瀝青混合料控制管理研究論文
摘要：針對排水性瀝青路面所用瀝青混合料的特點(diǎn)，分析瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中引起溫度控制偏差產(chǎn)生的原因，建立了溫度控制要求及設定原則，基于此原則給出了瀝青溫度控制規范、骨料溫度控制規范和排水性瀝青混合料溫度控制規范，并進(jìn)行了排水性瀝青混合料的生產(chǎn)與設備性能相適應的相關(guān)調整及優(yōu)化，實(shí)現了準確控制溫度的目的。
關(guān)鍵詞：拌和設備排水性瀝青混合料溫度控制
排水性瀝青路面是20世紀80年代以來(lái)在發(fā)達國家發(fā)展起來(lái)的一種新型路面，它是將空隙率大（一般在17～22％）的排水性瀝青混合料用于路面上面層（其下鋪不透水層）。由于此種面層機構有著(zhù)多孔性的特點(diǎn)，可使路表積水不經(jīng)排水設施而直接從路面結構中下滲而迅速排出，這樣就減少了濺水、噴霧等危害的發(fā)生，而且由于排水性瀝青路面的骨架空隙結構，增加了路表的摩擦系數及路面抗車(chē)轍能力，進(jìn)一步增加了行車(chē)安全。
由于排水性瀝青路面突出的是排水機能，因此其排水性瀝青混合料的最主要的一個(gè)質(zhì)量檢查評價(jià)指標是空隙率。在既定的生產(chǎn)配合比下，溫度對空隙率的影響最大：瀝青拌和設備生產(chǎn)的排水性混合料的溫度過(guò)高，則易產(chǎn)生物料內瀝青的流淌，形成結塊阻塞空隙通路；溫度低則現場(chǎng)施工作業(yè)極為困難�？梢哉f(shuō)，在排水性瀝青路面鋪裝施工中瀝青拌和樓的混合料生產(chǎn)是關(guān)鍵，瀝青混合料的溫度控制則是整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)的核心和難點(diǎn)。因此，排水性混合料的生產(chǎn)必須在嚴格的溫度控制要求下進(jìn)行。
1、瀝青拌和設備性能分析及溫度控制原則
1.1設備及路面材料的性能分析
生產(chǎn)排水性瀝青路面混合料比生產(chǎn)密級配瀝青混合料時(shí)生產(chǎn)能力降低約60%，降低的主要原因主要有：
(1)排水性瀝青混合料單粒度粗骨料多，瀝青拌和設備等待時(shí)間、熱料倉的儲藏量相應增加；
(2)為防止流淌，排水性瀝青混合料生產(chǎn)所設定溫度比通常利用粘—溫曲線(xiàn)得出的混合溫度低，為實(shí)現骨料的均勻裹覆，拌和時(shí)間延長(cháng)；
(3)使用纖維質(zhì)材作為添加劑，因材料計量、投入等使生產(chǎn)時(shí)間增加。
鑒于在生產(chǎn)瀝青排水性路面時(shí)，瀝青拌和設備的生產(chǎn)能力較之生產(chǎn)其他瀝青混合料的`能力要低的特征，為了能生產(chǎn)出合乎質(zhì)量要求瀝青混合料，須對設備進(jìn)行必要調整，通過(guò)調整瀝青拌和設備的設定參數，使之更切合排水性瀝青混合料的生產(chǎn)，并力求降低消耗，改善設備運行效益，提高生產(chǎn)效率。
1.2生產(chǎn)排水性瀝青混合料時(shí)溫度設定原則
使用顆粒狀纖維添加劑，在設備的攪拌裝置內完成現場(chǎng)改性。在形成高粘度改性瀝青混合料情況下，瀝青拌和設備溫度控制系統的溫度設定原則：
�。�1）骨料加熱烘干溫度在骨料提升機前處時(shí)為185±5℃，這樣才能保證混合料溫度標準不超過(guò)180±5℃范圍；
