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沥青混合料拌和站施工技术分析

沥青混合料拌和站施工技术分析

发布日期:2016-05-09 00:00 来源: 点击:

沥青路面得质量与沥青混合料的质量是直接相关的,而沥青混合料质量与沥青混合料拌和设备的质量控制是紧密相关的。长期以来不同型号沥青混合料拌和设备生产同一级配沥青混合料及同一型号沥青拌和设备生产不同级配混合料的质量稳定性控制是困扰高速公路施工质量的一道世界性难题。

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  1 沥青混合料质量目标和相关要求

  沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料。按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。按公称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒径等于或大于31.5mm)、粗粒式(公称最大粒径26.5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或19mm)、细粒式(公称最大粒径9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于9.5mm)沥青混合料。

  1.1 沥青混合料结构强度的影响因素

  (1)沥青结合料的粘度

  沥青的粘度越大,则沥青混合料粘结力越大,并可以保持矿物质集料的相对嵌锁作用,沥青混合料的强度越大,抗变形能力越强。由于沥青是一种感温性材料,其粘度随温度的变化而变化,在高温条件下,沥青粘度降低,沥青混合料的粘结力也会有所降低。

  (2)矿质混合料性能的影响

  矿料的岩石种类、级配组成、颗粒形状和表面粗糙度等特性对沥青混合料的嵌锁力或内摩阻角影响较大。连续密级配的沥青混合料是悬浮密实结构,矿料颗粒间的内摩阻力较小。

  (3)沥青与矿料在界面上的交互作用

  沥青在不同矿物组成的矿料颗粒表面形成不同成分和不同厚度的吸附溶化膜,碱性石料对石油沥青的吸附性强,而酸性石料对石油沥青的吸附性弱。

  (4)沥青混合料中矿料比面和沥青用量的影响

  当矿料颗粒之间距离很近,并由粘度增加的“结构沥青”相互粘结时,沥青混合料具有较高的粘结力,反之,如果矿料颗粒以“自由沥青”相互粘结,则沥青混合料的粘结力较低。

  2 沥青混合料组成材料的技术要求

  2.1 沥青

  沥青路面所用沥青等级应根据气候条件和沥青混合料类型、道路等级、交通性质、路面类型、施工方法以及当地使用经验等,经技术论证后确定。

  2.2 粗集料

  沥青混合料用粗集料应尽量选用高强、碱性的岩石轧制成近似正方形表面粗糙、具有棱角的颗粒。

  为了提高路面的抗滑性,对粗料的粗糙度与耐磨性能提出一定要求,对粗集料的级配不单独提出要求,只要求它与细料、矿粉组成的矿质混合料符合相应的沥青的矿质级配规范规定。

  2.3 细集料

  用于拌制沥青混合料的细集料,可以采用天然砂、机制砂或石屑。细集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质,并有适当的级配范围,如一种细集料不能符合级配要求时,亦可选用一种或二种以上的细集料掺合使用。

  2.4 矿粉(填料)

  用于沥青混合料的填料最好采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,生产矿粉的原石料中泥土杂质应清除。矿粉要求干燥、洁净,能自由从石粉仓中流出。回收粉尘的用量不得超过填料总量的25%,掺有回收粉尘的塑性指数不得大于4%,其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰作为填料使用时,其烧失量应小于12%,与矿粉混合后的塑性指数应小于4%,其余质量要求与矿粉相同。

  3 沥青混合料搅拌设备生产准备工作

  在拌和前应确定料源及进场材料的质量检验、机械选型与配套、拌和厂选址等工作。

  3.1确定料源及进场材料的质量检验

  (1)沥青材料

  目前,我国高等级公路路面所用的沥青大部分从国外进口。近几年来,对国产稠油沥青在高等级公路工程的应用研究及工程实践表明,用满足重交通道路石油沥青的稠油沥青铺筑的高级沥青路面平整、坚实、无明显车辙,早期的裂缝基本消失或大大减少,路用性能达到或超过进口沥青,因而可以取代进口沥青。沥青材料的试验项目有:针入度、延度、软化点、薄膜加热等。又是根据合同要求,可增加其它非常规测试项目。

