关于间歇式沥青拌和站对冷料级配控制的探讨

郑世安

【摘要】结合笔者实践工作经验，本文以某高速公路路面为例，从原材料控制、生产配合比设计、拌和站的调试等方面，对间歇式沥青混凝土拌和站对冷料级配控制进行了探讨分析。

【关键词】间歇式沥青拌和站；冷料级配控制；原材料；调整

近年来大型间歇式沥青混凝土拌和设备的出现，设备的小时产量和持续工作时间得到了有效保证，极大的缩短了路面工程施工工期。在加快工程进度的前提下，要保证沥青混合料的质量，必须抓好沥青混凝土拌和站的冷料级配控制。

一、原材料生产环节控制

新建的某高速公路附近没有较大规模的石料厂，加之路面标段多采购量大，交通运输不便利，造成原材料采购困难：一方面正常的生产需求量保证不了，另一方面原材料的质量（主要指原材料的级配组成及长期配比的稳定性）更无法保证。为了从根本上解决这个问题，某高速公路路面采取了以下措施：（1）早于别的路面标段进行料厂考察—优先考察较大的料厂，较好的开采面，必须是两级破碎（一级颚式破碎机，二击反击锤式破碎机），向料厂预先定料，提早供料。（2）派专人进驻料场，监控石料厂颚式破碎机孔板磨损，锤式破碎机孔板磨损及破碎锤磨损更换、篩分机筛分孔径确定（或更换），尽可能保证集料内较少的含土量和较好的级配组成。（3）利用附近停产碎石场，买断产权对设备进行改造，自行组织生产，以确保生产的各种规格粗细集料的级配组成仅在一个小范围内波动。（4）运用合理的堆料技术尽量减少集料的离析现象，主要采用以下两种堆料方法：第一，采用小料堆堆料法，在修建的高速公路主线划出单幅1km的备料区，拉料车运输材料到备料区后分别倒成许多小堆，以此减少料的离析；第二，采用分层堆料法，即运料车在拌和站料场卸料后用推土机及时推平，如此一层层地累加。

二、拌和站生产配合比调整控制

某型间歇式拌和站各热料仓矿料的配合比例，与目标配合比各矿料的配合比例会有所不同（主要原因：石料破碎机振动筛与拌和站振动筛的筛孔尺寸、倾角或相同筛孔尺寸和倾角而二者的筛分效应不同），这就需要通过试验确定各热料仓矿料的配合比例，即生产配合比调整。

1、调试冷料仓。某型间歇式沥青混凝土拌和站冷料控制装置由5个冷料仓、给料皮带机、集料皮带机、上料皮带机等组成。工作时用装载机将不同规格的集料铲入对应的冷料仓内，通过调整安装在冷料仓下方给料皮带电机转速来控制集料传输速度的方式对集料进行第一次配比，最后经由集料皮带机、上料皮带机输送到干燥滚筒中加热。对于实际生产中不同的拌和产量来说，振动筛网对集料的筛分效果不同。由于不同规格的集料在冷料仓中堆积状态的不同，在同样转速下的流量并不相同，再加上拌和站筛网倾角和振动频率的不同，不同规格的集料经筛分后到达热料仓的速度不同，造成热料仓中配料误差波动过大，影响了混合料的级配组成，这就需要对冷料仓进行标定。具体的标定方法为：首先确定各冷料仓的集料规格，就是固定料斗对相应的集料，特别是有振捣器的5#仓规定只能装0mm～3mm的集料。然后根据目标配合比各档料的比例，结合拌和站的实际生产能力，标定出各档集料的电机转速与集料质量的函数关系曲线，坐标系的纵坐标为电机转速，横坐标为相对应某档集料的烘干后质量，这样能够比较精确的保证冷料仓进入烘干筒的混合集料的掺配比例与目标配合比的比例相一致。在实际生产中，料场进料规格会有变化，含水量也在不断变化。这时尚须根据具体情况对冷料仓流量作适当调整，以达到与热料仓供料比相匹配，满足标准级配的要求。

