（機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)論文）路面施工質(zhì)量管理中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

摘要 施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理方法是一種實(shí)時(shí)的過(guò)程控制方法 通過(guò)對(duì)施工過(guò)程中的各 種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲得一系列代表這一生產(chǎn)過(guò)程的概率統(tǒng)計(jì)特征值 然后將這 些統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果隨施工進(jìn)度而變化的情況以圖表的形式顯示出來(lái) 從而達(dá)到實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)施工過(guò)程的目的 是真正的過(guò)程控制方法 瀝青混合料的生產(chǎn)質(zhì)量直接影響著路面施工質(zhì)量 是整個(gè)瀝青混凝土路面施 工技術(shù)與質(zhì)量控制研究的重要方面 論文在深入研究了瀝青混合料生產(chǎn)設(shè)備的結(jié) 構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上 以施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理方法為理論基點(diǎn) 發(fā)展了瀝青混合 料生產(chǎn)的質(zhì)量控制理論 系統(tǒng)闡述了施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理方法的實(shí)用性與可行性 以及適用于該方法的常用圖表處理方式 深入研究了施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理中的計(jì)算 機(jī)應(yīng)用技術(shù) 開(kāi)發(fā)了瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)處理軟件 并將其成功地應(yīng)用到 了實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng) 對(duì)混合料生產(chǎn)的質(zhì)量提高有很好的指導(dǎo)作用 論文還介紹了e x c e l 的高級(jí)應(yīng)用技術(shù)以及v b 編程技術(shù) 對(duì)提高e x c e l 的應(yīng) 用水平也有一定的參考價(jià)值 關(guān)鍵詞 施工質(zhì)量瀝青混合料拌和設(shè)備動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理e x c e lv b a a b s t r a c t t h ed y n a m i cm a n a g e m e n tf o rc o n s t r u c t i o nq u a l i t yi s o n er e a l t i m ep r o c e s s c o n t r o lm e t h o d t h r o u g ha n a l y z i n ge a c hk i n do fd a t ao fc o n s t r u c t i o np r o c e s st oo b t a i n as e r i e so fp r o b a b i l i t ya n ds t a t i s t i c se i g e n v a l u e sw h i c hc a nr e p r e s e n tt h i sp r o d u c t i o n p r o c e s s t h e nd e m o n s t r a t e st h e s es t a t i s t i c a la n a l y s i sr e s u l t sa l o n gw i t ht h ec o n s t r u c t i o n p r o g r e s sb yg r a p h t h u sa c h i e v e st h eg o a li om o n i t o rc o n s t r u c t i o np r o c e s s i st h et r u e p r o c e s sc o n t r o lm e t h o d t h ep r o d u c t i o nq u a l i t yo fa s p h a l tm i x t u r ei s a f f e c t i n gt h eq u a l i t yo fa s p h a l t p a v e m e n tc o n s t r u c t i o nd i r e c t l y i st h ei m p o r t a n ta s p e c to ft e c h n o l o g ya n dt h er e s e a r c h o fq u a l i t yc o n t r o lo ft h ee n t i r ea s p h a l tp a v e m e mc o n s t r u c t i o n t h ep a p e rh a sb e e n t h o r o u g h l ys t u d y i n gt h es t r u c t u r ea n dt h ep r i n c i p l eo fw o r ko fa s p h a l tm i x i n gp l a n t t a k et h ed y n a m i cm a n a g e m e n tf o rc o n s t r u c t i o nq u a l i t ya st h eb a s i c t h e o r y h a s d e v e l o p e dq u a l i t yc o n t r o lt h e o r yo ft h ea s p h a l tm i x t u r ep r o d u c t i o n h a se l a b o r a t e dt h e u s a b i l i t ya n dt h ef e a s i b i l i t yo fd y n a m i cm a n a g e m e n tm e t h o df o rc o n s t r u c t i o nq u a l i t y a sw e l la st h ec o m m o n l yu s e dg r a p h sa r es u i t a b l ef o rt h i sm e t h o d h a st h o r o u g h l y s t u d i e dt h ec o m p u t e r a p p l i c a t i o nt e c h n o l o g yo ft h ed y n a m i cm a n a g e m e n tf o r c o n s t r u c t i o nq u a l i t y h a sd e v e l o p e dt h ea s p h a l tm i x t u r ep r o d u c t i o nd a t ap r o c e s s i n g s o f t w a r e a n ds u c c e s s f u l l ym a d ei ta p p l yt ot h ea c t u a lc o n s t r u c t i o nl o c a t i o na n d i n s t r u c t e dt h ee n h a n c e m e n to fc o n s t r u c t i o nq u a l i t yv e r yw e l l t h ep a p e ra l s oi n t r o d u c e dt h ee x c e ls e n i o ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g ya sw e l la st h e v bp r o g r a m m i n gt e c h n o l o g y h a v et h ec e r t a i nr e f e r e n c ev a l u et oe n h a n c et h ee x c e l a n dv b a p p l i c a t i o nl e v e l k e yw o r d