  (2)石料

  确定石料料场,主要是检查石料的技术标准能否满足要求,如石料等级、饱水抗压强度、磨耗率、压碎值、磨光值及石料与沥青的粘结力,这些都时料场取舍的关键条件。对各个料场采取样品,制备试件,进行试验,并考虑经济性等问题后决定。

  碎石受石料本身的结构与加工设备的影响较大,应先试轧,检验针片状含量及级配情况。对进场石料也要进行上述项目的检验,以防其它不合格料场的材料入场。

  (3)砂、石屑及矿粉

  砂的质量是确定砂料场的主要条件。进场的砂、石屑、矿粉应满足规定质量要求。3.2 拌和设备的选型及场地布置

  (4)拌和设备选型

  通常,根据工程量和工期选择拌和设备的生产能力和移动方式(固定式、半固定式和移动式)。而且,其生产能力应和摊铺能力相匹配,不应低于摊铺能力,最好高于摊铺能力5%左右。

  3.2 拌和厂的选址与布置

  沥青混合料拌和设备是一种由若干个能独立工作的装置所组成的综合性设备。因此,不论哪一类型拌和设备,其各个组成部分的总体布置,都应满足紧凑、相互密切配合又互不干扰各自工作的原则。

  沥青混合料拌和厂一般包括原材料存放场地,沥青贮存、熔化及加热设备,搅拌设备,试验室及办公用房(有的还有宿舍)等。厂址离施工工地以在2h运距之内为佳。此外,厂址还应处于主交通干线或至少又7m宽路面道路的旁边。在选择好厂址后,就要估算场地面积。该面积应能容纳工厂的所有设施,并根据其生产能力来估算。

  场地形状以矩形为佳,场地内的各项设施和布置应协调。砂石料的贮量以能供应3~5d的工作需要为宜,因此其场地应有足够的面积,且最好用水泥混凝土墙隔成几个区域,每个区域宽5~7m,长20~30m,墙高2.5~3m。矿粉仓、沥青库和燃料罐等生产供应设施可设置于砂石料场的同侧或另侧,并应以便于向主设备供送所需材料为准。配电间应安置在较偏僻而又安全的地方。称量矿料及成品的地方要设置在车辆的进出口处。(2)半固定式沥青混合料拌和设备    半固定式沥青混合料拌和设备总体布置的原则是,将各个组成部分分别安装在多辆平板挂车上,能够以最短的时间和最少的劳力迅速拆卸、转运和重新安装,并投入生产半固定式沥青混合料拌和设备一般分成干燥机组、搅拌机组和辅助机组三大部分,即由冷骨料给料装置及输送机、干燥筒组成的干燥机组;从热骨料提升机知道搅拌器之间各部分组成的搅拌机组;由矿粉供给系统、沥青供给系统和除尘装置等共同组成的辅助机组。(3)移动式沥青混合料拌和设备一般都是小型的,且大多数是用来拌制沥青碎石混合料。因此,其各组成部分较为简单,可以全部安装在一辆特制的平板挂车上。

  4 除尘装置技术

  除尘器可分为两大类:

  干式除尘器:包括重力沉降室、惯性除尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。

  湿式除尘器:包括又喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。

  沥青混合料搅拌设备用除尘器有一级除尘器和二级除尘器。前者只是虑出污染物中的粗粉尘,二级除尘除了进行一次粗率外,还要再进行一次清除污染物中的微粉尘工作。

  一次除尘器只要有重力沉降室和旋风式等型式,利用尘埃颗粒的重量或离心作用将其分离捕集。作为除尘设备重力沉降室和旋风除尘器有很多优点:结构简单,造价低。运行可靠,维护费少。不受温度及压力的限制。可以回收干灰,重新利用。


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