瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及控制要點(diǎn)分析

瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及控制要點(diǎn)分析瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及控制要點(diǎn)分析薛智敏(福建省高速公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司,福建福州350001)摘要:一個好的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)能否得以實(shí)現(xiàn)取決于生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)配合比的控制.文章對生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)配合比控制中的要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),提出保證目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)的幾點(diǎn)建議.關(guān)鍵詞:瀝青混合料;生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì);控制中圖分類號:u414文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40—2004)中指出:瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì),生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段.目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的主要目的找出符合《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40—2004)各指標(biāo)要求的原材料組成.生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的主要目的是指導(dǎo)拌和樓生產(chǎn)出與目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)中各原材組成基本相同的瀝青混合料.為實(shí)現(xiàn)此目的,生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是從拌和樓各熱料倉取樣篩分,初步確定各熱料倉的材料比例,并取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量,最佳瀝青用量士0.3%等3個瀝青用量進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量及各熱倉材料比例供拌和樓生產(chǎn)時使用.生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)與控制的好壞,直接影響所生產(chǎn)瀝青混合料的品質(zhì),進(jìn)而影響路面施工的質(zhì)量.現(xiàn)結(jié)合日常工作,對熱瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及控制要點(diǎn)進(jìn)行分析.1冷料進(jìn)料速度的控制方法分析根據(jù)我國國情,公路施工單位一般沒有石料加工廠,而是采購由集體或個人開辦的小型加工廠生產(chǎn)的石料.由于小型石料加工廠生產(chǎn)的集料的變異性多較大,為控制所生產(chǎn)瀝青混合料的品質(zhì),我國普遍采用間歇式拌和機(jī)進(jìn)行熱瀝青混合料的生產(chǎn).間歇式拌和樓的生產(chǎn)流程為:冷料倉進(jìn)料,經(jīng)過滾筒加熱和二次篩分進(jìn)入各熱料倉,根據(jù)生產(chǎn)配合比稱取瀝青,礦粉,各熱料倉集料進(jìn)行拌和.從間歇式拌和樓的生產(chǎn)流程中可以看出:間歇式拌和樓并不會改變所進(jìn)冷料倉集料的整體級配.為此,在進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及實(shí)際生產(chǎn)時,應(yīng)使得各冷料倉集料按目標(biāo)配合比的比例進(jìn)行出料.為保證各冷料倉按目標(biāo)配合比比例出料,需要對各冷料倉的出料速度進(jìn)行控制.有些單位在做二次篩分前,不對冷料倉進(jìn)行標(biāo)定而是隨意設(shè)定調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速,象征性地將冷料通過干燥筒加熱烘干振篩,取各熱料倉樣品進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì).其結(jié)果是:在實(shí)際生產(chǎn)時,可能會出現(xiàn)熱料倉等料,溢料,所生產(chǎn)混合料級配與生產(chǎn)配合比級配差異較大等情況.