2、生产配合比设计。生产配合比设计的主要任务就是从拌和站各热料仓取样筛分，初步确定各热料仓的材料比例，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量士0.3%等3个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青用量及各热仓材料比例供拌和站生产时使用（以AC-25型沥青混合料生产配合比为例进行说明）。（1）沥青混合料生产配合比级配调试。根据矿料级配及对该拌和站的应用经验，拌和站筛网尺寸分别为3×4mm、6×6mm、11×11mm、22×22mm、30×30mm。在生产配合比设计过程中，为保证二次筛分试样的代表性和真实性，拌和站上料速度与正常生产时上料速度相一致。各个热料仓单独放料，各热料仓前面料放掉，待稳定后从热料仓放料取样，并对所取样品采用四分法进行了密度试验和热料仓料筛分。依据目标配合比设计结果以及热料仓筛分试验结果，进行了生产配合比级配组合设计，各热料仓及矿粉质量比为：1#仓：2#仓：3#仓：4#仓：5#仓：矿粉=16%：32%：18%：10%：21%：3%。（2）确定最佳沥青用量。根据《公路沥青路面施工技术规范》的要求，按目标配合比设计确定的最佳油石比，分别进行了最佳油石比、最佳油石比±0.3%条件下的马歇尔试验。根据试验结果，三组马歇尔各项指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》的要求，由此确定生产配合比最佳油石比为3.9%。经过浸水马歇尔试验，最终确定沥青混合料生产配合比为1#仓：2#仓：3#仓：4#仓：5#仓：矿粉=16：32：18：10：21：3，最佳油石比为3.9%。

三、拌和站生产环节控制

沥青混凝土拌和站生产过程中对冷料级配的控制主要分以下两个阶段：

1、沥青混合料试拌。施工前，必须要进行沥青混合料的生产试拌。试验人员取样的偶然性决定了冷料级配设计不可能一次完成，只能通过试拌阶段反复调整冷料级配来完成。按照批准冷料级配控制各种规格冷料转速，配料稳定后选择一个便于取混合料的位置（一般在平斜皮带之间）用切入方式（将取料托盘垂直料流方向快进快出切向料流）快速取冷料混合料，将此混合料烘干取样筛分，看筛分结果是否进配比范围。达到要求就完成生产试拌任务，否则调整冷料级配重复上述过程直到合适为止。如果无论如何调整都不能在规范规定的级配曲线范围之内，最好办法是调整集料生产厂筛片规格；另外一种方法是调整热料仓级配。

2、调整阶段。实际生产阶段，试验人员要定期取新进场集料筛分检查，并定期取冷料混合料进行筛分检查，如果检查结果有较大变化时要及时对冷料级配进行调整，以保证拌和机小时产量，减少热料仓溢料量。生产中后期要及早对拌和站集料厂内剩余集料库存量进行统计评估，掌握因冷料调整而产生的各种规格集料存量不均衡，及时调整新进集料的比例，以确保生产末期不会形成过多剩料。

结束语

综上所述，间歇式沥青混凝土拌和站对沥青混合料的冷料级配控制至关重要。因此，根据拌和设备的特点，在控制冷料级配上就必须从集料生产源头抓起，严格控制集料级配，集料的物理、化学性质满足设计和规范要求，其集料规格必须与目标配合比相一致。同时要重视冷料仓的标定工作，充分考虑进场集料规格的变化及不同规格集料在不同含水量条件下堆积密度的差异，减少人为的热料仓溢料和等料现象。并且将新进场集料级配检验、冷料混合料级配检验作为相对常规的检测试验，对沥青混合料冷料级配控制进行动态管理。

参考文献

[1]JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTGE42—2005，公路工程集料试验规程[S].

[3]刘波，潘莉莉.沥青混凝土拌和站冷料级配控制技术研究[J] 建设机械技术与管理2010（11）