s c o n s t r u c t i o nq u a l i t y a s p h a l tm i x i n gp l a n t d y n a m i cm a n a g e m e n t f o rq u a l i t y e x c e l v b a 2 論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明 本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下 獨(dú)立進(jìn)行 研究工作所取得的成果 除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 對(duì)論文的 研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體 均已在文中以明確方式標(biāo)明 本論 文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的成 果 本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān) 論文作者簽名 島夸b 產(chǎn)薩彭月2 日 論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明 本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品 知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸 屬學(xué)校 學(xué)校享有以任何方式發(fā)表 復(fù)制 公開(kāi)閱覽 借閱以及申請(qǐng) 專利等權(quán)利 本人離校后發(fā)表或使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的 學(xué)術(shù)論文或成果時(shí) 署名單位仍然為長(zhǎng)安大學(xué) 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 論文作者簽名 導(dǎo)師簽名 易強(qiáng) 凌s 人巾 j 協(xié) 年f 月z 日 洲 年 月z 日 第一章緒論 1 1 行業(yè)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和課題的提出 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 公路交通流量與載荷不斷提高 對(duì)高速公路的路 面使用性能提出了愈來(lái)愈高的要求 如何提高路面的壽命 高溫抗車轍和低溫抗 裂縫的能力以及行車的舒適性和安全性等成為了高速公路建設(shè)的研究重點(diǎn) 1 在此前提下 各國(guó)不斷提出新的提高施工質(zhì)量的方法和建議 而其中尤其對(duì) 施工質(zhì)量的 過(guò)程控制 及 動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理 十分重視 它是在連續(xù)的生產(chǎn)線上 及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格的工序和單元 防止它流入下一個(gè)工序和單元 這樣可以保證最 后的產(chǎn)品是合格品 過(guò)程控制 首先是工藝控制 即所采用的施工工藝不致產(chǎn) 生出不合格的產(chǎn)品 同時(shí)需要提供一種可靠的施工過(guò)程中的檢測(cè)方法 以降低承 包商生產(chǎn)的混合料和鋪筑的路面產(chǎn)品不合格的風(fēng)險(xiǎn) 1 而熱瀝青混合料的生產(chǎn)及 其質(zhì)量控制的研究又是整個(gè)瀝青混凝土路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究的重要方 面 因此 對(duì)熱拌瀝青混合料的生產(chǎn)及成品料的質(zhì)量控制進(jìn)行深入研究具有十分 重要的意義 據(jù)此 2 0 0 5 年1 月起實(shí)施的新的公路瀝青施工技術(shù)規(guī)范明確提出 了對(duì)混合料生產(chǎn)過(guò)程實(shí)行過(guò)程控制和總量控制的要求 作者的導(dǎo)師楊人鳳教授在指導(dǎo)多條高速公路施工過(guò)程中 發(fā)現(xiàn)大量國(guó)外進(jìn)1 2 1 的拌和設(shè)備在正確 恰當(dāng)使用上存在著一定的問(wèn)題 卻沒(méi)有一個(gè)直觀的 實(shí)時(shí)的 再現(xiàn)施工過(guò)程的手段 拌和設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)是反映拌和樓是否正常工作的有力證 據(jù) 然而 這一部分?jǐn)?shù)據(jù)一直以來(lái)沒(méi)有得到足夠的重視 高等級(jí)公路尚且如此 更不用說(shuō)低等級(jí)的公路了 究其原因 一方面由于施工人員的質(zhì)量意識(shí)普遍有待 提高 另一方面 市場(chǎng)上缺乏這樣的分析軟件也是主要的原因之一 為了配合新 規(guī)范對(duì)于混合料生產(chǎn)過(guò)程的控制要求 于是就產(chǎn)生了要開(kāi)發(fā)這樣一個(gè)數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)的想法 從而達(dá)到用好設(shè)備 使其生產(chǎn)出高質(zhì)量混合料的目的 作者開(kāi)發(fā)的這一系統(tǒng) 可以完成拌和樓數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析 并與實(shí)驗(yàn)室篩分?jǐn)?shù) 據(jù)相結(jié)合 通過(guò)程序中控制面板的導(dǎo)航按鈕 即可完成多種統(tǒng)計(jì) 繪圖和分析的 功能 使用戶或業(yè)主易于發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題 從而解決問(wèn)題 提高路而施工的整體 質(zhì)量 該程序反映各類信息全面 豐富 操作簡(jiǎn)單 易于掌握 因而具有很好的 工程使用價(jià)值 1 2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)思路與關(guān)鍵技術(shù) 選擇什么樣的開(kāi)發(fā)方式 選擇什么樣的平臺(tái)和語(yǔ)言 對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)而言是至 關(guān)重要的 隨著編程技術(shù)的不斷進(jìn)步 每一種語(yǔ)言都有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì) 關(guān)鍵的是 要考慮軟件所要完成的功能 盡可能的使開(kāi)發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)單 易于維護(hù) 這樣才能節(jié) 約成本 提高軟件的普及率 在開(kāi)發(fā)的方式上 無(wú)疑軟件的二次開(kāi)發(fā)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇 所i n 次開(kāi)發(fā) 就是在現(xiàn)有軟件的基礎(chǔ)上 借助于軟件本身提供的編程語(yǔ)言 進(jìn)行更加具有實(shí)用 性的開(kāi)發(fā) 許多的軟件都提供了二次開(kāi)發(fā)的功能 比如a u t o c a d 利用它提供 的編程語(yǔ)言 可以定制自己的c a d 程序 二次開(kāi)發(fā)的好處在于可以利用已有程 序的功能 縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間 降低開(kāi)發(fā)難度 但也正因?yàn)檫@一點(diǎn) 使程序的功能受 到了限制 在開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選擇上 考慮到該軟件要處理大量的數(shù)據(jù) 要完成復(fù)雜的繪圖 功能 那么首先考慮的是該平臺(tái)要具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和繪圖能力 其次 在編程方面也要相對(duì)簡(jiǎn)單明了 考慮到這些因素 e x c e l 數(shù)據(jù)處理軟件就成了最 