沥青混合料生产工艺样本

热拌沥青混合料生产工艺

沥青混凝土路面具有良好的行车舒适性和优异的性能, 建设速度快, 维修费用低, 为此, 各等级公路绝大部分都使用沥青路面。热拌沥青混合料是当前沥青混凝土路面施工的主要方法, 也是沥青混凝土路面施工的关键环节, 主要依靠先进的搅拌设备, 将优质的组成材料, 经科学合理的配置, 进行充分的加热拌和, 达到精确、均匀的路用混合料材料。

1工艺特点

成套大型机械施工, 循环往复式作业, 质量容易得到保证。

2适用范围

适用于高速公路、一级公路及以下等级公路沥青混合料(含SMA混合料)生产。

3工艺原理及设计要点

3.1工艺原理

将不同规格的冷砂、石料经冷矿料储存及配料装置的给料机进行初配后, 由冷矿料输送机送至干燥筒烘干、加热后从滚筒排出, 由热矿料提升机送入筛分装置进行二次筛分; 筛分好的各种砂、石料分别储存在热储料仓的隔仓内, 然后按预先设定的比例先后进入热矿料称料斗内称重计量, 另外, 储存在保温罐内的热沥青由沥青输送泵经带保温的沥青管道, 抽送至沥青称量桶内称重计量; 各种材料按配合比分别计量后, 按预先设定的程序先后投入到搅拌器内进行强制搅拌, 掛待拌和均匀后, 或直接卸入运输车中, 或送至成品料储存仓内暂时储存。

3.2设计要点

3.2.1热拌沥青混合料的种类

热拌沥青混合料(HMA)适用于各种等级公路的沥青路面。其种类按最大粒径、矿料级配、空隙率划分见表1。

表1 热拌沥青混合料种类

3.2.2沥青混合料配合比设计

沥青混合料的级配范围应根据公路等级、气候、交通条件及设计要求, 在《公路沥青路面施工技术规范》JTJ F40- 表5.3.2-1~5.3.2-7中选定。

1) 沥青混合料配合比设计一般采用马歇尔( Marshall) 法, 其技术要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》JTJ F40- 表5.3.3－1~5.3.3－4及表5.3.4－1~5.3.4－4的规定。改性沥青混合料, 应进行高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能等试验, 其技术指标应按《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036-98及有关公路沥青路面设计、施工规范的规定。必要时, 应进行耐久性能、抗老化性能等方面的试验。

2) 沥青混合料配合比设计分三阶段, 即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。三阶段设计合格后即可开展大规模施工。

( 1) 目标配合比设计阶段

①确定各矿料的组成比例。分别用各施工单位实际使用的矿料进行筛分, 用计算机或图解计算各矿料的用量, 使合成的矿料级配在给定的级配范围内, 特别是0.075mm、

2.36mm、 4.75mm三档筛孔经过率必须符合级配要求并并尽量接近中线。

②确定沥青混合料拌和和击实温度。将选用的沥青取样进行60℃、 135℃、 175℃运动粘度试验, 绘制粘—温曲线( 或沥青公司提供的粘温曲线) , 以粘度170±20mm2/s时的温度作为拌和温度; 以280±30mm2/s时的温度作为击实温度。在现场无条

件进行运动粘度试验时, 也能够根据沥青供应商推荐的温度范围确定拌和温度和击实温度。

③确定沥青的最佳油石比。用以上计算确定的矿料组成和根据经验估算的油石比, 按0.5%间隔变化, 取5个不同的油石比, 在实验室用小型拌和机在规定的拌和成型温度范围拌和沥青混合料。试模和底座应按规定预热, 按规定的击实次数和温度范围成型Marshall试件。

④进行Marshall试验, 测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性质。对于AC－25及以上混合料, 由于粗集料的尺寸超过了26.5mm, 按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》( JTJ052- ) 的规定, 配合比设计时能够用26.5~13.2mm的集料等量取代大于26.5mm的集料用量, 成型马歇尔试件。根据上述试验结果绘制密度、饱和度、空隙率、稳定度、流值—油石比曲线, 求出相应于密度最大的油石比a1, 相应于稳定度最大的油石比a2, 相应于空隙率中值的油石比a3, 计算最佳沥青用量的初始值OAC1: OAC1=( a1+a2+a3) /3。

⑤根据以上曲线求出满足沥青混合料技术指标的沥青用量范围OACmin~OACmax, 计算中值OAC2: OAC2=( OACmin+OACmax) /2 。检查OAC1是否在OACmin~OACmax范围内, 若不在, 就应调整级配, 重新进行以上试验; 若在根据OAC1和OAC2综合确定最佳油石比OAC。一般OAC可取OAC1和OAC2的中值, 必要时可根据气候、交通量等实际情况进行优化选择。

⑥按照以上方法确定的配合比试拌混合料, 检验动稳定度、残留稳定度等。如果各性能均满足要求, 就以此配合比为目标配合比。如果任一指标不满足要求, 就应分析原因, 调整油石比范围或矿料级配, 重新进行以上试验, 直至完全合格, 找出最佳级配和最佳油石比为止。

( 2) 生产配合比设计阶段

对间隙式拌和机, 必须从二次筛分后的各热料仓分别取样进行筛分, 以确定各热料仓的材料比例, 使矿料合成级配接近规定级配范围, 供拌和机控制室使用, 同时重复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡。由于不同的拌和机各振动筛孔径不同, 以及振动筛的倾角和震动强度均有差别, 各相应热料仓的矿料筛分结果也不相同, 因此应对

每台拌和机进行沥青混合料生产配合比的计算, 并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验, 确定生产配合比的最佳沥青用量。如果以上三个油石比的混合料试件的各项试验结果符合规定, 则取OAC为生产配合比的最佳油石比; 如果其中一个油石比不能符合规定, 则应再补做油石比相差±0.3%的一组混合料试件进行检验, 并取符合规定中间油石比做为生产配合比的最佳油石比。

( 3) 生产配合比验证阶段

拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验段, 并用拌和的沥青混合料及路上钻孔的芯样进行马歇尔试验检验, 由此确定

生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产控制的依据和质量检验的标准, 一旦确定就不应随便更改, 只有当材料发生变化时才进行必要的调整。标准配合比的矿料级配应严格控制在0.075mm、2.36mm、 4.75mm和4.75mm与最大粒径的中间粒径( 如果 4.75mm与最大粒径之间的档次为偶数, 取两个中值中较小一级的粒径) 四档的筛孔经过率接近要求级配。当所有指标经检验均合格后即可正式施工, 如果有的指标不合格应分析原因, 进行适当调整后再进行验证。4工艺流程

4.l沥青混合料生产工艺流程

沥青混合料生产工艺流程见图1。

4.2改性沥青生产工艺流程

改性沥青生产工艺流程间图2。

图 1 沥青混合料生产工