�。�2）保證作業(yè)施工并考慮到瀝青劣比性（瀝青混合料到施工現場(chǎng)溫度>160℃）；
�。�3）根據外界環(huán)境情況，在許可范圍內適當調節混合料溫度（環(huán)境溫度<10℃時(shí)，溫度標準定為185±5℃）。
瀝青拌和設備進(jìn)行排水性瀝青混合料生產(chǎn)是建立在適宜的溫度控制與質(zhì)量管理基礎之上的。瀝青拌和設備的控制系統采用計算機為PLG通用自動(dòng)控制裝置，溫度控制通過(guò)感應器與設定值做比較并進(jìn)行反饋，可全自動(dòng)實(shí)現溫控。
2、瀝青溫度控制
瀝青溫度控制主要包括基質(zhì)瀝青溫度控制、現場(chǎng)改性的高粘度改性瀝青溫度控制兩個(gè)方面。
基質(zhì)瀝青的儲存溫度主要是又基質(zhì)瀝青的理化性能指標決定的。瀝青儲罐的溫度是燃燒爐加熱導熱油間接獲得，儲存溫度一般依基質(zhì)瀝青的物性不同而有所差異，適宜的儲存溫度可以確保長(cháng)時(shí)間儲存不會(huì )影響瀝青的性能，通�；墳r青儲存溫度設為110-130℃范圍。拌和設備正常施工時(shí)，瀝青溫度應達到使用溫度才允許生產(chǎn)，使用溫度是依照基質(zhì)瀝青的粘度曲線(xiàn)設定，由燃燒爐加熱溫度自動(dòng)控制系統獲得�；|(zhì)瀝青使用溫度一般為150～170℃范圍。
由于高粘度改性瀝青是由基質(zhì)瀝青在使用溫度時(shí)進(jìn)入攪拌鍋，同時(shí)與高熱骨料、纖維添加劑混合，利用熱骨料的高溫現場(chǎng)形成，因此高粘度改性瀝青溫度的控制主要也是由基質(zhì)瀝青使用溫度與熱骨料溫度決定。其溫度范圍為160～175℃。
生產(chǎn)排水性瀝青混合料與生產(chǎn)普通瀝青混合料相比，瀝青溫度控制差別不大。瀝青拌和設備的導熱油加熱及油溫控制系統可方便實(shí)現瀝青溫度的自動(dòng)調節。
3、骨料溫度控制
3.1骨料“料簾理論”
(1）與生產(chǎn)普通的密集性混合料相比，排水性混合料骨料是不連續的，形成的骨料簾也是不密實(shí)的。瀝青拌和設備在干燥器出口設有紅外溫感、自動(dòng)控制裝置，這樣當遇到斷級配骨料簾時(shí)，溫度自動(dòng)控制系統顯示的溫度與實(shí)際骨料溫度就會(huì )出現偏差，溫度感應控制系統無(wú)法測到真實(shí)的骨料溫度。
為此，通常情況下瀝青拌和設備在生產(chǎn)排水性瀝青混合料時(shí)，加入過(guò)量細集料，除了消耗掉相對過(guò)剩的烘干能力因素外，主要是通過(guò)細骨料加入構建密實(shí)的料簾，使瀝青拌和設備的溫度自動(dòng)控制系統能真實(shí)反映加熱后的骨料溫度。
傳統細填料充當降溫劑，增加物料進(jìn)給量，吸收過(guò)剩多余熱能，多余物料從溢料管溢出，造成燃料、物料浪費；物料即使可重復使用，受熱后也會(huì )造成物料性能變化。
(2）在生產(chǎn)過(guò)程中研究中可知，當骨料粒徑變大混合料變粗時(shí)，紅外感溫系統顯示溫度比實(shí)際測得料溫有變大的趨勢；在不加細料情況下與普通混合料相比，紅外感應溫度與真實(shí)料溫相差約10～20℃。
