沥青混凝土拌和设备的运用技术.

第十章沥青路面机械运用技术级配：级配是集料各级粒径颗粒的分配情况，可通过筛析试验确定。离析：混合料中某一类分子由于物性相同而发生集聚的现象。混合料离析是指混凝土拌合物成分相互分离，造成内部组成和结构不均匀的现象。温度离析是指沥青混合料在储存、运输及摊铺中受天气、施工机械影响，由于热量损失而出现温度差异的状况。集料离析是指热拌沥青混合料各组成的级配和沥青含量等不同于标准配合比的设计,出现粗细集料分离。矿料级配曲线31.526.519161613.29.54.752.361.180.60.30.0750102030405060708090100筛孔尺寸(mm)通过率(%)级配上限目标级配级配下限合成级配系列5路面离析现象级配曲线§10—1沥青混凝土拌和设备运用技术按生产工艺分为：间歇式与连续式功用：集料的初步配料、加热烘干、筛分计量；沥青的加热、保温、输送计量；填料的输送计量；将计量好的集料、沥青、填料均匀的拌合成一定温度的成品料。图强制间歇式沥青混合料拌和设备的基本结构组成1－冷矿料储存及配料装置；2－冷矿料输送机；3－冷矿料烘干滚筒；4－热矿料提升机；5－热矿料筛分及储存装置；6－热矿料计量装置；7－矿粉储存仓；8－沥青供给系统；9－拌和器；10－成品料储存仓；11－除尘装置。连续滚筒式沥青混凝土拌和设备结构图间歇式与连续式沥青混凝土拌和设备工艺流程计量储存、输送配料计量熔化脱水计量加热保温冷料输送加热拌和成品料提升成品料储存除尘矿粉（填充物）（骨料）砂子（结合物）沥青碎（砾）石｛冷料输送加热保温（填充物）｛沥青熔化脱水（结合物）碎（砾）石（骨料）砂子配料储存、输送矿粉成品料储存搅拌计量计量计量烘干加热热料提升筛分储存除尘除尘一、沥青混凝土拌和设备的选型拌和设备类型：间歇强制式、连续滚筒式沥青混凝土设备的拌和楼生产率先进的拌和控制技术对稳定沥青混合料的质量、提高生产效率、降低能源消耗、确保系统安全生产有着十分重要的作用。成品料卷扬提升驱动系统有电力直接驱动和电液联合驱动两种形式沥青混合料拌和设备的选型的具体要求有：1.整机性能要求①生产能力符合要求适当；②所拌制沥青混合料的级配组成应符合要求；③油石比允许误差±0.3％以内；④湿拌和时间不应超过要求（一般不超过30s），因搅拌器中的集料温度高达170℃左右，沥青以薄膜状态喷于集料表面，同时与空气的接触面积增大，与加热、运输、贮存保温、升温等过程相比，沥青在搅拌器中老化得最快的最快；⑤必须配带二级除尘器，满足环保要求；⑥当集料含水量为5％、出料温度130℃～160℃时，拌和设备能以其额定生产率工作。2．主要总成1)配备的冷料仓数量应符合配合比要求，并能进行初级级配和计量。2)主燃烧器。要求风油比大、调节方便、工作可靠、点火容易迅速、雾化可靠、燃烧充分、火焰稳定、升温快、耗油率低。3)振动筛。能对加热后的集料再按设计进行筛分，要求全封闭，双振动马达代替偏心轴式振动，各层筛网易于快速装配。4)干燥滚筒。动力部分的使用寿命不小于6000h，滚筒能充分利用热量，料帘均匀流畅，要求倾斜度可调。5)拌和器。要求叶片寿命应不小于3000h，叶片正、反面均能装置，以延长其使用寿命；所拌成品料应均匀一致，无花白、离析、结团等现象，并要保证一定的出料温度。拌和时间不应超过30s，否则沥青在搅拌器中的针入度损失过多，易老化。6)沥青供给系统。要求用导热油保温，并设有显示温度的自动控装置。主要总成7)电子称重传感器进行称重，其称重误差不应超过±0.3％。8)主控制台。一般应有手动、半自动及全自动（程控器）控制方式，要求有电子计算机控制功能（即PLC逻辑电脑+工业计算机）；称量／拌和时尽量用全自动控制方式并打印每批混合料的配合比、加入数量、拌和时间、每天产量。9)除尘装置。必须配带二级除尘器，在烟囱出口处烟气林格曼黑度不超过2级。除尘烟尘排放浓度≤50mg/m³，符合环保要求。