浅谈沥青混合料拌和调试中的相关问题

杨铁晖

摘 要：沥青混合料的拌和直接关系到沥青混合料的质量，成品混合料能否满足目标配合比设计要求是确保沥青路面质量的必要条件，掌握和提高沥青混合料的拌和、调试技术，提出相应的预防措施，可以提高沥青混凝土材料的质量，有效控制工程成本。

关键词：沥青；拌和；调试；沥青混合料

中图分类号：U414 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）01-0194-03

Abstract： The mixing of asphalt mixture is directly related to the quality of asphalt mixture. Whether the finished mixture can meet the design requirements of the target mix ratio is a necessary condition to ensure the quality of asphalt pavement. Mastering and improving the mixing and the debugging technology of asphalt mixture and putting forward the corresponding preventive measures can help improve the quality of asphalt concrete material and effectively control the project cost.

Keywords： asphalt； mixing； debugging； asphalt mixture

1 概述

目前，瀝青混凝土的搅拌设备有连续式和间歇式两种，而国内主流的沥青搅拌设备为强制间歇式[1][2]。间歇强制式搅拌设备的主要特征有：各种粒料成分是分批次计量，按照一定地顺序投入搅拌器进行强制搅拌，卸出拌和好的成品料后，接着进行下一个循环，形成沥青搅拌的循环作业过程。由于骨料二次筛分，各种成分按批次计量，强制搅拌混合，粉料与沥青的计量精度高，所以拌制的沥青混合料质量好，可满足各种施工要求[3]。沥青拌和站工作流程示意如图1所示。

强制间歇式沥青拌和站主要的组成构件有：冷料系统，烘干系统，除尘系统，粉料系统，热料提升系统，筛分系统，计量搅拌系统，搅拌系统，成品仓系统，沥青供给系统，电气化控制系统，如图2所示。

2 混合料调试关键技术

2.1 沥青拌和楼计量系统的标定调试

集料的供需平衡是关键，冷料计量系统与热料系统的供需平衡直接影响拌和楼产量稳定，沥青质量合格，是拌和过程中不出现溢出的关键[4][5]。

冷料采用的是流量控制：质量=流量*流出密度，而流量主要通由变频器控制皮带给料机转速和出料口阀门大小控制，正式生产前，一般由拌和站自行进行标定，确定好进料数量与皮带转速和阀门大小的线性关系。

热料控制采用称重控制，需要具有资质的计量单位标定，沥青拌和站需经常复核，一般标定砝码重量达到一盘沥青混合料重量的50%～100%，如市场常见的4000型沥青拌和楼，通常一盘混合料为4吨，一般砝码重量最少在2吨以上，不能直接采用100～200kg的砝码来标定，该砝码重量处于热料称的弹簧计量系统的非线性区域。

冷骨料通过皮带给料机的容积计量是预计量，经筛分的热骨料、粉料和热沥青的计量是精确计量。因为有二次计量，它能保证混合料的级配，骨料、粉料和沥青的配比精度比较高[6][7]。国家标准规定的沥青搅拌设备计量精度如表1所列。沥青计量也是称重控制，尽量采用先进的动态、二次跟进称重控制，来保证沥青计量的精度和稳定的油石比，减少沥青浪费。沥青供给和称重方式对比如图3所示，从图中可以看出，3方式最佳。

2.2 集料级配调试

集料级配分析的目的是通过筛分来检验沥青混合料的集料是否满足目标配合比设计要求，从而确保沥青混合料的质量。为了使各骨料的实际用量比例与设计相匹配，需要对拌和楼配合比的级配进行调试[8]。

（1）冷料仓进料比例调试

冷料仓是整个配合比基础的部分，是整个拌和工作的第一部，直接影响成品的生产速度。冷料仓皮带转速、阀门大小与质量的关系要提前进行试验，确定相关参数的线性关系，这样能及时调整，确保热料仓中的级配基本符合要求，达到供料平衡。

（2）热料的筛分调试

热料筛孔布置遵循两个原则：一是以关键筛孔作为分级筛孔原则，方便设计级配的调整和控制，关键筛孔有2.36mm，4.75mm和最大粒径。2.36mm是粗细集料的分界点，4.75mm是粗骨料是否形成骨架的关键，最大粒径主要控制超粒径料。一般施工中增加中间一个或两个规格，9.5mm或19mm。二以各热料仓比例均匀的原则，容易达到各规格料进出平衡。

生产配合级配调试就是分别从各规格的热料仓取料，反复调整比例，确定最终的各种规格集料的掺配比例，使合成级配曲线与规范要求级配曲线中值尽量接近、重合，形成一条圆顺的反S曲线。