因而可以據此掌握骨料粒徑大小與設備紅外感溫系統顯示之間的變化關(guān)系，探索出設備溫控系統在不加細料情況下實(shí)現自動(dòng)真實(shí)的對熱骨料的測控。當冷骨料各種粒度相對穩定時(shí)，排水性瀝青混合料的熱骨料形成的是穩定的不連續料簾，這樣就可以利用紅外感應溫度與真實(shí)料溫之間相對溫差進(jìn)行效正，實(shí)現自動(dòng)真實(shí)測控。測控溫度誤差不大于±5℃，完全符合排水性瀝青混合料溫差控制需要。
(3）為實(shí)現平穩溫控，在排水性瀝青混合料生產(chǎn)中還需對原材料的干濕程度有一定的認識。增加物料含水量，以含水量的增加來(lái)降低燃燒器烘干能力，但存在含水量不均時(shí)溫度控制更難以穩定的問(wèn)題。
燃燒器根據實(shí)際含水量進(jìn)行有效調整與之相配的烘干能力，含水量均勻性對骨料的烘干能力影響很大，含水量每降低1%。生產(chǎn)能力約下降10%。因此含水量不均，則易產(chǎn)生骨料加熱溫度過(guò)高或者過(guò)低，難以控制。再者各種骨料的顆粒徑均勻性的影響，骨粒徑均勻性若不穩定，則特別易形成不穩定、不連續、斷繼配料簾，使紅外測溫更難反映真實(shí)溫度。
料簾理論的提出運用，克服了多加細骨料產(chǎn)生的一系列缺陷，使瀝青拌和設備生產(chǎn)排水性瀝青混合料成為現實(shí)。實(shí)現了在骨料粒度相對穩定、含水量變化不大情況下排水性瀝青混合料時(shí)的準確溫控，是拌和設備溫度控制的重大突破。
3.2燃燒器系統技術(shù)改造
為有效地解決烘干能力與生產(chǎn)排水瀝青混合料匹配的問(wèn)題，在更大程度降低原有系統的烘干能力，對燃燒器系統進(jìn)行了改造調整。
(1）把噴油嘴變�。ㄓ搔�4減小至φ3.5），減小單位時(shí)間的進(jìn)油量，從整體上降低其烘干能力；
(2）調整燃油壓力及進(jìn)風(fēng)量，匹配適合的風(fēng)、油比，改善燃燒性能；
(3）優(yōu)化燃燒器系統參數，使進(jìn)入噴油口的燃油系統壓力為25～30MPa，耗油量降為4.5～5.0kg/t，改善了設備的經(jīng)濟性能。
總體上解決了因瀝青拌和設備生產(chǎn)排水性瀝青混合料時(shí)生產(chǎn)能力下降產(chǎn)生的與設備烘干能力相匹配的問(wèn)題。
3.3生產(chǎn)循環(huán)周期的優(yōu)化
在設備PLC微機自動(dòng)控制系統，有許多影響設備運行的內部參數，決定著(zhù)設備運行的穩定性及稱(chēng)量系統的準確性，影響著(zhù)生產(chǎn)循環(huán)周期。
�。�1）優(yōu)化瀝青拌和設備內部參數。其中對循環(huán)周期有影響的是：骨料稱(chēng)量穩定時(shí)間、粉稱(chēng)量穩定時(shí)間、瀝青稱(chēng)量穩定時(shí)間和拌鍋卸料開(kāi)啟時(shí)間等；
�。�2）瀝青噴油方式。噴灑式比流淌式更易均勻包裹骨料，拌和時(shí)間可以相對縮短；
�。�3）改進(jìn)添加劑輸送方式。采用在攪拌裝置上側喂料的顆粒纖維直接加入法，由人工直接將纖維素用一個(gè)定量容器，在粗集料放料的同時(shí)投入攪拌裝置內，使纖維素與礦料干拌15～18s后，再?lài)姙r青進(jìn)行拌和。濕拌時(shí)間為40s，總拌和時(shí)間由原有的64s降低為58s，即可做到穩定劑充分打開(kāi)并拌和均勻。比傳統鼓風(fēng)輸送方式更便捷可靠，節省時(shí)間。
進(jìn)行合理優(yōu)化后，相對縮短每批次生產(chǎn)循環(huán)周期增大進(jìn)料量，改善烘干能力相對過(guò)剩矛盾，設備運行也更可靠平穩。
4、混合料溫度控制
