瀝青混凝土生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

楊 宇

(貴州省銅仁市交通建設(shè)工程試驗(yàn)檢測(cè)中心)

1 拌和設(shè)備工作原理

目前我國(guó)瀝青拌和設(shè)備均采用間歇式，其工作原理基本相同，主要分為冷料倉(cāng)、礦料加熱部分、振動(dòng)篩、熱料倉(cāng)、瀝青加熱部分、拌缸及瀝青混合料保溫貯存部分等。均由計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)量控制，顯示有百分?jǐn)?shù)或累計(jì)百分?jǐn)?shù)，重量或累計(jì)重量等等。冷料倉(cāng)中的各規(guī)格集料由輸送帶送入滾筒加熱后，提升機(jī)將其提升至拌和裝置的上方各振動(dòng)篩中，進(jìn)行二次篩分后，不同粒徑集料分別進(jìn)入各對(duì)應(yīng)的熱料倉(cāng)中。由電子秤分別稱取規(guī)定的數(shù)量之后，進(jìn)入拌缸進(jìn)行干拌，然后再噴入瀝青，攪拌時(shí)間由計(jì)算機(jī)中設(shè)定。每盤混合料重量根據(jù)拌和樓型號(hào)而設(shè)定，以韓國(guó)產(chǎn)TSAP－3000FFW 型間歇式瀝青拌和設(shè)備為例，設(shè)有冷料倉(cāng)四個(gè)，熱料倉(cāng)四個(gè)，對(duì)應(yīng)的振動(dòng)篩分四個(gè)級(jí)別，孔徑分別為22 mm、11 mm、6 mm、3 mm。每盤混合料重3 t，拌和時(shí)間約為50 s，生產(chǎn)能力為180～240 T/h。

2 冷料倉(cāng)的調(diào)整

目標(biāo)配合比是生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)和前提。將目標(biāo)配合比輸入計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)會(huì)通過(guò)調(diào)速電機(jī)自動(dòng)控制各冷料倉(cāng)的規(guī)格集料流量。由于輸送帶空轉(zhuǎn)與運(yùn)送集料時(shí)轉(zhuǎn)速有所差別，且細(xì)集料含水量變化較大，使各種集料供料比例受到影響。因此需對(duì)供料比例進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整。目的在于使冷料倉(cāng)供料數(shù)量與熱料倉(cāng)所需集料數(shù)量能均衡一致。避免出現(xiàn)某規(guī)格集料供應(yīng)不足或某熱料倉(cāng)溢料等現(xiàn)象，以提高生產(chǎn)效率和混合料質(zhì)量。冷料倉(cāng)供料比例的驗(yàn)證調(diào)整，我們常采取以下方法，測(cè)定供料的輸送帶速度。在輸送帶上作一標(biāo)記，用秒表測(cè)試輸送帶輸送某種料時(shí)轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間，量取輸送帶總長(zhǎng)度，計(jì)算出輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度。然后，求算出5 m 輸送帶長(zhǎng)度某規(guī)格集料的計(jì)算重量與實(shí)測(cè)重量作對(duì)比，如有差別進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)采用石屑和砂等細(xì)集料時(shí)還應(yīng)考慮含水量的影響。

下面以南韓—3000FFW 型拌合設(shè)備為例，輸送帶長(zhǎng)15.2 m，轉(zhuǎn)一周時(shí)間為11.4 s，輸送帶供料速度則為15.2/11.4 =1.33 m/s，輸送帶每運(yùn)送5m 所用時(shí)間為5/1.33 =3.76 s。該設(shè)備生產(chǎn)瀝青混合料能力為180 T/h，減去瀝青部分以后(油石比4.97%)，每小時(shí)的供料數(shù)量為180/(1 +4.97%)=171.5 T。如10～20 mm 石料固 定 流量應(yīng) 為171.5 ×30% =51.45 T/h，也相當(dāng)于14.3 kg/s，輸送帶運(yùn)送5 m 的計(jì)算重量應(yīng)為14.3 ×3.76 =53.8 kg。經(jīng)實(shí)測(cè)重量為60.5 kg，然后調(diào)整轉(zhuǎn)速，直至達(dá)到或接近計(jì)算重量為止。依此類推，各集料的調(diào)整結(jié)果詳見(jiàn)表1。

3 確定熱料倉(cāng)礦料組成

由于二次篩分后，集料規(guī)格已按振動(dòng)篩的篩孔重新做了分級(jí)，所以，需要對(duì)各熱料倉(cāng)的集料進(jìn)行二次配合比設(shè)計(jì)，以確定其生產(chǎn)配合比。我們對(duì)熱料倉(cāng)集料調(diào)整一般采用篩分合成法，與目標(biāo)配合比相同，取進(jìn)入各熱料倉(cāng)的集料分別進(jìn)行篩分試驗(yàn)，用圖解法初步確定配比并進(jìn)行礦料級(jí)配試算(包括礦粉)，以達(dá)到要求級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)的合成篩分結(jié)果，確定各熱料倉(cāng)集料及礦粉的礦料配合比為1#倉(cāng)∶2#倉(cāng)∶3#倉(cāng)∶4#倉(cāng)∶礦粉=30∶18∶11∶35∶6。按此配比放料試篩，并進(jìn)行驗(yàn)證，如果合適即定為生產(chǎn)用礦料配合比。同時(shí)反復(fù)調(diào)整冷料倉(cāng)供料比例，以達(dá)到冷、熱料的供需均衡。這種方法準(zhǔn)確性高，故普遍采用該方法。

表1 冷料倉(cāng)調(diào)整結(jié)果

4 混合料的試拌與最佳瀝青用量的確定

將確定的礦料配合比先在試驗(yàn)室內(nèi)參照目標(biāo)配合比確定的油石比4.97%及±0.3%三個(gè)瀝青用量，分別試拌制件，進(jìn)行馬歇爾、抽提和篩分試驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

表2 試拌馬歇試驗(yàn)結(jié)果

表3 試拌抽提后篩分結(jié)果表

由表1、表2 中可以看出馬歇爾試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)及礦料級(jí)配均符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求，然后繪制瀝青用量范圍圖，由圖計(jì)算出最佳用油量為5.03%。結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，考慮該工程為國(guó)道一級(jí)公路，車流量較大，故油石比取下限值OACmin至中限值OAC2范圍的5.0%為生產(chǎn)油石比。至此，初步確定出生產(chǎn)配合比。