實(shí)用最簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)平臺(tái)了 m i c r o s o f te x c e l 是o f f i c e 系列軟件中創(chuàng)建和維護(hù)電子表格的應(yīng)用軟件 是分 析和描述信息的強(qiáng)大工具 是世界上第一個(gè)帶有圖形界面開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 v i s u a l b a s i cf o ra p p l i c a t i o n 簡(jiǎn)稱v b a 的表處理軟件1 17 1 它為用戶提供了豐富的表 制作工具和菜單程序命令 強(qiáng)大的函數(shù)功能和數(shù)據(jù)分析處理功能 以及漂亮美觀 的圖表制作功能 特別是e x c e l 可用v b a 語(yǔ)言進(jìn)行宏編程的特色 使它一經(jīng) 問(wèn)世就被公認(rèn)為功能最強(qiáng) 技術(shù)最先進(jìn) 使用最方便的軟件之一 并被廣泛應(yīng)用 于辦公管理 審計(jì)財(cái)務(wù) 統(tǒng)計(jì)分析 科學(xué)計(jì)算等很多領(lǐng)域 v b a 語(yǔ)言是在v i s u a lb a s i c 語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的 它具有完整的程序語(yǔ) 言基本結(jié)構(gòu) 不僅能提高e x c e l 的工作效率 拓展e x c e l 的功能 還能對(duì)o f f i c e 下的各種軟件 比如p r o j e c t a c c e s s w o r d p o w e r p o i n t 等 實(shí)行綜合 控制 v b a 具有面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)特性 并采用模塊化程序設(shè)計(jì)方式 使各模塊間 相互獨(dú)立 而且各模塊子程序也相互獨(dú)立 這樣可根據(jù)需要編制和修改代碼對(duì)象 便于分析復(fù)雜多變的實(shí)際問(wèn)題 易于軟件的維護(hù)和功能的增減 還可以重復(fù)使用 移植使用 繼續(xù)使用 以加快程序的開(kāi)發(fā) e x c e l 與v b a 的自動(dòng)結(jié)合 曾被稱 為自動(dòng)o l e 對(duì)象鏈接嵌入自動(dòng)識(shí)別1 是一種強(qiáng)大的自適應(yīng)應(yīng)用軟件 國(guó)內(nèi)的相當(dāng)一部分人使用o f f i c e 都屬于初級(jí)水平 沒(méi)有深入的發(fā)掘其潛在的 功能 而在國(guó)外 o f f i c e 早已成為必不可少的辦公軟件 并且一些軟件公司在其 上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā) 生產(chǎn)應(yīng)用軟件 例如 p a l i s a d e 公司在e x c e l 環(huán)境中開(kāi)發(fā)出進(jìn) 行風(fēng)險(xiǎn)決策分析的 r i s k 和p r e c i s i o n t r e e 等軟件 r i s k 是世界上廣泛使用的風(fēng) 險(xiǎn)分析工具 對(duì)于應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者 最終用戶 公司客戶和軟件經(jīng)銷商來(lái)說(shuō) v b a 已經(jīng)逐漸成為一種越來(lái)越重要的語(yǔ)言 但v b a 不僅僅是一種軟件語(yǔ)言 它 也是一種獨(dú)特的創(chuàng)建專業(yè)的 面向商務(wù)的解決方案的方法1 1 7 1 0 作者正是利用了e x c e l 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與繪圖功能 和v b 面向?qū)ο蟮撵`活 編程風(fēng)格 以及w i n d o w s a p i 編程強(qiáng)大的接口處理能力 開(kāi)發(fā)了拌和設(shè)備的數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng) 一方面彌補(bǔ)了現(xiàn)存處理系統(tǒng)的不足 將以往沒(méi)有被施工單位重視的拌 和數(shù)據(jù)作了相應(yīng)的可視化的處理 從而成為施工企業(yè)控制混合料生產(chǎn)質(zhì)量的一個(gè) 重要的依據(jù) 也成為監(jiān)理單位監(jiān)測(cè)瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量的一個(gè)有力工具 另一方 面 在程序不斷完善的基礎(chǔ)上 也可以繼續(xù)開(kāi)發(fā) 使軟件集成化 甚至可以作為 拌和設(shè)備反饋控制系統(tǒng)的一部分 從而更加完善拌和設(shè)備的控制系統(tǒng) 1 3 完成論文所做的工作和論文內(nèi)容 通過(guò)作者在多條高速公路的實(shí)習(xí)調(diào)研 明確了課題的意義 對(duì)各種數(shù)據(jù)的處 理方法進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)規(guī)劃 實(shí)習(xí)過(guò)程中 作者全面了解了路面施工的全過(guò)程 掌握 了大量的實(shí)驗(yàn)方法 對(duì)拌和設(shè)備的結(jié)構(gòu) 各部分工作原理以及存在的問(wèn)題有了更 加清晰的理解 對(duì)施工質(zhì)量的控制技術(shù)有了較為完整的掌握 從而為完成論文打 下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 論文主要論述了拌和樓數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā) 首先論證了路面施工的過(guò)程控 制方法 對(duì)完成論文打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ) 論述了拌和設(shè)備的分類 結(jié)構(gòu)和控 制系統(tǒng) 進(jìn)一步說(shuō)明本數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在工程施工中的作用和意義 然后對(duì)開(kāi)發(fā)平 臺(tái)作了簡(jiǎn)單的介紹 對(duì)e x c e l 和v b a 的組合在進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)過(guò)程中的實(shí)用價(jià)值 作了全面的評(píng)價(jià) 最后 論述了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要編程思想和關(guān)鍵技術(shù) 通過(guò)實(shí)例 說(shuō)明了使用方法 同時(shí) 將本數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由書面的資料提升到了工程實(shí)際應(yīng)用 中 并且指出了本系統(tǒng)的缺陷和不足 提出了今后的改進(jìn)方案 第二章瀝青混合料攪拌設(shè)備 2 1 功用與分類 瀝青混合料攪拌設(shè)備用于公路 城市道路 機(jī)場(chǎng) 碼頭 停車場(chǎng) 貨場(chǎng)等工 程中 是將不同粒徑的骨料和填料按規(guī)定的比例摻和在一起 用瀝青作結(jié)合料 在規(guī)定的溫度下拌和成均勻混合料的專用機(jī)械 1 瀝青混合料攪拌設(shè)備是瀝青路 面施工的關(guān)鍵設(shè)備之一 其性能直接影響瀝青路面的質(zhì)量 瀝青混合料攪拌設(shè)備可按生產(chǎn)能力 搬運(yùn)方式 工藝流程等方法進(jìn)行分類 按生產(chǎn)能力瀝青混合料拌和設(shè)備可分為小型 生產(chǎn)率在4 0 t h 以下 中型 生產(chǎn) 率為4 0 t h 4 0 0 t h 和大型 生產(chǎn)率在4 0 0 t l h 以上 按搬運(yùn)方式 瀝青混合料拌 和設(shè)備可分為移動(dòng)式 將設(shè)各裝置在拖車上 可隨施工地點(diǎn)轉(zhuǎn)移 多用于公路工 程 半固定式 將設(shè)備裝置在幾個(gè)拖車上 在施工地點(diǎn)拼裝 多用于公路施工 和固定式 設(shè)備作業(yè)地點(diǎn)固定 又稱為瀝青混合料加工工廠 