瀝青混合料控制管理研究論文

　摘要：針對(duì)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(shè)定原則，基于此原則給出了瀝青溫度控制規(guī)范、骨料溫度控制規(guī)范和排水性瀝青混合料溫度控制規(guī)范，并進(jìn)行了排水性瀝青混合料的生產(chǎn)與設(shè)備性能相適應(yīng)的相關(guān)調(diào)整及優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確控制溫度的目的。

　關(guān)鍵詞：拌和設(shè)備排水性瀝青混合料溫度控制

　　排水性瀝青路面是20世紀(jì)80年代以來(lái)在發(fā)達(dá)國(guó)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(jī)構(gòu)有著多孔性的特點(diǎn)，可使路表積水不經(jīng)排水設(shè)施而直接從路面結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，增加了路表的摩擦系數(shù)及路面抗車轍能力，進(jìn)一步增加了行車安全。

　　由于排水性瀝青路面突出的是排水機(jī)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(píng)價(jià)指標(biāo)是空隙率。在既定的生產(chǎn)配合比下，溫度對(duì)空隙率的影響最大：瀝青拌和設(shè)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(nèi)瀝青的流淌，形成結(jié)塊阻塞空隙通路；溫度低則現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)極為困難。可以說(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(yán)格的溫度控制要求下進(jìn)行。

　　1、瀝青拌和設(shè)備性能分析及溫度控制原則

　　1.1設(shè)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(jí)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(shè)備等待時(shí)間、熱料倉(cāng)的儲(chǔ)藏量相應(yīng)增加；

　　(2)為防止流淌，排水性瀝青混合料生產(chǎn)所設(shè)定溫度比通常利用粘—溫曲線得出的混合溫度低，為實(shí)現(xiàn)骨料的均勻裹覆，拌和時(shí)間延長(zhǎng)；

　　(3)使用纖維質(zhì)材作為添加劑，因材料計(jì)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(shè)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(duì)設(shè)備進(jìn)行必要調(diào)整，通過(guò)調(diào)整瀝青拌和設(shè)備的設(shè)定參數(shù)，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(shè)備運(yùn)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(shè)定原則

　　使用顆粒狀纖維添加劑，在設(shè)備的攪拌裝置內(nèi)完成現(xiàn)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(shè)備溫度控制系統(tǒng)的溫度設(shè)定原則：

　　（1）骨料加熱烘干溫度在骨料提升機(jī)前處時(shí)為185±5℃，這樣才能保證混合料溫度標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)場(chǎng)溫度>160℃）；

　　（3）根據(jù)外界環(huán)境情況，在許可范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)節(jié)混合料溫度（環(huán)境溫度<10℃時(shí)，溫度標(biāo)準(zhǔn)定為185±5℃）。

　　瀝青拌和設(shè)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(chǔ)之上的。瀝青拌和設(shè)備的控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)為PLG通用自動(dòng)控制裝置，溫度控制通過(guò)感應(yīng)器與設(shè)定值做比較并進(jìn)行反饋，可全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)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(xiàn)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(chǔ)存溫度主要是又基質(zhì)瀝青的理化性能指標(biāo)決定的。瀝青儲(chǔ)罐的溫度是燃燒爐加熱導(dǎo)熱油間接獲得，儲(chǔ)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(chǔ)存溫度可以確保長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存不會(huì)影響瀝青的性能，通常基級(jí)瀝青儲(chǔ)存溫度設(shè)為110-130℃范圍。拌和設(shè)備正常施工時(shí)，瀝青溫度應(yīng)達(dá)到使用溫度才允許生產(chǎn)，使用溫度是依照基質(zhì)瀝青的粘度曲線設(shè)定，由燃燒爐加熱溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)獲得。基質(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(xiàn)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(shè)備的導(dǎo)熱油加熱及油溫控制系統(tǒng)可方便實(shí)現(xiàn)瀝青溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

　　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(xù)的，形成的骨料簾也是不密實(shí)的。瀝青拌和設(shè)備在干燥器出口設(shè)有紅外溫感、自動(dòng)控制裝置，這樣當(dāng)遇到斷級(jí)配骨料簾時(shí)，溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)顯示的溫度與實(shí)際骨料溫度就會(huì)出現(xiàn)偏差，溫度感應(yīng)控制系統(tǒng)無(wú)法測(cè)到真實(shí)的骨料溫度。

　　為此，通常情況下瀝青拌和設(shè)備在生產(chǎn)排水性瀝青混合料時(shí)，加入過(guò)量細(xì)集料，除了消耗掉相對(duì)過(guò)剩的烘干能力因素外，主要是通過(guò)細(xì)骨料加入構(gòu)建密實(shí)的料簾，使瀝青拌和設(shè)備的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)能真實(shí)反映加熱后的骨料溫度。

　　傳統(tǒng)細(xì)填料充當(dāng)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(fèi)；物料即使可重復(fù)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(dāng)骨料粒徑變大混合料變粗時(shí)，紅外感溫系統(tǒng)顯示溫度比實(shí)際測(cè)得料溫有變大的趨勢(shì)；在不加細(xì)料情況下與普通混合料相比，紅外感應(yīng)溫度與真實(shí)料溫相差約10～20℃。

　　因而可以據(jù)此掌握骨料粒徑大小與設(shè)備紅外感溫系統(tǒng)顯示之間的變化關(guān)系，探索出設(shè)備溫控系統(tǒng)在不加細(xì)料情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)真實(shí)的對(duì)熱骨料的測(cè)控。當(dāng)冷骨料各種粒度相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，排水性瀝青混合料的熱骨料形成的是穩(wěn)定的不連續(xù)料簾，這樣就可以利用紅外感應(yīng)溫度與真實(shí)料溫之間相對(duì)溫差進(jìn)行效正，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)真實(shí)測(cè)控。測(cè)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。