响。
3、料级配控制
单锅拌和能力的确定。为了能使搅拌锅的拌和能力充分地得到利用,施工现场的热料仓配合比一般是按照沥青拌和设备的稳定生产的最高产量来提供的。高速公路施工企业使用的沥青拌和设备均能实现自动控制且以间歇式为主,沥青拌和设备一般具备4~5个热料储料仓,分别对应各挡热料。拌和配料时,控制系统在各料仓取料量应满足沥青拌和设备单锅拌和能力。
石料称量系统。石料经滚筒烘干、振动筛筛分后暂时储存在4~5个热料仓内,然后分别进入称量斗进行称量,称量的精度通常取决于下列因素:热料斗斗门的开度和反应快慢程度。热料仓的热料在向称量斗卸料过程中,在控制系统发出关闭斗门信号时,仍然有石料卸向称量斗(俗称飞料)。解决飞料对称量的影响至关重要。田中3000型沥青拌和设备采取了设定飞料经验值和二次称量的方法,称量系统给定每种石料的飞料经验值H,每种料称量到(B-H)的重量时就发出关门信号,称量实际值正好达到级配重量B。
填料称量系统。该系统由粉料罐、称量斗、输送装置、称量斗组成。粉料由填料(粉料)罐经输送装置输送到送到称量斗中进行称量,称量后放入搅拌锅。该系统的称量传感器满足≤2 kg精度范围。保证粉料干燥、不结块,对粉料的称量精度有很大的帮助。
沥青称量系统。该系统包括沥青储藏保温罐、沥青泵、沥青称量斗。沥青泵把在沥青罐内按照规范要求的热沥青经管道输送到沥青称量斗内,称量斗的控制精度达到≤2 kg。为使沥青称量精确,一般采用二次称量方式,沥青斗门开度到完成60%~70%的沥青称量,再以30%的斗门最大开度完成剩余的称量,减少沥青的飞料。
通过以上分析,可以看出为了确保沥青混凝土的质量,需要我们对生产的每个环节进行严格管理,认真对待拌合设备的操作和维护,拌合场的质检人员与设备操作人员要互相配合,时刻观察,认真控制,才能确保拌合料质量。
参考文献
[1]《公路工程机械化施工技术》 徐永杰 人民交通出版社 2008-01-01;
[2]《混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站》 田奇 中国建材工业出版社 2005-7-1;
[3]《高速公路沥青路面材料与结构》辛德刚 人民交通出版社 2002年01月;
[4]《公路沥青路面施工技术规范》 北京:人民交通出版社,2004.11.
关键词:沥青混凝土 拌和站 质量控制
中图分类号:F284 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)26-449-01
沥青混凝土成品料的质量主要由原材料质量控制、配合比及油石比控制及拌和设备的生产控制三方面来决定。沥青拌合设备生产的质量控制从流程上又可分为:冷料供给、加热与除尘、筛分、计量、搅拌、储存六个方面。从原材料的进场到成品料出场的生产过程都需要我们对质量的严格控制,从而生产出优质的沥青混凝土。
一、原材料的质量控制
粗矿料:粒径是2.36~25mm的碎石,要求粗集料是破碎后有粗糙表面和棱角的正方体颗粒。针片状含量低,集料间还有较高的内摩擦力。
细集料:指粒径在0.075~2.36mm之间的破碎岩石,矿碴和矿粉要求清洁干净,不含粘土和其他有害物质,应有可能的棱角从而增加颗粒间的嵌锁作用和减少集料间孔隙,增加混合料的稳定性。
沥青:沥青的各项指标符合交通石油沥青技术要求,包括针入度、强度、软化点、闪点,熔解度、含蜡量、薄膜烘箱加热试验指标。
二、配合比油石比控制
目标配合比的设计应从反复试验中选取,定出各级配的数量后,进行马歇尔试验,确定最佳沥青用量,从而确定各规格料仓的配料比例。经过给料时间先后顺序,使被加热的新矿料在干燥筒的燃烧口一端的出料口从内筒流到外筒内舱中,与同时到达的填充料等混合料经干搅,从卸料口排出,混合料进行筛分、调整各规格料仓和填充料的配合比,直至关键筛孔通过率与目标级配范围中值的误差在规定值内。
油石比是沥青混凝土中沥青质量和砂等添加料质量之比,是控制沥青混凝土的最重要指标,油石比过大,会造成泛油,油石比过小,混凝土料松散,碾压不成形,通过试验确定出最佳油石比 。
三、沥青拌和设备的生产控制
1、冷料供给
田中3000型沥青拌和设备由冷料斗、皮带供给机、皮带输送机、皮带投入机组成。骨料通过冷料斗下方的皮带供给机按照设定的转速,将冷料经皮带输送机和投入皮带送入滚筒进行加热和除尘。
为了确保成品料温度和级配的稳定,冷料的供给稳定性很重要,该设备在每个冷料斗出口加装了骨料检知器,在砂用斗上加装了震动器,当某一种骨料缺料是,骨料检知器就会将信息传入操作室显示器,以便操作员及时做出反应并通知装载机装料,震动器可以防止砂的堵塞。