適用于工程集中 城市道路施工 按工藝流程 瀝青混合料拌和設(shè)備可分為間歇式和連續(xù)式 1 t t i 間歇式攪拌設(shè)備是一種按照分批 b a t c h 稱量 分批攪拌的方式進(jìn)行生產(chǎn)的設(shè) 備 所以也稱為分批攪拌設(shè)備 b a t c hm i xp l a n t 連續(xù)式攪拌設(shè)備是按連續(xù)計(jì)量 連續(xù)攪拌的工藝進(jìn)行生產(chǎn)的設(shè)備 由于烘干和攪拌在一個(gè)滾筒內(nèi)所以也稱為滾筒 式攪拌設(shè)備 d r u mm i xp l a n t i l l 2 2 瀝青拌和設(shè)備的工藝流程 不同機(jī)型的瀝青混合料攪拌設(shè)備 其工藝流程也不盡相同 目前 國(guó)內(nèi)外最 常用的是間歇式強(qiáng)制攪拌和連續(xù)滾筒式瀝青混合料攪拌設(shè)備 下面分別介紹這兩 種形式的攪拌設(shè)備 2 2 1 間歇強(qiáng)制式瀝青混凝土攪拌設(shè)備 間歇強(qiáng)制式瀝青混凝土攪拌設(shè)備總體結(jié)構(gòu)如圖2 1 所示 1 這種攪拌設(shè)備的 工藝流程如圖2 2 所示 一 一 鳋窩溺巷熟 石糟 填克辯 圖2 1 間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備總體結(jié)構(gòu) 1 一冷骨料貯倉(cāng)及給料器2 一帶式輸送機(jī)3 一除塵裝置4 一冷骨科烘干簡(jiǎn)5 一攪拌器 6 一熱骨料提升帆7 一熱骨料篩分及貯倉(cāng)8 一石粉供給及計(jì)量裝置9 一瀝青供給系統(tǒng) 1 0 一熱骨料計(jì)量裝置兒一成品料貯倉(cāng) 芻 凼匝 出 蓋 拉 成 品 料 拌 貯 存 圖2 2 間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備的工藝流程 間歇強(qiáng)制式攪拌設(shè)備采用二次計(jì)量 能保證礦料的級(jí)配 礦料與瀝青的比例 達(dá)到相當(dāng)精確的程度 烘干筒采用逆流式 熱效率高 所拌制出的瀝青混合料質(zhì) 量好 可滿足各種施工要求 因此 這種設(shè)備在國(guó)內(nèi)外使用較為普遍 其缺點(diǎn)是 工藝流程長(zhǎng) 設(shè)備龐雜 建設(shè)投資大 耗能高 搬遷困難 存在等料時(shí)間 生產(chǎn) 效率低 尤其是為使除塵效果符合環(huán)保要求 對(duì)除塵設(shè)施的要求較高 2 2 2 連續(xù)滾筒式瀝青混凝土攪拌設(shè)備 連續(xù)式瀝青混凝土攪拌設(shè)備總體結(jié)構(gòu)如圖2 3 所示 1 這種攪拌設(shè)備的工 藝流程如圖2 4 所示 早期的連續(xù)式拌和設(shè)備的工藝流程中 冷骨料輸送機(jī)轉(zhuǎn)速 瀝青的流量可通 過(guò)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào) 符 以使油石比精確 瀝青混凝土混合料的制備在干燥筒內(nèi)進(jìn) 行 即動(dòng)態(tài)計(jì)量級(jí)配的冷骨料和石粉連續(xù)從干燥滾筒的前部進(jìn)入 采用順流加熱 方式烘干加熱 然后在干燥攪拌筒的后段與動(dòng)態(tài)計(jì)量連續(xù)噴灑的熱態(tài)瀝青 采取 石 譬一黧 啐 跌落攪拌方式連續(xù)攪拌出瀝青混凝土混合料 圖2 3 連續(xù)式瀝青混合料攪拌設(shè)備總體結(jié)構(gòu) 1 一冷骨科貯倉(cāng)及給料器2 一粉料供給裝置3 一帶式輸送機(jī)4 一瀝青供給裝置5 一油石比控制儀 6 一攪拌滾筒7 一除塵裝置8 一成品料輸送機(jī)9 一成品料貯倉(cāng) 石粉 填充料 砂子 碎 礫 石 骨科 瀝青 結(jié)臺(tái)料 墾 塑堂 i 鹽墾卜叫 加 成成 品品 熱 科 料 摔 提貯 和 升 存 i 墮竺 墮查r 叫墊墊堡塑r l生墨r 圖2 4 連續(xù)式瀝青混合料攪拌設(shè)備的工藝流程 與間歇強(qiáng)制式攪拌設(shè)備相比 連續(xù)滾筒式攪拌設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是 工藝較簡(jiǎn)單 設(shè)備的組成部分較簡(jiǎn)單 投資省 維修費(fèi)用低 能耗少 且由于濕冷骨料在干燥 攪拌筒內(nèi)烘干 加熱后即被瀝青裹覆 使粉塵難以逸出 對(duì)空氣污染少 其缺點(diǎn) 是 級(jí)配不準(zhǔn)確 骨料的加熱采用熱氣順著料流的方向進(jìn)行 故熱利用率低 拌 制好的瀝青混凝土混合料的含水量較大 且溫度也較低 1 1 0 1 4 0 c 早期的連續(xù)式拌和設(shè)備缺點(diǎn)明顯 所以 國(guó)內(nèi)的高等級(jí)公路施工中是禁止使 用連續(xù)式拌和設(shè)備的 然而 經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)發(fā)展 連續(xù)式拌和設(shè)備技術(shù)已經(jīng)今 非昔比了 七十年代 連續(xù)式攪拌設(shè)備經(jīng)歷了一個(gè)在技術(shù)上做出重大改進(jìn)的發(fā)展 階段 在這一階段中不論在設(shè)備性能上還是在結(jié)構(gòu)上都取得了一系列重要的技術(shù) 進(jìn)步 主要有以下幾個(gè)方面 1 結(jié)構(gòu)上的重大改進(jìn) 結(jié)構(gòu)上的第一重大改進(jìn)是加長(zhǎng)滾筒以增大加熱空間 早期研制的滾筒其長(zhǎng)度與直徑之比約為4 1 由于骨料的加熱空間受到限制 排出 廢氣的溫度過(guò)高 降低了熱量的有效利用 到了7 0 年代中期 滾筒長(zhǎng)度大體上 增長(zhǎng)了2 0 2 5 它與直徑之比約為4 5 5 1 這一措施不僅延長(zhǎng)了骨料在干 燥筒內(nèi)逗留的時(shí)間而且還有助于增加拌和的時(shí)間 從而改善了拌和的均勻性 結(jié)構(gòu)上的第二個(gè)改進(jìn)措施是攪拌葉片結(jié)構(gòu)的改進(jìn) 加密了葉片的布置 加深 了葉片的寬度以及在側(cè)面加上擋板等等 所有這些都是為了形成均勻而多層撒布 的料簾 由于料簾的存在一方面使骨料與燃?xì)猥@得了更多時(shí)間和空間的接觸 從 而改善了骨料與燃?xì)庵g的熱交換 另一方面又阻止了火焰直接噴向?yàn)r青 改善 了瀝青的老化和藍(lán)煙問(wèn)題 改進(jìn)結(jié)構(gòu)的第三個(gè)重大措施是將瀝青噴管從燃燒器端伸入的早期結(jié)構(gòu)改為 從滾筒的后部伸入 并采用多孔噴射 這些措施一方面使瀝青的噴射處于較低的 溫度區(qū)而有利于防止瀝青的老化 同時(shí)也可使瀝青的噴灑更為均勻而有助于改善 混合料的拌和質(zhì)量 圖2 5 是7 0 年代中期烘干一拌和滾筒的典型結(jié)構(gòu) 圖2 57 0 年代中期滾筒的典型結(jié)構(gòu) 2 燃燒技術(shù)的改進(jìn) 燃燒技術(shù)的改進(jìn)首先表現(xiàn)在火焰形狀的改變上 早期 烘干筒使用的燃燒器著眼于火焰的直接傳熱 同時(shí)也為了避免滾筒外殼過(guò)熱 所 以火焰形狀趨于瘦而長(zhǎng) 火焰穿過(guò)料簾直接加熱骨料 但是這種方式沿用至順流 式的滾筒攪拌設(shè)備上就會(huì)產(chǎn)生一些缺點(diǎn) 第一 當(dāng)火焰穿過(guò)料簾時(shí)最先接觸到的 將是冷而濕的骨料 這會(huì)導(dǎo)致較低火焰的溫度 減緩燃油的氣化 引起燃燒不良 使油滴凝結(jié)在骨料上而造成排氣冒黑煙 其次 火焰較長(zhǎng)還會(huì)直接接觸到瀝青 從而引起瀝青老化 藍(lán)煙和廢氣過(guò)高等缺點(diǎn) 滾筒式攪拌設(shè)備在燃燒技術(shù)上的一 個(gè)重要改進(jìn)就是從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)上改變了依靠火焰直接傳熱的方式而改為主要 依靠火焰的輻射傳熱和燃?xì)馀c骨料間對(duì)流傳熱的方式 從這一觀點(diǎn)出發(fā) 火焰就 應(yīng)該是短而粗的 以便燃料能得到充分氣化和燃燒而產(chǎn)生強(qiáng)大的熱量 并通過(guò)輻 射和對(duì)流傳熱的方式來(lái)加溫骨料 圖2 6 是兩種火焰形狀的比較 p 粵 瑰凈 管蠹拍1 孽鞘塑穗麓是鼓掌馥 x 薪骨蓉 拌和溫度3 0 0 f 再生料比鍘5 雌含水率5 圖2 8a s t e c 公司的雙滾筒瀝青攪拌設(shè)備 通過(guò)以上改進(jìn) 