间歇式沥青拌合站生产质量控制

2011-08-15班鸣

黑龙江交通科技 2011年9期

关键词：筛分集料填料

班鸣

(唐山市交通运输局公路管理站)

间歇式沥青拌合站生产质量控制

班鸣

(唐山市交通运输局公路管理站)

从间歇式沥青拌合站工作原理入手，对拌合站生产质量控制进行阐述。

间歇式沥青拌合站;生产质量控制;故障分析

1 前言

随着我国高速公路建设突飞猛进的发展，对公路质量的要求也越来越高。沥青路面质量主要取决于沥青混凝土的拌合质量和路面摊铺质量。我国沥青混凝土拌合设备主要是间歇式沥青拌合站。间歇式沥青拌合站的工作原理是控制室发出工作指令后，各种冷料根据初级配的要求，通过输送系统输送到干燥筒进行烘干后，再由振动筛进行二次筛分，用电子称称量骨料、矿粉、沥青，按顺序倒入搅拌缸进行均匀搅拌形成成品料。骨料的输送、烘干、筛分是连续的，各种材料的计量和拌和是按周期进行的。因此相对于连续式沥青拌合设备来说，间歇式沥青拌合站具有骨料级配控制好和沥青用量稳定的优点。

2 间歇式沥青拌合站的组成

间歇式沥青拌合站主要由冷料仓、冷料配送系统、冷料输送系统、燃烧烘干系统、通风除尘系统、热料提升机、振动筛、热料仓、粉料输送系统、沥青输送系统、计量系统、搅拌缸、控制系统、成品料输送储存系统、沥青加热保温系统等组成。

3 沥青混凝土的质量控制

3.1 原材料质量的控制

(1)粗集料

粗矿料是粒径是2.36～25 mm的碎石，需要在混凝土面层通过集料颗粒的嵌锁作用提供稳定性和通过摩擦力作用抵抗位移。这就要求它的力学性质应满足沥青混凝土技术要求，并且具有一定的形状(形状影响混凝土密实度，高温稳定性和路面结构强度)。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。

(2)细集料

细集料是指粒径在0.075～2.36之间的大砂、石屑等。在外观上要求清洁干净，不含粘土和其他有害物质，并有适当的颗粒组成和可能的棱角以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。

(3)沥青

沥青在使用前应检查针入度、强度、软化点、熔解度、含蜡量、薄膜烘箱加热试验指标等是否符合交通石油沥青的技术要求。在沥青的选择使用上要兼顾沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性。由于沥青的标号越高，针入度越大，稠度越低，因此须根据路面层面的不同选用不同型号的沥青，表面层采用较稀的沥青，以提高表面层的抗裂性;中下层采用较稠的沥青以提高抗车辙能力。施工时可以在石油沥青中掺加各种改性剂，以提高沥青路面的高温稳定性和低温搞裂性。含腊量应控制在3%以下，含腊量过高，对路面的高温稳定性和低温抗裂性都有影响，也会影响沥青的粘附性。

沥青储存时，不同来源及标号的沥青要分开存放，沥青在加热保温过程中，温度控制在不超过180℃，以避免沥青的老化。

对于聚合物改性沥青的储存，应制定防离析措施。由于沥青和聚合物的分子量差异很大，二者往往不能很好的地相容。聚合物改性沥青在热储存时，若储存时间过长，或者储存过程中未进行搅拌或搅拌不够，聚合物的微粒在高温下会发生凝聚，在沥青上部形成乳状层结皮，影响沥青的性能。如果改性沥青储罐无搅拌装置且改性沥青的储存稳定性不良，则改性沥青的储存时间不宜超过24 h。

(4)填料

填料的作用是与沥青形成沥青胶浆，以增加沥青混和料的粘结力。填料参配的正确与否，直接关系到沥青混和料中的游离沥青。如果存在游离沥青，将会降低沥青的沥青混和料的粘结力，并出现泛油现象现象。填料应满足细度要求，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出。粉煤灰作为填料使用时，用量不得超过填料总量的50%，高速公路、一级公路的沥青路面不宜采用粉煤灰做填料。