先测定各冷料仓小胶带转速。用秒表实测各个冷料仓在相同分速度下转一周长度所耗用的时间,得出单位时间各小胶带的运转长度。再开启并固定各冷料仓门,测量冷料仓集料流断面积(该面积与冷料仓的开启程度、集料粒径及含水量有关)和不同集料的料流断面积。含水量增大,此面积相应减小。
还要测量计算各种集料的松方容重,计算出单位时间各集料的流量。根据冷料仓在不同集料分速度下不同的集料流量值绘制集料分速度与集料流量关系曲线。原材料变异较大时,应重新筛分。根据筛分结果和级配线反算出各种集料的比例,同时重新做各集料的料流量试验,得出新的冷料参数。
2、加热与除尘
加热:骨料的加热温度控制的好坏直接影响成品料的质量,温度过高(如180℃)会造成致沥青变质,没有粘性使沥青混凝土松散,温度过低(如110℃),沥青混合料拌合不匀,影响级配;所以我们在拌合站的操作中特别要注意温度的控制。首先,要注意原材料的含水率,骨料的含水量过大,会影响到沥青混合料的质量以及沥青拌和站的生产率。所以一方面我们要做好骨料的防雨措施,降低含水量,另一方面在潮湿多雨的季节,骨料含水量增加时,我们应该适当的降低产量,来保证温度的稳定性;其次,要注意观察燃烧器的火焰,来判断燃烧是否充分,当燃烧器雾化不好时,燃烧油得不到充分燃烧,会污染骨料和回收粉,造成沥青与骨料包裹不匀、除尘布袋被堵塞等现象,对成品料质量和除尘能力造成很大影响;当发现此现象时要及时查出原因并解决,严重时需要停止生产,待问题解决后再开机生产。
除尘:本机采用的一级除尘为旋风筒除尘,二级为布袋除尘;生产中需要注意的有:首先,当原材料的泥粉较多时,混合料的质量会受到较大影响。不洁净的原材料不但使燃油成本加大,而且由于回收粉不可能完全吸附干净,影响了混合料的質量。同时,由于粉尘太多,吸尘的风门开得太大,把部分<0.3 mm的细集料吸附走,影响了混合料的级配组成。所以,要控制好原材料的含泥粉量,引风机的风门开度不宜过大,可调至鼓风机入风口不产生反风即可;另外除尘的排气温度应该调整到合理的范围,一般应调整在110~140℃之间,最高不超过200℃。温度过高不仅增大了燃油消耗率,而且会影响过滤袋的寿命;温度过低,除尘器中会结露,使尘土结在过滤袋上,影响除尘效果,进而对成品料质量产生影响。
3、料级配控制
单锅拌和能力的确定。为了能使搅拌锅的拌和能力充分地得到利用,施工现场的热料仓配合比一般是按照沥青拌和设备的稳定生产的最高产量来提供的。高速公路施工企业使用的沥青拌和设备均能实现自动控制且以间歇式为主,沥青拌和设备一般具备4~5个热料储料仓,分别对应各挡热料。拌和配料时,控制系统在各料仓取料量应满足沥青拌和设备单锅拌和能力。
石料称量系统。石料经滚筒烘干、振动筛筛分后暂时储存在4~5个热料仓内,然后分别进入称量斗进行称量,称量的精度通常取决于下列因素:热料斗斗门的开度和反应快慢程度。热料仓的热料在向称量斗卸料过程中,在控制系统发出关闭斗门信号时,仍然有石料卸向称量斗(俗称飞料)。解决飞料对称量的影响至关重要。田中3000型沥青拌和设备采取了设定飞料经验值和二次称量的方法,称量系统给定每种石料的飞料经验值H,每种料称量到(B-H)的重量时就发出关门信号,称量实际值正好达到级配重量B。
填料称量系统。该系统由粉料罐、称量斗、输送装置、称量斗组成。粉料由填料(粉料)罐经输送装置输送到送到称量斗中进行称量,称量后放入搅拌锅。该系统的称量传感器满足≤2 kg精度范围。保证粉料干燥、不结块,对粉料的称量精度有很大的帮助。
沥青称量系统。该系统包括沥青储藏保温罐、沥青泵、沥青称量斗。沥青泵把在沥青罐内按照规范要求的热沥青经管道输送到沥青称量斗内,称量斗的控制精度达到≤2 kg。为使沥青称量精确,一般采用二次称量方式,沥青斗门开度到完成60%~70%的沥青称量,再以30%的斗门最大开度完成剩余的称量,减少沥青的飞料。
通过以上分析,可以看出为了确保沥青混凝土的质量,需要我们对生产的每个环节进行严格管理,认真对待拌合设备的操作和维护,拌合场的质检人员与设备操作人员要互相配合,时刻观察,认真控制,才能确保拌合料质量。
参考文献
[1]《公路工程机械化施工技术》 徐永杰 人民交通出版社 2008-01-01;
[2]《混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站》 田奇 中国建材工业出版社 2005-7-1;
[3]《高速公路沥青路面材料与结构》辛德刚 人民交通出版社 2002年01月;
[4]《公路沥青路面施工技术规范》 北京:人民交通出版社,2004.11.