連續(xù)式攪拌設(shè)備已經(jīng)完全能夠滿足高等級(jí)公路施工的要求 由于連續(xù)式攪拌設(shè)備生產(chǎn)能力高 能耗少 所以在美國(guó)以及歐洲 連續(xù)式攪拌設(shè) 備的使用率都達(dá)到了五成以上 美國(guó)更是高達(dá)9 0 因此 隨著連續(xù)式攪拌設(shè)備 的進(jìn)一步發(fā)展 其在國(guó)內(nèi)使用的比例會(huì)越來(lái)越大 2 3 瀝青混凝土攪拌設(shè)備控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是瀝青混凝土攪拌設(shè)備的重要組成部分 用來(lái)控制整個(gè)攪拌設(shè)備的 生產(chǎn)過(guò)程 并保證所生產(chǎn)的瀝青混凝土混合料的質(zhì)量符合規(guī)范要求 早期應(yīng)用 于瀝青混合料攪拌設(shè)備上的手動(dòng)控制和儀表控制 隨著對(duì)瀝青混合料質(zhì)量要求的 提高已經(jīng)不再適用 而伴隨著電子技術(shù) 傳感技術(shù) 信息處理技術(shù)的進(jìn)步 以計(jì) 算機(jī)為核心的自動(dòng)控制系統(tǒng)成為瀝青混合料攪拌設(shè)備的重要組成部分 它不僅減 輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度 改善工作條件 更重要的是為提高瀝青混合料攪拌設(shè) 備的性能 如油石比精度 生產(chǎn)率等 提供了可靠保證 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在瀝青混合料攪拌設(shè)備中的功能包括 噴燃器點(diǎn)火 噴油量 加熱溫度控制及故障自動(dòng)診斷 骨料 粉料及瀝青的自動(dòng)稱量 攪拌 成品料提 升的自動(dòng)控制 油石比 生產(chǎn)率 總批次數(shù) 設(shè)定時(shí)間等參數(shù)的按需調(diào)整 攪拌 設(shè)備各部分工作狀態(tài)的屏幕顯示 每鍋成品料各種參數(shù)的存儲(chǔ) 打印及管理等等 2 3 1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及功用 瀝青混合料攪拌設(shè)備用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般組成 如圖3 5 所示 1 1 傳感器 傳感器的作用是 將被測(cè)的非電量參數(shù)換算成與之成比例 的電量參數(shù) 如電流 電壓等 瀝青混合料攪拌設(shè)備上所用的傳感器有稱重 傳感器 溫度傳感器及火焰?zhèn)鞲衅鞯?放大器 圖2 9 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成 2 放大器 各種傳感器輸出的信號(hào)一般較弱 通常為毫伏級(jí) 不能滿 足后續(xù)電路對(duì)信號(hào)幅度的要求 因此 必須由放大器將信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)放大 信號(hào)被放大之前 一般要進(jìn)行濾波處理 以去除有用信號(hào)中的干擾信號(hào) 3 多路模擬開(kāi)關(guān) 在有多路模擬輸入信號(hào)的情況下 為了共用一個(gè)采 樣保持器和a d 轉(zhuǎn)換器 需分時(shí)將多路模擬信號(hào)接通 即每次只接通一路信 號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 用來(lái)完成這一切換功能的器件稱為多路模擬開(kāi)關(guān) 它由c p u 控制進(jìn)行通道的切換 4 數(shù) 模和模 數(shù)轉(zhuǎn)換 計(jì)算機(jī)所能加工處理的信息只能是數(shù)字量 d i g i t 而各種傳感器輸出的通常是連續(xù)變化的模擬量 a n a l o g 因此 首先需要把 模擬量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠接受的數(shù)字量 即進(jìn)行a d 轉(zhuǎn)換 才能控制諸如伺 服電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu) 5 采樣保持器 由于a i d 轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間 為了保持精度 在轉(zhuǎn) 換過(guò)程中必須使a d 轉(zhuǎn)換器的輸入電壓 即瞬時(shí)采集的電壓保持不變 因此 需要采樣保持器 6 開(kāi)關(guān)量輸入 輸出 i 0 接口 來(lái)自選擇開(kāi)關(guān) 行程開(kāi)關(guān) 接觸器和 各種繼電器觸點(diǎn)的輸入信號(hào) 以及用以驅(qū)動(dòng)接觸器 電磁閥 指示燈等的輸 出信號(hào)都是開(kāi)關(guān)量信號(hào) 其特點(diǎn)是只有通 斷兩個(gè)狀態(tài) c p u 通過(guò)i 0 接口 電路與外部的輸入輸出裝置相聯(lián)系 以便獲取輸入裝置的狀態(tài)及控制執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的動(dòng)作 i 0 接口電路除了在c p u 與外部輸入輸出裝置間傳遞信號(hào)外 還 具有電量轉(zhuǎn)換 噪聲隔離及信號(hào)驅(qū)動(dòng)放大等作用 2 3 2 瀝青混合料攪拌設(shè)備用計(jì)算機(jī) 目前 瀝青混合料攪拌設(shè)備用計(jì)算機(jī)主要有三種類型 即單片機(jī) 可編程控 制器和個(gè)人計(jì)算機(jī) 1 1 9 o 1 單片機(jī) 單片機(jī) s i n g l e c h i pm i c r o c o m p u t e r 是在一塊芯片上集成 了c p u r a m r o m 或外接e p r o m 計(jì)數(shù)器 定時(shí)器和多種輸入 輸出 i 0 電路 單片機(jī)體積小 價(jià)格便宜 功能強(qiáng) 使用靈活 是控制應(yīng)用范圍中較 理想的微型計(jì)算機(jī) 2 可編程控制器 可編程控制器通常簡(jiǎn)稱p c p r o g r a m m a b l e c o n t r o l l e r 為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)相區(qū)別 有時(shí)也稱為可編程序邏輯控制器 它是一種以微處理器或單片機(jī)為核心的新型工業(yè)控制裝置 p c 的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)控制系統(tǒng)相似 甚至與之無(wú)異 但與一般的微 型計(jì)算機(jī)相比 具有編程方法簡(jiǎn)單 可靠性高 抗干擾能力強(qiáng) 通用性和適 應(yīng)性好等特點(diǎn) p c 的系列化和模塊化 硬件配置相當(dāng)靈活 可以組成能滿足各種控制要 求的控制系統(tǒng) p c 不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量的邏輯 還具有數(shù)字運(yùn)算 數(shù)據(jù)處理 運(yùn)動(dòng)控制 模擬量閉環(huán)控制以及聯(lián)網(wǎng)通信等功能 因此p c 被廣泛應(yīng)用于在 瀝青攪拌設(shè)備的控制系統(tǒng)中 3 個(gè)人計(jì)算機(jī) 個(gè)人計(jì)算機(jī)即俗稱的p c 機(jī) p e r s o n a lc o m p u t e r 它 是將c p u 存儲(chǔ)器及i 0 電路等焊接在多塊印制電路板上 通過(guò)插座互相連 接 個(gè)人計(jì)算機(jī)用于過(guò)程控制時(shí) 需要附加專用的i 0 接口電路 2 4 攪拌設(shè)備各系統(tǒng)對(duì)攪拌設(shè)備性能的影響 在影響路面施工質(zhì)量的各種因素中 混合料的質(zhì)量是至關(guān)重要的 往往由于 混合料質(zhì)量方面的原因造成以下路面病害 1 由于瀝青含量的均勻性差或材料嚴(yán)重離析 造成局部孔隙率過(guò)高 2 瀝青含量偏低引起疲勞裂縫 降低路面抗疲勞性能及松散 坑洞等 病害 以上這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了路面的使用性能 我們必須從原材料的管理 攪拌 設(shè)備的正確使用 混合料的裝卸運(yùn)輸和成品料的質(zhì)量檢驗(yàn)等諸多方面對(duì)瀝青混合 