3.2 配合比的控制

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。试验人员应随时掌握料场进料情况，及时取样筛分，分析相关数据。根据不同的原材料对初级配进行调整，以保证拌和生产的稳定性和连续性。

3.3 称重计量控制

加热烘干后的骨料经过振动筛筛分后进入不同粒径的热料仓。试验人员必须对振动筛筛分后的骨料进行取样筛分，以确定各热料仓不同粒径材料的用量比例。必须在冷料初级配稳定时进行热料仓筛分，以保证筛分试验的准确性。通过筛分试验分析所得到的生产配合比级配曲线应在目标配合比级配曲线的允许范围之内，符合技术标准。生产拌和过程中，计量程序根据生产配合比的数据进行称重计量控制。拌合站操作人员不得随意更改配合比数据。不能通过跳料、补料等手段来提高拌合站的生产率。

骨料、填料、沥青的称重计量是通过骨料称、粉料称、沥青称及相关的执行机构和显示、控制电路等组成的称重计量系统来完成的。其中骨料的称重计量是通过骨料称的累加计量来完成的。拌和生产之前，必须对称重计量系统进行标定，并通过相关部门的验收。在更换称重传感器和计量仪表后，要重新进行标定。拌和生产过程中，如果出现计量不准确的现象，应从以下几个方面着手解决。

(1)称重传感器的工作信号是否准确，配线的连接是否正常，有无电磁干扰。

(2)计量秤各联接部位活动是否灵活，有无阻力或卡死现象。

(3)各料仓计量仓门动作是否灵活，有无关闭不严漏料的情况。

(4)气动系统是否正常，有无漏气或压力不足的现象。

(5)电磁换向阀和快速排气阀工作是否正常，阀芯是否卡死。

(6)执行气缸开起关闭是否到位。

(7)称重计量仪表工作是否正常，显示值和实际值是否一致，有无零点漂移。

(8)PLC等控制系统工作是否正常，输入输出接点有无异常等。

大型间歇式沥青拌合站对称重计量程序进行了优化，以提高计量精度。主要是采用大小双门控制、计量后期脉冲开关门控制、计量后期减小计量仓门开度等方式。主要是为了减少称重计量流量，以降低落差的调整量，提高计量精度。

3.4 温度控制

《公路沥青路面施工技术规范》中规定，对于间歇式沥青拌合站，沥青加热温度控制在150～170℃，骨料温度比沥青温度高10～20℃，混合料的出厂温度为140～165℃。如果温度不够将出现花料，温度过高沥青就会烧焦。沥青混和料的出厂温度直接影响摊铺和碾压质量。运输到工地使用时，温度控制在135～150℃之间，最初碾压温度不能低于135℃，最后碾压温度不低于110℃，开放交通不高于60℃。在生产过程中要随时检测混合料的温度，并通知操作人员，以便根据实际情况进行调整。做好温度控制主要从以下几方面入手。

(1)把好油料的质量关，选择无杂质、燃值高、容易点火燃烧的油料。

(2)控制好冷料的初级配，稳定骨料输送流量。

(3)控制好原材料的含水量。原材料最好进棚储存或覆盖。以防止由于原材料含水量的变化引起骨料温度的波动。

(4)保证燃烧器的正常工作状况。燃烧器要雾化正常，温度检测准确，风油比调节灵敏可靠，火焰形状好。

(5)保证通风除尘系统工作正常。为燃烧器的正常工作提供条件。

(6)干燥筒内的抛掷叶片、升料叶片损坏后要及时更换。以保证骨料快速有序的移动和提升，形成沿干燥筒截面均匀分布的料帘，使骨料得到均匀加热。

3.5 混合料的拌合

混合料在均匀拌和后，要求所有的矿物颗粒全部被沥青裹附，没有不均匀包裹现象，无花白料，无结块或离析现象。通常沥青混和料的拌合时间为干拌5～10 s，湿拌不少于45 s。SMA混合料的拌和时间应适当延长。不能为了提高生产率而随意减少拌和时间。搅拌缸内的搅拌叶片和衬板磨损后要及时更换，以保证混合料在拌缸内有序流动、均匀搅拌，提高混合料拌和质量。