為此,在進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)前,需要對各冷料倉的出料速度進(jìn)行標(biāo)定.拌和樓是通過冷料倉出料口開度及皮帶轉(zhuǎn)速來控制冷料倉冷料出量的.冷料倉的出料口開度在實(shí)際生產(chǎn)過程中,一般不做調(diào)整.為此,冷料倉出料量的調(diào)整一般通過皮帶轉(zhuǎn)速的調(diào)整來實(shí)現(xiàn),與此相對應(yīng),冷料倉出料速度的標(biāo)定一般標(biāo)定出料量與皮帶轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系.在進(jìn)行冷料出料口的標(biāo)定時,需要稱量皮帶在各轉(zhuǎn)速下集料的出量.各單位一般采取并移走皮帶輸料機(jī)接頭的提升運(yùn)輸機(jī),將裝載機(jī)置于該處接料的方法來量取出料量.該方法需要移走皮帶輸料機(jī)接頭的提升運(yùn)輸機(jī),較為復(fù)雜.經(jīng)過多次嘗試,發(fā)現(xiàn)也可采用量取固定長度提升皮帶上集料的重量的方法來進(jìn)行標(biāo)定.由于提升皮帶的轉(zhuǎn)速是固定的,也可以通過量取固定長度提升皮帶上集料的重量的方法來表征集料的出量.拌和樓皮帶的轉(zhuǎn)速是以百分比表示的,在進(jìn)行標(biāo)定前,按日常使用的最小轉(zhuǎn)速,最大轉(zhuǎn)速及二者均值作為標(biāo)定點(diǎn),分別測量3次集料的出量,得到流量,轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系表.以某拌和樓流量,轉(zhuǎn)速表為例進(jìn)行說明,如表1所示.做出流量與轉(zhuǎn)速關(guān)系圖,如圖1所示.2011年8期(總第8O期)147表1流量,轉(zhuǎn)速對應(yīng)關(guān)系表411O.42021.23O28.040686.67.11O.09.810.113.7l3.4l3.935.0b030.010.030.O瘸15.010.O5.030.027.0面24.0媛21018.O10203040506030354045505560轉(zhuǎn)速/%轉(zhuǎn)速/%9.5.19倉流量標(biāo)定圖4.75—9.5倉流量標(biāo)定圖102030405060轉(zhuǎn)速/%0-4.75倉流量標(biāo)定圖l6.014.0囊::8.06.Ol52O2530354045轉(zhuǎn)速砂倉流量標(biāo)定圖圖1流量與轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線從關(guān)系曲線中可以看出:拌和樓各冷料倉的流量與轉(zhuǎn)速基本成線性關(guān)系.將目標(biāo)配合比中各檔原材料的比例代入關(guān)系式,即可求得各冷料倉庫的轉(zhuǎn)速,如表2所示.表2冷料倉轉(zhuǎn)速計(jì)算表按此冷料倉的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn),可能會出現(xiàn)冷料進(jìn)料過快或過慢的情況.出現(xiàn)此情況,可以對各冷料倉的皮帶轉(zhuǎn)速同比放大或縮小,使得拌和樓的進(jìn)料速度與產(chǎn)量相適應(yīng).2二次篩分篩網(wǎng)設(shè)置間歇式拌和樓需要進(jìn)行二次篩分.為此,在拌和樓內(nèi),需要相應(yīng)的設(shè)置二次篩分篩網(wǎng).在進(jìn)行二次篩分篩網(wǎng)設(shè)置時,考慮到拌和樓振動篩長度的有限且按一定傾角布設(shè),礦料在上面不可能完全篩分,故振動1482011年8期(總第8O期)篩篩孔直徑要略大于相應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方孔篩直徑.¨前,常用的間歇式拌和樓篩網(wǎng)的設(shè)置與方孑L篩的對照關(guān)系如表3所示.表3拌和樓篩網(wǎng)與方孔篩的對照關(guān)系表在設(shè)置篩網(wǎng)時,最大篩網(wǎng)一般選擇所拌和的瀝青混合料最大公稱粒徑相應(yīng)的振動篩篩孔,用以杜絕超粒徑.中間篩網(wǎng)一般根據(jù)各熱料倉料用料量均衡的原則設(shè)置,以避免出現(xiàn)溢料,等料的現(xiàn)象.在設(shè)置篩網(wǎng)時,建議所有的拌和樓均設(shè)置3,6的篩網(wǎng)用以控制所生產(chǎn)混合料中0—2.36及2.36～4.75顆粒含量.因?yàn)楦鶕?jù)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),在混合料中0～2.36,2.36～4.75顆粒含量對混合料空隙率的影響最大,對混合料性能的影響也最大.設(shè)置3,6的篩網(wǎng)有利于控制混合料中0～2.36,2.36～4.75顆粒含量的比例,進(jìn)而控制混合料的性能.3除塵風(fēng)門的控制間歇式拌和樓均具有除塵功能,拌和樓除塵功能的強(qiáng)弱與除塵風(fēng)門的設(shè)置有關(guān).除塵風(fēng)門較大,則除塵較為徹底,除塵風(fēng)門較小則熱倉料中的塵土含量較高.