料生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)的管理和嚴(yán)格控制 限于篇幅 本文僅考慮攪拌設(shè)備 各系統(tǒng)的性能對(duì)混合料生產(chǎn)質(zhì)量的影響 2 4 1 評(píng)價(jià)熱瀝青混合料攪拌設(shè)備性能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 瀝青混合料攪拌設(shè)備是一種除了生產(chǎn)效率外對(duì)于它的作業(yè)質(zhì)量有著特殊要 求 而在它的生產(chǎn)過(guò)程中又要消耗大量的能源 污染周圍環(huán)境的路面機(jī)械 根據(jù) 這些特點(diǎn)它的性能可以從以下四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià) 攪拌設(shè)備的生產(chǎn)能力指標(biāo) 成品料的生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo) 能力消耗指標(biāo) 環(huán)保質(zhì)量指標(biāo) 1 2 4 1 1 間歇式瀝青攪拌設(shè)備的標(biāo)定生產(chǎn)能力 由于攪拌設(shè)備的生產(chǎn)能力可能隨多因素的影響而變化 為了客觀地評(píng)價(jià) 臺(tái) 瀝青攪拌設(shè)備地生產(chǎn)能力就必須給出一個(gè)具有可比性地生產(chǎn)能力指標(biāo) 同時(shí)說(shuō)明 它的工作條件 這一指標(biāo)稱為設(shè)備的標(biāo)定生產(chǎn)能力 與之相應(yīng)的工作條件稱為設(shè) 備的標(biāo)定條件 對(duì)于一臺(tái)已確定了的攪拌設(shè)備來(lái)說(shuō) 標(biāo)定條件實(shí)際上包括了材料 工況以及對(duì)混合料的質(zhì)量要求等三方面的約束條件 規(guī)定標(biāo)定條件的原則 一是 要具有典型性 二是要能生產(chǎn)出合格的成品料 它通常是按能保證成品料基本質(zhì) 量要求和中等水平的工況與材料條件來(lái)規(guī)定的 1 歸納如下 工況條件 大氣溫度或供給集料溫度1 5 c 或2 0 供給集料平均含水率 5 熱集料出料溫度 1 6 0 熱集料殘余含水率0 1 材料條件 集料最大粒徑 2 0 m m 集料容重16 0 0 k g m 3 細(xì)料比例 4 0 礦粉含量4 8 瀝青含量5 7 2 4 1 2 成品料的生產(chǎn)質(zhì)量要求 在標(biāo)定生產(chǎn)能力的條件下成品料的生產(chǎn)質(zhì)量通常應(yīng)符合以下指標(biāo) 瀝青含量偏差 0 3 礦粉含量偏差 1 集料級(jí)配偏差 0 0 7 5 r a m 粒徑 2 3 6 r a m 6 粒徑 4 7 5 r a m 7 混合料溫度1 5 0 1 6 0 c 5 混合料殘余含水率 0 1 2 4 1 3 熱瀝青混合料攪拌設(shè)備的燃油消耗指標(biāo) 瀝青攪拌設(shè)備的燃油消耗指標(biāo)主要是指干燥烘干和加熱骨料所消耗的燃油 現(xiàn)代瀝青攪拌設(shè)備在標(biāo)定條件下采用熱值為1 0 3 3 0 k c a l k g 的柴油 每噸成品 料的油耗指標(biāo)為 燃油消耗率7 8 5 l t 2 4 1 4 熱瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保指標(biāo) 自2 0 世紀(jì)7 0 年代以來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家的粉塵和煙度排放標(biāo)準(zhǔn)日益提高 現(xiàn)代瀝青 攪拌設(shè)備的環(huán)保指標(biāo)通常為 煙度排放林格曼i 級(jí) 粉塵排放 2 0 m g n m 3 控制室噪音 7 0 d b 2 4 2 攪拌設(shè)備各系統(tǒng)對(duì)攪拌設(shè)備性能的影響 熱瀝青混合料攪拌設(shè)備是由多臺(tái)設(shè)備共同組成的聯(lián)合機(jī)組 整個(gè)機(jī)組的性能 一方面取決于每臺(tái)組成設(shè)備的性能 另一方面也取決于它們之間協(xié)同工作的結(jié) 果 攪拌設(shè)備各系統(tǒng)對(duì)攪拌設(shè)備上述四方面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響程度是不同的 應(yīng)該說(shuō)對(duì)于設(shè)備的生產(chǎn)能力與燃油消耗影響最大的是設(shè)備的干燥筒和攪拌器的 性能以及它們之間的匹配關(guān)系 對(duì)于環(huán)保指標(biāo)影響最大的是設(shè)備的除塵系統(tǒng) 就 對(duì)成品料生產(chǎn)質(zhì)量的影響而言 對(duì)成品料烘干質(zhì)量影響最大的是干燥筒和溫度控 制系統(tǒng)的性能 對(duì)成品料貯存質(zhì)量影響最大則是成品料倉(cāng)和成品料輸送系統(tǒng)的性 能 對(duì)于混合料的組成及其均勻性質(zhì)量的影響主要取決于以下四個(gè)方面的因素 1 各冷料倉(cāng)的給料系統(tǒng)能否保持一穩(wěn)定不變的流量 2 熱料篩分系統(tǒng)能否將熱集料按規(guī)定的粒徑段正確地分離出來(lái) 3 集料 礦粉 瀝青的計(jì)量控制系統(tǒng)能否按要求的配比將規(guī)定重量的 原材料送入攪拌缸 4 攪拌器能否將每批原材料充分拌和形成均勻的混合料 因此 對(duì)影響成品料配合比正確性和均勻性原因的分析也主要涉及攪拌設(shè)備 的冷料供給 熱料篩分 計(jì)量控制 攪拌等四個(gè)系統(tǒng) 2 4 2 1 冷集料供給系統(tǒng) 冷骨料供給系統(tǒng)由帶有閘門的砂石料斗 給料器和輸送機(jī)等組成 一般可根 據(jù)需要設(shè)置3 7 個(gè)料斗 料斗并列裝在同一框架上 框架可裝在固定立柱上 具有一定容積的料斗用來(lái)儲(chǔ)存砂石料 物料由閘門卸出 給料器是用來(lái)對(duì)冷骨料 進(jìn)行計(jì)量并按工程要求進(jìn)行級(jí)配 輸送機(jī)是用來(lái)將級(jí)配后的冷骨料輸送至干燥滾 筒 給料器可根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和工作原理分為往復(fù)滑板式 電磁震動(dòng)式 皮帶式和 圓盤式等幾種 往復(fù)滑板式給料器 往復(fù)滑板式給料器由料斗 滑板 導(dǎo)架和曲柄連桿機(jī)構(gòu)等組成 料斗中的骨料通過(guò)可調(diào)的扇形閘門卸到滑板上 振動(dòng)電機(jī)的激振力有利于骨 料的卸出并避免產(chǎn)生料阻現(xiàn)象 扇形閘門由電動(dòng)機(jī)通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整開(kāi)啟的大 小 開(kāi)啟量可由標(biāo)盤上的指針顯示 滑板支承在數(shù)個(gè)滾輪上 通過(guò)電動(dòng)機(jī)和減速 器 曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)導(dǎo)桿 導(dǎo)桿驅(qū)使渭板做往復(fù)運(yùn)動(dòng) 利用調(diào)整扇形閘門的開(kāi) 啟量 滑板往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程的大小和往復(fù)次數(shù) 即可調(diào)整骨料的供給量 如圖2 1 0 圖2 一1 0 往復(fù)滑板式給料器 卜料斗 2 一振動(dòng)電機(jī) 3 一滑板 4 一導(dǎo)桿 5 一曲柄連桿機(jī)構(gòu) 6 一減速器 7 一標(biāo)盤 8 伺服機(jī)構(gòu) 9 一扇形閘門 電磁振動(dòng)式給料器 電磁振動(dòng)式給料器由卸料槽 電磁振動(dòng)器等組成 在料斗下部彈性地懸掛著 有一定傾斜角度的卸料槽 在卸料槽上裝置有電磁振動(dòng)器 利用電磁振動(dòng)器高頻 振動(dòng)中所產(chǎn)生的激振力使卸料槽左右運(yùn)動(dòng) 將骨料均勻卸出 給料量的大小 可 通過(guò)改變電磁振動(dòng)器的振幅及料斗閘門的開(kāi)度來(lái)調(diào)整 1 如圖2 一l1 帶式給料器 帶式給料器依靠位于料斗下部的帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)將骨料送出 