10)沥青混凝土拌和设备的诸多系统工作要可靠，协调一致，拌和质量要稳定，能实现安全高效的生产。3.其它配套装置当根据工程量、工程进度和其它要求选定沥青拌和楼主机后，应立即计算并选配沥青加热设施、脱桶机、导热油炉和燃油罐。沥青站辅助设施的选型配套，主要是指沥青罐的容量及数量，脱桶机的产量及形式，导热油炉发热量、形式等的确定。沥青罐、脱桶机可用卧式，沥青罐容量不超过50kL，否则搬迁困难。导热油炉卧式、立式均可采用，卧式易安装，但占地面积大，立式占地面积小，吊装相对困难。二、沥青拌和站的选址1.场址的自然条件要求1）原则大型沥青拌和站的占地面积较大，设备种类较多，石料的堆放须有一定的储存量。选场地时，应靠近本标段的路基并设在该标段的中点附近，同时考虑水、电来源方便与否，应采用原材料及成品料进出拌和站最便利的交通；2）场址的自然条件场地的环境应干爽，地势要稍高，地下水位要低。3)场地选择应尽量避开地面水汇集的地方，要特别考虑洪水季节的防洪、排洪问题，完善排水系统。由于原材料的含水率对沥青拌和设备的生产能力有很大影响，所以含水率高，蒸发骨料水分所需热值增加，烘干时间变长，造成燃油消耗增加，生产能力也因烘干时间的延长而下降，增大成本；4)设计与建设设备的基础时，还要了解场地的地质情况。场地的地质情况好，可减少设备安装基础施工费用，并避免沉降带来的设备变形及损坏。滑坡、泥石流等不稳定的地质区域，禁止安装拌和设备。沥青拌和站的选址2.场地选址应与机型选择相关联。固定式沥青拌和设备形式多样，拌和及除尘方式各异，对场地要求也就各不相同。如对生产空间的要求，强制间歇式比连续式所占空间大；湿式除尘比干式除尘所需场地面积大；离居民区和商业区较近的应选择振动污染小、噪音较低的机型等。另外还应考虑当地自然环境条件和可供选择的场地状况。3.能同时向连续的几个路面标段供应沥青混合料的情况下，设备安装位置合适与否，最简单的办法是将各种费用换算成材料的加权平均运距进行比较后确定。沥青拌和站的选址4.选址对交通状况的考虑选场地时，应采用原材料及成品料进出拌和站最便利的交通，水、电来源方便。5.拌和场地的防污染随着公众环保意识的增强和国家环保法规的日趋完善，对拌和场地选址的要求也日趋严格。为尽量减少污染，在选址时注意：①场地应远离住宅区和人口稠密区，实在无法做到，也应选在住宅区和人口稠密区300m以外；②详细调查本地区气象情况，弄清施工季节的主要风向，拌和场最好建在主要风向的下风方向且背风；③场地不应选择在地表水丰富和用来饮用、灌溉的水源、河流的上游，避免因局部区域污染造成下游生产、生活的困难；④新建短距离的专用道路或利用原有的道路为场地运输主线时，应尽量提高防尘等级。三、影响沥青拌和设备生产质量的因素•合格的沥青混合料应该是：级配符合要求，沥青含量适中，温度适当，拌合均匀。•要生产出合格的沥青混合料必须从人、机、料三个方面的各个环节严格把关。•这里的人指的是操作人员，要求责任心强，不违章违规，是保证质量的核心；•料指的是拌合需要的各种材料，必须均匀合格，符合有关标准，这是保证质量的前提；•机指的是拌合设备，必须性能可靠，各项指标达标，工作正常，这是保证质量的基础。•除此以外还必须建立健全各项使用管理制度，做到分工明确，责任明确，有章可循，有章必依。影响沥青拌和设备生产质量的因素•造成沥青混合料级配不符合要求的因素有：集料不合格或变异性大、冷集料的粗配不合格或供给不均匀、热骨科的筛分不符合要求、筛网破损、热料仓板破损造成混仓、热料仓中上次剩积的残余料过多、二次称量不准、操作人员补仓操作、搅拌器搅拌不均匀、成品料提升后放入成品储仓及从成品储仓往运输载重车卸料时造成混合料的颗粒离析等等。冷料供给系统对拌和质量的影响及对策•影响质量的原因，改变级配。•冷料供给系统：强调均衡性应注意的问消除杂质及超规格的料•保证含水量变化幅度不大•现场应测试供料量与供料转速轴的关系（闸门开度一定）不溢料或缺料。