在拌和樓進(jìn)行除塵時,除顆粒小于0.075的粉塵會被除去外,其他顆粒較小的石屑也會被一并除去.在生產(chǎn)中,如隨意調(diào)整除塵風(fēng)門的大小,會導(dǎo)致拌和樓拌制混合料的中細(xì)料級配變異過大,影響所生產(chǎn)混合料的質(zhì)量.為此,在拌和樓生產(chǎn)時的除塵風(fēng)門的設(shè)置不應(yīng)隨意調(diào)整,且宜與熱倉料取樣時拌和樓的除塵風(fēng)門的設(shè)置一致.4生產(chǎn)時混合料級配控制要點(diǎn)按《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40—2004)254268O64mmm加勰嬲加卯994025935553加加勰如938935298852弱規(guī)定,在瀝青混合料的生產(chǎn)過程中,應(yīng)每天抽檢混合料的油量,級配.在抽檢的過程中,可能會出現(xiàn)生產(chǎn)級配與生產(chǎn)配合比級配偏差超出規(guī)范要求范圍的情況.分析其原因可能有三:一是,原材料的級配變化;二是,原材料進(jìn)料速度變化;三是,拌和樓二次篩分的篩網(wǎng)堵塞.現(xiàn)分別進(jìn)行分析:4.1原材料的級配變化由于我國的公路施工單位一般沒有石料加工廠,所用原材料的級配變化較大.在原材料級配發(fā)生變化時,如果不對各冷料倉的進(jìn)料速度進(jìn)行調(diào)整,會導(dǎo)致拌和樓熱料倉集料級配的變化,進(jìn)而影響所生產(chǎn)混合料級配.為此,在出現(xiàn)拌和樓級配偏差時,應(yīng)先對原材料級配進(jìn)行分析.如果原材料級配發(fā)生較大變化,則應(yīng)用各檔原材的級配重新擬合目標(biāo)級配.進(jìn)而,根據(jù)各檔原材的新擬合比例,利用冷料倉流量與轉(zhuǎn)速關(guān)系重新確定各檔原材對應(yīng)冷料倉的轉(zhuǎn)速,保證冷料倉出料的整體級配與目標(biāo)級配的吻合度.4.2原材料進(jìn)料速度變化即便是穩(wěn)定的料場,其生產(chǎn)的各檔集料的級配也是會變化的.由于原材級配的變化,拌和樓在實(shí)際生產(chǎn)時,即便按生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)時設(shè)置的冷料倉進(jìn)料速度進(jìn)料也可能會出現(xiàn)溢料或等料的情況.在此情況下,有些拌和樓操作手會大幅降低或提高溢料或等料熱料倉相應(yīng)冷料倉的進(jìn)料速度,以求盡快解決溢料或等料的情況.按此方法進(jìn)行操作,可以在較短時間內(nèi)解決溢料或等料的情況,但會使得原來溢料的熱倉出現(xiàn)等料的情況,等料的熱倉出現(xiàn)溢料的情況.此時,如再進(jìn)行大幅調(diào)整,則陷入惡性循環(huán).而由于冷料的進(jìn)料速度變化過大,也將導(dǎo)致拌和樓所生產(chǎn)熱瀝青混合料的級配失控.在出現(xiàn)溢料或等料的情況下,正確的做法應(yīng)是對溢料或等料熱倉所對應(yīng)冷料倉的進(jìn)料速度進(jìn)行微調(diào),使各熱料倉的收支逐漸趨于平衡.為此,在出現(xiàn)拌和樓級配偏差時,應(yīng)向拌和樓操作手了解生產(chǎn)過程中冷料倉進(jìn)料速度的控制情況.4.3拌和樓二次篩分的篩網(wǎng)的堵塞或損壞.由于各種原因,拌和樓二次篩分的篩網(wǎng)可能會出現(xiàn)堵塞或損壞.由于集料需要經(jīng)過二次篩分才能進(jìn)入熱料倉,篩網(wǎng)的堵塞或損壞也會導(dǎo)致拌和樓各熱料倉集料級配的變化,進(jìn)而影響拌和樓所生產(chǎn)混合料的級配.為此,在出現(xiàn)拌和樓級配偏差時,應(yīng)檢查拌和樓篩網(wǎng)的堵塞或損壞情況,出現(xiàn)堵塞應(yīng)及時清理;出現(xiàn)損壞,應(yīng)及時更換,保證拌和樓二次篩分篩網(wǎng)狀態(tài)良好.5結(jié)論及建議綜上所述,生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及其在生產(chǎn)過程中的控制是保證目標(biāo)配合比得以實(shí)施的關(guān)鍵,在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)控制中要注意以下幾個方面:(1)拌和樓各冷料倉的流量與轉(zhuǎn)速基本成線性關(guān)系.生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段,必須進(jìn)行冷料倉流量試驗(yàn)得出流量及皮帶轉(zhuǎn)速的關(guān)系式,確定各料倉合理的皮帶轉(zhuǎn)速.(2)在設(shè)置拌和樓篩網(wǎng)時,根據(jù)需要按表3所示對應(yīng)關(guān)系選擇相應(yīng)的篩網(wǎng).為保證所生產(chǎn)混合料質(zhì)量,拌和樓宜設(shè)置3rnm,6ram的篩網(wǎng).(3)為保證拌和樓細(xì)料級配的穩(wěn)定,生產(chǎn)階段除塵風(fēng)門的設(shè)置應(yīng)與生產(chǎn)配合比階段一致.(4)在生產(chǎn)過程中,如發(fā)現(xiàn)所生產(chǎn)混合料級配發(fā)生偏差,宜從原材料的級配,生產(chǎn)中冷料上料速度,拌