其送出料量的 大小 可通過(guò)改變帶式輸送機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速或料斗閘門的開(kāi)度調(diào)整 如圖2 1 2 4 圖2 一l l 電磁振動(dòng)式給料器 1 一吊環(huán) 2 卸料槽 3 料斗閘門 4 一料斗 5 一電磁振動(dòng)器 圖2 1 2 帶式給料器簡(jiǎn)圖 板式給料器 板式給料器的工作原理與帶式給料器相同 只是把皮帶換成裝在鏈條上的鏈 板 把滾筒換成鏈輪 工作中靠鏈輪的運(yùn)動(dòng)將骨料送出 板式給料器工作穩(wěn)定 不存在帶式給料器因皮帶打滑而影響給料量的情況 只要各種骨料的粒徑和含水 量符合規(guī)定要求 通過(guò)板式給料器進(jìn)行骨料級(jí)配計(jì)量可以達(dá)到高的級(jí)配精度 故 板式給料器多用在連續(xù)滾筒式攪拌設(shè)備中 1 冷骨料輸送機(jī)由集料皮帶機(jī)和傾斜皮帶輸送機(jī) 或多斗提升機(jī) 組成 各給 料器送出的骨料由集料皮帶機(jī)送出 再由皮帶輸送機(jī)或多斗提升機(jī)將冷骨料送入 干燥筒內(nèi) 圖2 1 3 板式給料器簡(jiǎn)圖 為了保證冷骨料的級(jí)配精度及骨料和瀝青的油石比精度 一般帶式或板式給 料器由直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng) 通過(guò)直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的控制 以保證所要求的 級(jí)配比 冷集料流量的穩(wěn)定性主要取決于 1 給料皮帶調(diào)速電機(jī)和速度控制系統(tǒng)的性能 2 冷料倉(cāng)下料流暢 防止起拱的性能1 1 1 0 2 4 2 2 熱料篩分系統(tǒng) 熱料篩分系統(tǒng)的功用是將熱骨料提升機(jī)輸送來(lái)的骨料按粒徑大小進(jìn)行分級(jí) 以便在攪拌之前進(jìn)行精確的計(jì)量與級(jí)配 篩分裝置主要有滾筒篩和振動(dòng)篩兩種形式 由于滾筒篩的篩分效率和生產(chǎn)效 率低 故在攪拌設(shè)備中已很少使用 振動(dòng)篩按其結(jié)構(gòu)和作用原理可分為單軸振動(dòng) 篩 雙軸振動(dòng)篩和共振篩幾種形式 振動(dòng)篩內(nèi)有幾個(gè)不同規(guī)格的篩網(wǎng) 篩網(wǎng)有編織 整體沖孑l 和條狀等型式 第 一道篩網(wǎng)為粗篩網(wǎng) 將超規(guī)格的集料棄除掉 其他篩網(wǎng)孑l 孑l 徑由上至下逐層減小 最底層為砂篩網(wǎng) 如圖2 一1 4 所示 熱料篩分過(guò)程中導(dǎo)致集料級(jí)配變化的主要原因是 1 由于篩分效率過(guò)低 篩網(wǎng)堵塞 篩網(wǎng)破損等原因而導(dǎo)致在某一規(guī)格 段的熱料倉(cāng)中混有其他非該粒徑段的熱集料 混倉(cāng) 2 由于篩分過(guò)程中 總是粒徑小于篩孔尺寸較多的集料先通過(guò)篩孔 從而導(dǎo)致熱料倉(cāng)中的材料離析 圖2 1 4 篩分過(guò)程示意圖 2 4 2 3 計(jì)量控制系統(tǒng) 導(dǎo)致計(jì)量控制系統(tǒng)產(chǎn)生誤差的原因主要有以下兩方面 1 秤的計(jì)量誤差 2 計(jì)量控制系統(tǒng)的控制誤差 現(xiàn)代熱瀝青混合料攪拌設(shè)備的稱量裝置大都采用的是二級(jí)精度的電子秤 在 正確標(biāo)定的條件下 秤的計(jì)量誤差是很小的 控制誤差則是在動(dòng)態(tài)計(jì)量控制過(guò)程 中產(chǎn)生的 它的數(shù)值要比秤的計(jì)量誤差大得多 一般要大一個(gè)數(shù)量級(jí) 是造成成 品料組成比例不正確和不均勻的主要原因之一 1 在間歇式攪拌設(shè)備中集料的計(jì)量是依靠集料秤的稱量信號(hào)通過(guò)關(guān)閉熱料倉(cāng) 斗門的方式來(lái)控制進(jìn)入計(jì)量斗的集料數(shù)量 那么就會(huì)產(chǎn)生以下誤差 1 秤的讀數(shù)受到集料下落沖擊的影響 其中不僅有集料的靜重 而且 還有一部分是集料下落動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的 2 當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出關(guān)閉進(jìn)入計(jì)量斗的斗門時(shí)還有一部分懸在空中的飛 料沒(méi)有進(jìn)入計(jì)量斗 對(duì)于前一種誤差的解決辦法是延遲讀數(shù)法 也就是要確認(rèn)計(jì)算機(jī)采集的信 號(hào)是計(jì)量秤的讀數(shù)已經(jīng)穩(wěn)定后的信號(hào) 對(duì)于后一種誤差 飛料的質(zhì)量靠估計(jì)來(lái)給 出一補(bǔ)償值 并依靠不斷修正這一補(bǔ)償來(lái)使控制值與設(shè)定值的誤差保持在一可接 受的范圍內(nèi) 這種補(bǔ)償飛料的方法被稱為落差補(bǔ)償 2 4 2 4 攪拌系統(tǒng) 對(duì)于一個(gè)給定的攪拌器來(lái)說(shuō)影響拌和均勻性的主要有兩方面的因素 一是每 批加入攪拌缸的混合料數(shù)量 二是攪拌時(shí)間 這兩者是有關(guān)聯(lián)的 顯然加入材料 的數(shù)量越多 要達(dá)到攪拌均勻所需的拌和時(shí)間就越多 間歇式攪拌設(shè)備材料體積 在攪拌器內(nèi)所占活動(dòng)區(qū)的百分比不同 應(yīng)具有不同的拌和時(shí)間 活動(dòng)區(qū)是指攪拌 器的攪拌區(qū)域減去攪拌軸 槳葉和槳臂后的體積 如圖2 一1 5 所示 如果材料堆 積過(guò)滿 最上面的材料得不到充分拌和 如果材料太少 攪拌器效率太低 攪拌 器中材料的多少用充盈率來(lái)表示 充盈率按下式計(jì)算 行 旦 1 0 0 p v 式中 n 充盈率 r r r 熱集料質(zhì)量 t p 材料平均密度 一般1 6 t m 3 v 活動(dòng)區(qū)凈體積 m 3 然而 不管是過(guò)大的充盈率還是過(guò)小的充盈率對(duì)拌和的均勻性都是不利的 因?yàn)橹挥泻苌俚囊徊糠植牧显趨⑴c拌和過(guò)程 如圖2 1 5 所示 正常情況下 充盈率應(yīng)在4 5 6 5 的范圍內(nèi) 圖2 1 5 攪拌器活動(dòng)區(qū)示意圖 攪拌時(shí)間直接決定了材料在攪拌缸內(nèi)受各種攪拌作用的持續(xù)時(shí)間 是影響攪 拌質(zhì)量和生產(chǎn)率的決定性因素 縮短攪拌時(shí)間會(huì)增加攪拌缸的產(chǎn)量 但會(huì)惡化混 合料的拌和均勻性 同時(shí) 過(guò)短的攪拌時(shí)間也不利于瀝青膜與礦料表面的吸附作 用 增長(zhǎng)攪拌時(shí)間可改善拌和的均勻性 但會(huì)降低生產(chǎn)率 而過(guò)長(zhǎng)的攪拌時(shí)間將 導(dǎo)致瀝青的老化 并增加集料二次破碎的機(jī)率 1 因此選擇攪拌時(shí)間的原則應(yīng) 該是在保證混合料拌和均勻的前提下以最短的攪拌時(shí)間來(lái)完成攪拌作業(yè) 圖 2 一1 6 顯示了瀝青針入度隨拌和時(shí)間的增加而降低的情況 圖2 一1 7 顯示了在相同 充盈率下攪拌時(shí)間對(duì)拌和均勻性的影響 由于充盈率與攪拌時(shí)間對(duì)拌和均勻性 的影響是有關(guān)聯(lián)性的 所以攪拌時(shí)間應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備所規(guī)定的不同充盈率來(lái)確 定 圖3 9 顯示了不同充盈率和不同攪拌時(shí)間對(duì)拌和均勻性的影響 從圖中可見(jiàn) 當(dāng)攪拌時(shí)間只有2 5 s 但充盈率為4 5 時(shí) 它的拌和均勻性比攪拌時(shí)間為4 1 s 而充 盈率為6 2 的場(chǎng)合甚至還稍好一些 1 0 0 9 0 譬8 0 囂7 0 莖6 0 5 0 4 0 13 05 98 81 1 71 4 61 7 5 拌和時(shí)間 s 圖2 1 5 拌和時(shí)間對(duì)瀝青針入度的影響 拌和時(shí)間對(duì)攪拌均勻性的影響 拌和時(shí)問(wèn)3 7 s 平均值4 0 1l 標(biāo)準(zhǔn)偏差0 2 2 4 拌和時(shí)問(wèn)4 1s 平均值4 5 1 7 標(biāo)準(zhǔn)偏差0 1 9 9 6 一拌和時(shí)問(wèn)4 4 s 平均值4 4 3 0 標(biāo)準(zhǔn)偏差0 