為及時(shí)準確地知道瀝青拌和設備生產(chǎn)的成品混合料溫度，在設備的攪拌裝置成品料出口處設置額外的料溫檢測裝置及顯示儀器，使反饋的料溫更加及時(shí)準確便捷。
排水性瀝青成品混合料在成品儲倉內存放的時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)，因為放置久易產(chǎn)生高溫混合料內瀝青流淌，加上因其骨料粗溫度易散失，就會(huì )影響物料性能，也容易發(fā)生與倉壁的粘連。所以原則上要求排水性瀝青成品混合料在倉內存放時(shí)間不超過(guò)兩個(gè)小時(shí)。
在寒冷季節，5℃以下或5℃以上但風(fēng)力較大不得以瀝青拌和設備進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，采取比正常情況下相應高出一定值。為避免瀝青的高溫流淌及劣化現象發(fā)生，設定的溫度不高于必要的混合料溫195℃。
施工方法直接決定工程質(zhì)量，排水性瀝青混合料施工中對溫度控制特別重要。一般瀝青拌和設備進(jìn)行排水性瀝青混合料的生產(chǎn)時(shí)，為尋求生產(chǎn)排水性瀝青混合料的技術(shù)改進(jìn)與提高，應對生產(chǎn)施工過(guò)程、溫度控制變化情況、技術(shù)改進(jìn)的相關(guān)參數及影響溫度控制的相關(guān)數據進(jìn)行記錄整理。排水性瀝青混合料施工的記錄不僅是對生產(chǎn)技術(shù)溫度控制的不斷完善有利，而且也為以后排水性的瀝青混合料施工溫度管理規范化提供了寶貴的基礎資料。
5、結論
通過(guò)本文分析，可以得知生產(chǎn)排水性瀝青混合料的溫度控制原則，并以次原則為依據優(yōu)化設備運行參數，同時(shí)得出排水性瀝青混合料在生產(chǎn)、儲存過(guò)程中哪一個(gè)或哪幾個(gè)因素是影響其溫度控制的因素，從而針對這些因素在瀝青拌和設備上采取相應的溫控措施；通過(guò)對設備的生產(chǎn)能力降低（為正常生產(chǎn)的40％～70％）；瀝青的控制溫度（生產(chǎn)一般瀝青混合料時(shí)差別不大）；骨料的控制溫度（不采用加入過(guò)量細骨料的方法，而采用經(jīng)驗公式以求真實(shí)的測溫）；改造燃燒烘干系統與生產(chǎn)能力降低相匹配，降低設備的烘干能力；瀝青混合料的溫度控制等一系列技術(shù)措施，為實(shí)現準確溫度控制提出了現實(shí)依據。當然在瀝青混合料的生產(chǎn)中還有一些有待完善的地方，如溫控偏差受骨料粒徑影響規律尚需在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)一步總結，對烘干系統改造后易發(fā)生火焰燒烤烘干筒內壁現象，骨料在攪拌裝置拌和時(shí)間長(cháng)引起的磨損加速問(wèn)題。所以瀝青拌和設備生產(chǎn)排水性瀝青混合料還需要與設備結構性能進(jìn)一步優(yōu)化相協(xié)調。
參考文獻
1.JTF036-98.公路改性瀝青路面施工技術(shù)規范[S].
2.沈金安.改性瀝青與SMA路面[M].北京：人民交通出版社,1999.
3.百萊瑪工程有限公司.MAP320E274LP型瀝青拌和設備操作與維護說(shuō)明書(shū).北京.2001
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