杂质的影响料成拱的影响级配变化的影响含水量的影响料流应稳定闸门开度应稳定拌合站计量、冷料供料系统的标定•拌和设备的标定是施工开始前最重要的准备工作之一，直接影响沥青混合料的质量和稳定性，我国长期以来许多施工单位普遍存在着用替代法进行标定（即用小量程代替大量程标定）和不进行冷料标定的做法，造成生产配合比与目标配合比相差较大、混合料沥青含量、级配变异性大，质量不稳定等问题。•标定主要内容为：计量、温度、冷料供料装置的标定等。•1）骨料秤标定•骨料秤采用的是累计计量方式，主要完成各热料仓中不同规格材料的配比称量任务，是保证矿料级配的重要环节，要求其计量准确度高于±0.5%。•2）粉料秤标定•粉料由于具有很大的表面积，在混合料中具有重要的作用，其添加量的多少，直接决定了混合料的粉胶比，要求其计量准确度高于±0.5%•3）沥青秤标定•沥青含量是混合料的主要指标之一，其对混合料的高、低温性能及耐久性都有重要的影响，要求沥青的计量准确度高于±0.3%•冷料的标定•使给料器运行稳定，降低了供料误差，提高了拌和设备的工作效率，较好的解决了拌和设备的溢料和待料问题。•料门高度、宽度的确定•供料电机转速的确定四、沥青混凝土拌和设备施工控制技术•1.设备生产能力的设定•设备生产能力与集料含水量、出料温度、集料级配组成等因素有关。设定设备生产能力时要考虑到天气、集料含水量等因素的影响。（天气干燥，冷料含水量小，容易加热，产量高；天气潮湿或雨后，冷料的含水量增大，加热困难，需要减小产量。产量设置得当，设备能够连续稳定生产，否则出现待料或溢料情况能力。•2.配合比精度的控制•沥青拌和设备，所执行的配比是热配比，即经过筛分后的石料配比。但对拌制的成品料实验时，有时试验结果与提供的配合比有较大的误差。原因在于配比通知单要求的是热配比，热料筛筛网的孔径分为几个区间，每一个区间内石料在实验上又需要分为若干区间，如果配合比精度只实现了热料筛筛网的孔径区间的控制，不注意每一个区间内石料粒径组成的精度控制，配合比误差较大就不可避免。沥青混凝土拌和设备施工控制技术•3.点火操作•刚刚点火时不宜马上进料，燃烧器油门控制在全开度的10％,当排气温度达到100℃时，干燥滚筒内平均温度要大于100℃，此时可开始进料。冷料已进入干燥滚筒，这时要逐渐加大油门。•气温较低、湿度较大的情况下生产时产量设置应减小，应采取两次预热方法（第一次点火后，排气温度升到100℃左右时熄火，待排气温度下降到60℃左右时重新点火，排气温度再达到100℃时开始进料，这样使干燥滚筒在进料前经过了两次预热，能很好地保证热集料的温度。沥青混凝土拌和设备施工控制技术•4.成品料温度的控制•温度过高，导致沥青老化；温度偏低，使石料、沥青包裹不均匀出现花白料，混合料的残余含水量过大。成品料温度不稳定，通常是由于干燥滚筒内集料数量或含水量的变化造成的，频繁调节油门也会造成集料温上下跳动过大。因此必须保证冷集料量供给的稳定性和连续性，控制集料含水量的差异。对集料的温度控制在沥青混合料拌和生产中是保证成品料质量的最重要的环节。•在刚开始生产时集料的加热温度应稍高一些（经过提升机提升、振动筛筛分、热料计量等过程后，设备预热损失一部分热量）。拌出第一锅成品料后，加热的热集料的温度降低到要求的范围内，进入正常控制。•检测热集料温度的传感器一般设置在干燥滚筒出料口处，温度传感器显示温度有一个滞后过程，因此控制集料温度要有一个提前的反应，当集料温度有上升或下降趋势时便要开始调节燃烧器油门。5.溢料的控制•不规格的热集料（超粒径）溢出是有益的，可保证级配的合理性。•但规格石料的溢出就意味着浪费，既浪费燃油，又大大降低了生产率。•造成溢料的原因是石料不规格或几种石料供料失衡、实验室提供配比不够合理、石粉和沥青供给出现暂时等待造成的。•控制溢料的方法是注意热料仓的料位显示，随时调节各种规格冷料的进料量，减少溢出石料的供给量或者增加等待石料的供给量。•调节的宗旨是：在调节料位时保证热集料温度基本不变化，不影响成品料的质量。采取小幅度勤调的办法