1 0 9 廣 一 驀4 夕一 奇 簍3 r z l234567891 0 試驗(yàn)序次 圖2 1 7 拌和時(shí)間對(duì)攪拌均勻性的影響 2 4 3 熱瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量的過(guò)程控制 現(xiàn)代熱瀝青混合料攪拌設(shè)備是一種自動(dòng)化程度很高的生產(chǎn)設(shè)備 其生產(chǎn)過(guò)程 的許多重要參數(shù)都配備在線監(jiān)測(cè)的傳感裝置和信號(hào)采集系統(tǒng) 整個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)過(guò) 程都是由計(jì)算機(jī)來(lái)控制 這就為實(shí)現(xiàn)熱瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制提供了可 能 2 0 0 5 年1 月起實(shí)施的新的公路瀝青施工技術(shù)規(guī)范明確提出了對(duì)熱瀝青 混合料生產(chǎn)過(guò)程實(shí)行過(guò)程控制和總量控制的要求 實(shí)行動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理 所謂過(guò)程 芏i2 9 充盈率對(duì)攪拌效果的影響 控制 首先是工藝控制 即所采用的施工工藝不至于產(chǎn)生不合格工程 在過(guò)程控 制實(shí)施方面 可采用連續(xù)不問(wèn)斷的材料檢驗(yàn) 瀝青拌和廠的計(jì)算機(jī)管理和總量控 制 施工過(guò)程中的自動(dòng)壓實(shí)度和無(wú)破損檢測(cè)等 集中到瀝青混合料拌和質(zhì)量的檢 查要求 新規(guī)范規(guī)定的基本內(nèi)容包括 1 逐鍋記錄各熱料倉(cāng)的集料 礦料 瀝青以及混合料總量的稱量數(shù)據(jù) 2 根據(jù)這些數(shù)據(jù)和各熱料倉(cāng)采樣分析的篩分曲線 逐鍋計(jì)算礦料的級(jí)配 礦粉的含量和瀝青的含量 或油石比 并與設(shè)定的控制值進(jìn)行比較 實(shí)時(shí)評(píng)定 其是否超差 3 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集烘干筒出料口的熱集料 熱料倉(cāng) 細(xì)料倉(cāng) 中的熱集料 以及成品料的溫度 并與設(shè)定的溫度控制值進(jìn)行比較是否符合要求 4 按一個(gè)工作日 或臺(tái)班 作為一個(gè)計(jì)算周期 但該段時(shí)間內(nèi)的樣本總體 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 總量檢驗(yàn) 計(jì)算上述各項(xiàng)指標(biāo)的平均值 標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù) 2 o 由于過(guò)程控制所依據(jù)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)是由攪拌設(shè)備的計(jì)量一控制系統(tǒng)提供的 因 此實(shí)施混合料生產(chǎn)質(zhì)量的過(guò)程控制前 必須嚴(yán)格地標(biāo)定計(jì)量一控制系統(tǒng) 以便確 信各計(jì)量秤的精度是否符合二級(jí)稱重裝置精度要求 以及控制系統(tǒng)采集的各稱量 值是否是在稱量信號(hào)已經(jīng)足夠穩(wěn)定后采集的 第三章施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理方法 3 1 施工過(guò)程動(dòng)態(tài)管理的必要性 縱觀我國(guó)的工程質(zhì)量管理體制 方法 包括監(jiān)理制度在內(nèi) 除了目測(cè)憑經(jīng)驗(yàn) 判斷及注意施工工藝外 材料可以在選料 生產(chǎn)進(jìn)場(chǎng)之前或開(kāi)工時(shí)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行 試驗(yàn) 將不合格的材料拒之f 7 m 絕大部分都是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行事后 質(zhì)量檢查 還不能說(shuō)是過(guò)程中進(jìn)行 質(zhì)量控制 施工一開(kāi)始 由于材料的變異性 連材料 質(zhì)量也不能做到在線控制了 每天抽檢的項(xiàng)目都是在事后得到結(jié)果 即使知道不 合格 也已經(jīng)用到工程上了 有時(shí)連用在什么部位都搞不清楚 想返工都不可能 在拌和廠 瀝青混合料的質(zhì)量采用取樣抽提 篩分或者馬歇爾試驗(yàn) 現(xiàn)場(chǎng)鋪筑的 路面已經(jīng)向前推進(jìn)了一大截 也就是說(shuō) 這些試驗(yàn)結(jié)果僅僅起到一個(gè)記錄和事后 反省的作用 1 要改變現(xiàn)狀 就必須提供一種可以實(shí)時(shí)在線檢測(cè)工程質(zhì)量的手段 瀝青路面施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理 國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家早在2 0 多年前就 相當(dāng)普及 實(shí)踐證明 為施工質(zhì)量管理起到了很好的作用 它主要通過(guò)對(duì)施工過(guò) 程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲得一系列代表這一生產(chǎn)過(guò)程的概率統(tǒng)計(jì)特征值 然后將這些統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果隨施工進(jìn)度而變化的情況以圖表的形式顯示出來(lái) 通過(guò) 這些概率統(tǒng)計(jì)特征值的變化可以幫助技術(shù)人員判斷瀝青路面的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程是 否正常 如出現(xiàn)異常情況可幫助人們分析問(wèn)題的原因及如何改正 提供改正的思 路 還可以通過(guò)這些統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)施工過(guò)程是否有偏離正常工藝 過(guò)程的傾向 以便及時(shí)糾正 1 3 2 施工過(guò)程動(dòng)態(tài)管理的可行性 施工過(guò)程動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理方法通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算樣本均值 標(biāo)準(zhǔn)差 變異 系數(shù)等 過(guò)程中要處理大量的數(shù)據(jù) 并且需要繪制大量的圖表來(lái)直觀地說(shuō)明問(wèn)題 這會(huì)帶來(lái)兩方面的問(wèn)題 一是數(shù)據(jù)的采集 如何連續(xù)的采集數(shù)據(jù) 以便得到各種 統(tǒng)計(jì)數(shù)值 而是計(jì)算的復(fù)雜性 如果全部都用人工計(jì)算 顯然是不可能的 然而 隨著施工技術(shù)的進(jìn)步 現(xiàn)階段的許多施工機(jī)械都已經(jīng)配備了數(shù)據(jù)連續(xù)采集系統(tǒng) 尤其是混合料生產(chǎn)過(guò)程中 拌和樓的數(shù)據(jù)都要求連續(xù)地采集和打印 這就為施工 過(guò)程動(dòng)態(tài)管理方法提供了大量的數(shù)據(jù)來(lái)源 而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā) 展 處理大量的數(shù)據(jù)已經(jīng)不再是一個(gè)問(wèn)題 這也為動(dòng)態(tài)管理方法提供了技術(shù)上的 手段 瀝青路面施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理方法監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)就現(xiàn)階段而言主要集 中在瀝青混合料的生產(chǎn)過(guò)程中 主要監(jiān)測(cè)的參數(shù)可以是瀝青 粉料的含量 某篩 孔