瀝青拌和設備在生產(chǎn)排水性瀝青混合料中的溫度控制探討

1、瀝青拌和設備在生產(chǎn)排水性瀝青混合料中的溫度控制探討排水性瀝青路面是20世紀80年代以來在發(fā)達國家發(fā)展起來的一種新型路面，它是將空隙率大(一般在1722%)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多孔性的特點，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(shù)及路面抗車轍能力，進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能，因此其排水性瀝青混合料的最主要的一個質(zhì)量檢查評價指標是空隙率。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

2、混合料的溫度過高，則易產(chǎn)生物料內(nèi)瀝青的流淌，形成結塊阻塞空隙通路;溫度低則現(xiàn)場施工作業(yè)極為困難。可以說，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)是關鍵，瀝青混合料的溫度控制則是整個生產(chǎn)作業(yè)的核心和難點。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得出的混合溫度低，為實現(xiàn)骨

3、料的均勻裹覆，拌和時間延長;(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)時間增加。鑒于在生產(chǎn)瀝青排水性路面時，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，須對設備進行必要調(diào)整，通過調(diào)整瀝青拌和設備的設定參數(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(nèi)完成現(xiàn)場改性。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(tǒng)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為1855，這樣才能保證混合料溫度標準

4、不超過1805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)場溫度160);(3)根據(jù)外界環(huán)境情況，在許可范圍內(nèi)適當調(diào)節(jié)混合料溫度(環(huán)境溫度10時，溫度標準定為1855)。瀝青拌和設備進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(tǒng)采用計算機為PLG通用自動控制裝置，溫度控制通過感應器與設定值做比較并進行反饋，可全自動實現(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)場改性的高粘度改性瀝青溫度控制兩個方面?；|(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

5、青的物性不同而有所差異，適宜的儲存溫度可以確保長時間儲存不會影響瀝青的性能，通常基級瀝青儲存溫度設為110-130范圍。拌和設備正常施工時，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)瀝青的粘度曲線設定，由燃燒爐加熱溫度自動控制系統(tǒng)獲得?；|(zhì)瀝青使用溫度一般為150170范圍。由于高粘度改性瀝青是由基質(zhì)瀝青在使用溫度時進入攪拌鍋，同時與高熱骨料、纖維添加劑混合，利用熱骨料的高溫現(xiàn)場形成，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160175。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

6、統(tǒng)可方便實現(xiàn)瀝青溫度的自動調(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的。瀝青拌和設備在干燥器出口設有紅外溫感、自動控制裝置，這樣當遇到斷級配骨料簾時，溫度自動控制系統(tǒng)顯示的溫度與實際骨料溫度就會出現(xiàn)偏差，溫度感應控制系統(tǒng)無法測到真實的骨料溫度。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，加入過量細集料，除了消耗掉相對過剩的烘干能力因素外，主要是通過細骨料加入構建密實的料簾，使瀝青拌和設備的溫度自動控制系統(tǒng)能真實反映加熱后的骨料溫度。傳統(tǒng)細填料充當降溫劑，增加物料進給量，吸收過剩多余熱能，多余物料從溢

7、料管溢出，造成燃料、物料浪費;物料即使可重復使用，受熱后也會造成物料性能變化。(2)在生產(chǎn)過程中研究中可知，當骨料粒徑變大混合料變粗時，紅外感溫系統(tǒng)顯示溫度比實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料溫相差約1020。因而可以據(jù)此掌握骨料粒徑大小與設備紅外感溫系統(tǒng)顯示之間的變化關系，探索出設備溫控系統(tǒng)在不加細料情況下實現(xiàn)自動真實的對熱骨料的測控。當冷骨料各種粒度相對穩(wěn)定時，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溫度與真實料溫之間相對溫差進行效正，實現(xiàn)自動真實測控。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。

8、(3)為實現(xiàn)平穩(wěn)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，以含水量的增加來降低燃燒器烘干能力，但存在含水量不均時溫度控制更難以穩(wěn)定的問題。燃燒器根據(jù)實際含水量進行有效調(diào)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)生骨料加熱溫度過高或者過低，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(wěn)定，則特別易形成不穩(wěn)定、不連續(xù)、斷繼配料簾，使紅外測溫更難反映真實溫度。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(xiàn)實。實現(xiàn)了在骨

9、料粒度相對穩(wěn)定、含水量變化不大情況下排水性瀝青混合料時的準確溫控，是拌和設備溫度控制的重大突破。3.2燃燒器系統(tǒng)技術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題，在更大程度降低原有系統(tǒng)的烘干能力，對燃燒器系統(tǒng)進行了改造調(diào)整。(1)把噴油嘴變小(由4減小至3.5)，減小單位時間的進油量，從整體上降低其烘干能力;(2)調(diào)整燃油壓力及進風量，匹配適合的風、油比，改善燃燒性能;(3)優(yōu)化燃燒器系統(tǒng)參數(shù)，使進入噴油口的燃油系統(tǒng)壓力為2530MPa，耗油量降為4.55.0kg/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生產(chǎn)能力下降產(chǎn)生的與設備烘干能力相匹配的問題。

10、3.3生產(chǎn)循環(huán)周期的優(yōu)化在設備PLC微機自動控制系統(tǒng)，有許多影響設備運行的內(nèi)部參數(shù)，決定著設備運行的穩(wěn)定性及稱量系統(tǒng)的準確性，影響著生產(chǎn)循環(huán)周期。(1)優(yōu)化瀝青拌和設備內(nèi)部參數(shù)。其中對循環(huán)周期有影響的是：骨料稱量穩(wěn)定時間、粉稱量穩(wěn)定時間、瀝青稱量穩(wěn)定時間和拌鍋卸料開啟時間等;(2)瀝青噴油方式。噴灑式比流淌式更易均勻包裹骨料，拌和時間可以相對縮短;(3)改進添加劑輸送方式。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定量容器，在粗集料放料的同時投入攪拌裝置內(nèi)，使纖維素與礦料干拌1518s后，再噴灑瀝青進行拌和。濕拌時間為40s，總拌和時間由原有的64s降低為58s，即可

11、做到穩(wěn)定劑充分打開并拌和均勻。比傳統(tǒng)鼓風輸送方式更便捷可靠，節(jié)省時間。進行合理優(yōu)化后，相對縮短每批次生產(chǎn)循環(huán)周期增大進料量，改善烘干能力相對過剩矛盾，設備運行也更可靠平穩(wěn)。4混合料溫度控制為及時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準確便捷。排水性瀝青成品混合料在成品儲倉內(nèi)存放的時間不宜過長，因為放置久易產(chǎn)生高溫混合料內(nèi)瀝青流淌，加上因其骨料粗溫度易散失，就會影響物料性能，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(nèi)存放時間不超過兩個小時。在寒冷季節(jié)，5以下或5以上但風力較大不得以瀝青拌

12、和設備進行生產(chǎn)時，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(xiàn)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行排水性瀝青混合料的生產(chǎn)時，為尋求生產(chǎn)排水性瀝青混合料的技術改進與提高，應對生產(chǎn)施工過程、溫度控制變化情況、技術改進的相關參數(shù)及影響溫度控制的相關數(shù)據(jù)進行記錄整理。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(guī)范化提供了寶貴的基礎資料。5結論通過本文分析，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(jù)優(yōu)化設備運行參數(shù)，同時得出排水性瀝青混合料在生產(chǎn)、儲存過程中哪一個或哪幾個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)一般瀝青混合料時差別不大);骨料的控制溫度(不采用加入過量細骨料的方法，而采用經(jīng)驗公式以求真實的測溫);改