江阴市鑫海公路机械材料有限公司

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沥青拌合站在生产中的措施和建议

发布日期:2015-07-14 |
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摘  要:根据热拌沥青混合料在公路工程中的运用和实践,分析了影响沥青混凝土拌和质量的各方面原因,阐述了沥青混合料在生产中的措施和建议。
关键词:沥青混凝土;拌和料;质量


         我国公路建设特别是高等级公路建设发展很快,而沥青混凝土路面在公路建设中应用非常广泛,热拌沥青混合料是广泛应用于各等级公路的路面材料,其拌和质量直接影响沥青混合料路面的质量和工程进度,是整个沥青混凝土路面施工工序中最重要的工序之一。特别在南方地区降雨量大,雨期长,而且交通量和重载、超载车增加,对路面质量提出更高要求。从材料的选择、成品料的级配、油石比、出料温度应严格控制,最终以满足路面的耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性能等各方面要求。
         目前公路沥青路面损坏常见的问题有以下几种:(1)泛浆。主要是路面产生网纹或发生裂缝后产生的先冒白浆,后成坑洞,从而破坏一片的由点及面的损坏现象。(2)松散及表面沥青剥落。由于矿料与沥青失去粘结力,矿料从混合料中脱离,由小坑发展成大面积损坏现象。(3)车辙、泛油、推移、拥包等现象。由于沥青混凝土热稳定性不足,沥青用量不准确造成。

1 原材料质量
1.1矿料。用作沥青面层的矿料包括粗集料、细集料和填料,要求有较小的吸水率、含水量和含尘量,这样可提高拌和设备生产率,保证出料温度的稳定性,提高矿料和沥青的粘附性。矿料与沥青的粘附性要好。根据研究表明碱性矿石与沥青有良好的结合力,酸性矿料就差,沥青遇水容易剥落。石灰岩是较好的碱性材料。但就目前的交通发展形势看,石灰石虽为碱性材料,它与沥青的粘结力较好,但强度偏低,在大交通量条件下棱角易破损,耐磨性及抗滑性能较差。如矿料压碎值过大还会出现水渗入矿料内部,并逐渐进入矿料表面,使沥青与矿料产生分离而影响路面质量。较适合的应是中性材料(如玄武岩)及酸性材料,虽然它们与沥青粘结性能相对较差,但其强度高,渗入适量外加剂能改善其粘结力,适用于大交通量道路路面材料。
矿料堆放的场地应清洁、结实,以利于排水,并加以覆盖,防止雨水侵入。避免矿料过高的含水量。过高的含水量使石料在烘干过程中降低干燥筒的烘干功效,降低沥青与矿料的粘结力;导致成品料温度波动,影响沥青混合料的质量;增加烘干时间,使燃油消耗大大增加。
不同规格的石料应分隔堆放,以防不同规格石料混杂而影响沥青混合料的颗粒组成和各项物理力学性能。堆放时要避免由于石料粒径的差别造成离析现象,而影响混合料的质量。
1.1.1粗集料。粒径在2.36mm以上的碎石。在混凝土面层中通过集料颗粒的嵌锁作用提供稳定性和通过摩擦作用抵抗位移。应选择洁净、干燥、无风化、无杂质,有足够的强度,耐磨耗性的材料。
(1)形状。粗集料的形状影响沥青混凝土的工作度、密实度和路面结构强度。无规则和带棱角的颗粒相互嵌锁紧密并形成稳定的骨架,相互锁紧性最好的集料是破碎后带尖棱角的立方体颗粒,可提高沥青混凝土的内摩擦角和抗剪强度,提高路面的高温稳定性,具有较低的压碎性和较高的路面抗滑能力。(2)表面纹理。粗集料表面纹理不但决定沥青混凝土的工作强度及最终强度,而且还决定路面的抗滑性能。理想的集料是坚硬棱角和粗表面纹理的碎石,它具有较高的内摩擦角,可提高路面的高温稳定性,并且其沥青混合料更易压实。用于高等级沥青路面粗集料的指标包括压碎值、磨耗值、磨光值、吸水率、坚固值、与沥青的粘附性等应符合技术要求。
1.1.2细集料。细集料的主要材料是破碎岩石、矿渣,粒径在0.075~2.36mm之间的砂粒。其作用是增加颗粒间的嵌锁作用和减少粗集料间的孔隙,增加混合料的稳定性。要求清洁,不含粘土和其他有害物质。它的形状应是尖锐的棱角。
1.2沥青。沥青是路面面层的主要材料之一,使用前应经过严格的检测。它的各项指标应符合要求,包括针入度、延度、软化点、闪点、熔解度、含蜡量、薄膜烘箱加热试验指标。特别是目前进口沥青使用量的增加,检测过程也是必不可少的。
1.2.1沥青标号的选择。沥青标号越高,针入度越大,稠度越低,路面的低温抗裂性好。所以在气温较低的地区选择沥青标号越高。在实际工程中,通常表面层采用较稀的沥青以提高表面曾的抗裂性能。中面层和底面层采用较稠的沥青以提高其抗辙槽能力,从长远利益的角度出发,各级道路路面首选重交通道路石油沥青,因为使用重交通道路石油沥青的沥青面层在高温稳定性、抗裂性和耐久性等重要性能方面都有较好的表现。在高等级公路路面上使用低标号沥青,如AH-70沥青。
1.2.2根据沥青的特点,为减少沥青面层的裂缝需要用较稀的沥青,为增加沥青面层的高温稳定性需较稠的沥青,所以它们两者之间是相互矛盾的。目前可在石油沥青中掺加各种改性剂,以同时提高路面的稳定性和低温抗裂性。
1.2.3沥青的贮存。(1)不同来源、不同标号的沥青须分开存放,不得混杂。(2)在使用期间,沥青贮存温度应在130~180℃之间,在停止施工期间应在低温状态下存放。
沥青混合料拌合
2 配合比
沥青混凝土材料组成直接影响路面的性能,包括材料类型,矿料级配及沥青用量。配合比设计的优劣,决定沥青混合料的质量。要严格按《公路沥青路面施工技术规范》规定的目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段三个阶段进行设计论证,以获得最佳的配合比设计。
表1为某公路在进行目标配合比设计时矿料颗粒组成筛分结果。
最后得出矿料的设计级配(如表2)。
在设计过程中要严格遵照试验操作规程执行。同时要注意以下几点:
2.1取料的准确性。冷料仓出料口开启的大小和送料带运转速度要进行调整,反复调整各冷料仓进料比例,以达到供料均匀和准确。
2.2据实际操作经验,振动筛筛孔要略大于骨料粒径。因筛孔与骨料的摩擦和振动筛的倾角影响下,集料并不能得到充分的筛分。比如,在拌制AC-25Ⅱ型沥青混凝土时,对应于通过量的中值,振动筛没有倾角时,合适的筛孔是31.5mm、19.0mm、13.2mm、2.36mm。但在振动筛为12°时,实际筛孔应选35mm、22mm、15mm、2.5mm。
2.3取样设计时,样品必须具有代表性。从上、中、下各部分取样,准确测定各材料相对密度。
2.4根据目标配合比设计的原则,经最佳沥青用量设计,确定最佳沥青用量。
此标段在用AC-25Ⅰ型矿料级配沥青混合料设计过程中,对不同沥青用量的试件都称了水中质量和表干饱和质量,并分别计算了试件的密度和空气率。最后选定的最佳沥青用量(油石比)为4.96%。