拌和站每天生产结束，进行刷锅时，单料进行排放，并安排试验人员进行热料级配组合，及时校对生产配合集料级配。

2.3 温度控制调试

（1）沥青温度调试

一般沥青拌和站采用导热油加热方式，常见的40吨沥青罐加热时间一般在5小时以上，导热油温度一般在200℃左右。但是，试验数据表明沥青在高温下（165℃）超过3小时很容易老化，从而影响沥青的性能。这样一般形成了导热油导热能力、沥青使用性能、沥青存储设备之间的矛盾。为解决这一矛盾，一般采用沥青罐循环加热方式解决，先将当日需要的沥青数量在罐内统一加热到100℃左右，保温，拌和前只将一个罐温度加热至设计温度145℃，第一罐使用中加热第二个罐，循环使用。endprint

（2）集料温度的控制

集料的加热温度决定了混合料的温度，而影响集料温度的因素很多，集料的形状、比例、含水量；火焰的大小、形状；干燥筒内的负压和转速；鼓风机的电流、风门大小；燃油的温度、压力等。因此集料的加热温度控制，一般由拌和站一個有经验的人员控制，控制燃油压力、温度、风量大小，燃油雾化等情况，达到一个最佳加热效果，最后达到一个热平衡点。

2.4 拌和时间的调试

拌和机的拌和参数基本上是固定的，一般只有拌和时间可以调整，具体可以分为，干拌时间，湿拌时间和放料时间。一般一盘混合料的周期时间为45～50s。

干拌时间：加入沥青前的拌和时间，主要使粗细集料拌和均匀，避免处于由于细料集中导致与沥青结块，干拌对粗集料的破坏作用较大，尽量缩短，一般不应超过10s。

湿拌时间：加入沥青后的拌和时间，湿拌时间长，便于拌和均匀，混合料工作性能较好，但拌和时间过长，影响拌和产量，一般不少于35s。沥青投入采用二次计量，多点雾状投入。

放料时间：主要是混合料拌制合格后，打开卸料口，卸一盘料的时间。

3 关键技术问题

在沥青混合料目标配合比集料的取样中，工程现场往往在沥青站的料堆上取样，而根据笔者的现场工作经验，料堆在重力的作用下已产生了离析，样品不具备代表性。因此，按照规范流程在碎石机皮带上取样。

生产配合比取样办法：（1）热骨料取样：一般用铲车在拌锅下接料取样，这时集料以产生了两次重力离析，应在拌和楼拌锅取料口取料。（2）混合料取样，往往在第一盘或第二盘取样试验，实际上，拌和楼在刚开始启动，计量系统未达到动态平衡，不具备代表性。（3）混合料拌和，往往热料达到设计重量就开始拌和，其实刚开始的骨料温度未达到稳定，应该放弃前两盘的骨料后再进行拌和。

沥青混合料油石比控制办法：目标配合比按照最佳沥青用量和最佳沥青用量0.3%三组沥青用量进行试拌，进行各项检测指标。一般而言，如三组沥青的用量均满足要求，一般采用中值。根据现场工作经验，高温地区一般采用-0.3%的沥青用量，寒冷地区一般采用+0.3%的沥青用量。

此外，生产配合比经现场试验段摊铺碾压验证符合设计要求后，一般不允许随意更改，只有当更换集料或沥青材料，重做配合比后才可以进行调整。

参考文献：

[1]周沛延，程志豪，陈亮亮，等.拌和温度对温拌沥青混合料相关特性的影响研究[J].中外公路，2017，37（02）：236-240.

[2]王朝辉，范巧娟，李彦伟，等.拌和工艺对低碳多功能改性沥青混合料路用性能影响研究[J].中外公路，2016，36（06）：234-238.

[3]张争奇，吴瑞环，季社鹏.改性沥青混合料拌和及压实温度的确定方法[J].公路交通科技，2013，30（08）：6-11.

[4]马凤雪，张久鹏，刘国柱.沥青混合料拌和流变参数的确定[J].公路，2012（09）：5-8.

[5]耿九光，戴经梁.再生沥青混合料最佳拌和温度及压实温度研究[J].公路，2011（04）：148-152.

[6]纪小平，郑南翔，杨党旗，等.基于复合粘温曲线的热再生沥青混合料拌和温度研究[J].中国公路学报，2010，23（05）：16-21.

[7]张争奇，李宁利，陈华鑫.改性沥青混合料拌和与压实温度确定方法[J].交通运输工程学报，2007（02）：36-40.

[8]李宁利，李铁虎，陈华鑫，等.改性沥青混合料的拌和与压实温度[J].中国公路学报，2007（02）：40-44.endprint