3 沥青混凝土的拌和
3.1混凝土拌和机的选择。沥青混凝土拌和机的类型影响拌和料的质量。沥青混合料必须采用拌和机械拌制,以满足路面材料要求。目前沥青拌和机分连续作业式、循环作业式、综合作业式拌和机,连续作业式拌和量大而配合比准确性差,循环作业式拌和质量高而生产率低,综合作业式处于前两类之间,既满足质量又提高生产率,矿料的烘干是连续的,拌和前对热矿料重
新筛分称量,以获得最准确的配合比。所以在选型时一般考虑用综合作业式沥青混合料拌和机。
3.2在正式拌和成品前,为了预热壳体,要用热砂石料预拌2~3次,矿料与填料在拌和筒内应预先干拌10~15s后再喷入沥青正式拌和,在拌和中,应向料斗和料仓均匀供料以防满仓或串仓。
3.3在拌和过程中要经常检查计量装置的准确性,冷料和热料都要按确定的配合比供料,检查成品混合料的出料温度达到规定的要求。拌和过程尽量保持连续性,减少停机、开机次数,因为拌和初期材料组成不易稳定,容易引起混合料配比失调。
3.4矿料在烘干时,如含水量大时,烘干时间就要相对延长。当烘干筒达到一定温度后才能起动冷料输送机和配料给料装置,并保持供料均匀。
3.5做好拌和时间的确定工作。对于拌和的均匀性要求拌和时间越长越好,但拌和时间过长会造成沥青的老化,应经试验确定。对不同混合料的组成,拌和时间也不同,根据实践,细料及石粉较多的混合料拌和时间要相对延长,沥青含量高的混合料拌和时间可相对缩短。

4 成品料
4.1及时检验成品料,如出现花白料、结团成块或严重的粗细料分离现象,应立即停止施工,及时对配料及拌和作业进行调整,如提高集料加热温度或增加拌和时间、或减少矿粉用量等等。
4.2经常测定成品料的温度。虽然拌和机有自动控制系统和记录,为防止仪表失误,每3~5盘测试一次成品料的出料温度,出料温度在140~165℃。过低的温度影响拌和料的质量,而且不利于摊铺碾压,过高会引起沥青老化、结焦。应配贮料仓对成品料保温储存,但不宜长时间储存,最多不超过72h或温度降低不超过10℃。对摊铺现场的沥青混合料温度至少每小时检测一次,对过低或过高的沥青混合料应废弃不用,保证路面质量。
结束语:根据以上几方面原因的分析,在施工中抓好每一个环节使沥青混合料达到高等级路面的技术指标。
(文章来源:http://www.xinhailuji.net  作者:鑫海路机企划TOM)
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