公务员期刊网 精选范文 沥青搅拌设备范文

沥青搅拌设备精选(九篇)

沥青搅拌设备

第1篇:沥青搅拌设备范文

摘要:当今世界沥青工业界一直比较重视节能减排的问题。热拌沥青混合料搅拌设备是沥青工业中能耗消耗最大,排放最多的设备;因此,在沥青工业领域倡导节能减排具有重要的意义。沥青搅拌设备消耗能源主要是在料的烘干燥与升温过程中。本文重点探讨了干燥加热系统的节能减排问题,对提出了料堆管理中的节能减排措施、集料干燥加热系统性能的节能减排办法以及如何正确地使用沥青搅拌设备。

关键词:沥青搅拌 设备 节能 减排 措施

Abstract: in today's world of asphalt industry are always attaching great importance to energy conservation and emissions reduction. Hot mix asphalt mixing equipment is the largest energy consumption in the asphalt industry, emissions from most of the equipment; Hence, advocating energy conservation and emissions reduction in the asphalt industry, has the vital significance. Asphalt mixing equipment energy consumption mainly in drying drying and heating process. This paper mainly discusses the dry heating system, energy saving and emission reduction of material heap management of energy conservation and emissions reduction measures are put forward, aggregate dry heating performance of the system of energy conservation and emissions reduction measures and how to correctly use asphalt mixing equipment.

Key words: asphalt mixing, equipment, energy saving, emission reduction and measures

一、集料的烘干升温过程概述

在沥青搅拌设备中,集料干燥加热系统的起到的重要作用就是去除冷集料中的水分,然后通过给冷集料加热,使其能够达到沥青混合料所要求的拌和温度。在探讨关于集料干燥加热系统的节能减排问题之前,必须首先将烘干筒中集料的烘干升温过程的工作原理弄清楚,知道这个过程是如何进行的,也就是说燃料的热能是怎么由化学能转变过来的,然后就要知道其是通过哪些环节传递给了集料并和周围环境发生一定的关系。这是探讨集料干燥加热系统相关问题之前必须要弄明白的问题。如下图所示,是对上面所做描述的图解。

如上图所示,集料的烘干升温过程主要分成了三大模块。处在中间的模块显示的内容是搅拌设备干燥加热系统的各个环节的工作内容;上部模块是对烘干加热过程与周围环境的关系做出的表示。下部模块呈现的是烘干加热的整个过程以及同外部对热拌沥青混合料特性要求的联系过程。

在上部模块中,主要是通过大气以及输入的冷气料将集料烘干升温过程与周围环境联系了起来。之所周知,人们是无法控制大气的温度以及大气的湿度的。而输入冷集料的特性,诸如温度、粒径规格、含水量等,这些当中关于集料的粒径、级配等规格通常情况下,也不会因为人为的原因进行任意地改变,因为这些都是由要求的混合料特性决定的。那么,是不是就没有其他的解决办法,答案是肯定的。因为集料中的含水率在使用的过程中,是可以经过外界的因素、人为的努力进行改变和控制。正是因为集料中含水率能够对烘干筒的能源消耗产生重要的影响,所以集料中的含水率应是沥青搅拌设备节能减排工作中的一个重点内容。

处于中部模块中的集料烘干加热系统,主要是通过三大环节实现工作目的的,分别是通过燃烧、高温燃气与冷集料的热交换以及热量在周围大气中的耗散。如何以最有效的方式将燃料所含有的化学能传递给冷集料,使其能够蒸发水分和提升温度,是搅拌设备节能减排的重点。下部模块中介绍了对热拌沥青混合料特性的具体要求。其中,混合料的组成比例通常是很难改变的,因为它是由配合比设计决定的。而与热能消耗有直接关系的是混合料的温度。能否降低对混合料的温度要求对沥青搅拌设备探索节能减排具有重要意义。

二、料堆管理中的节能减排措施

在搅拌设备中,冷集料的含水率对设备的燃油耗有着重要影响。冷集料的含水率降低,每吨热集料的燃油耗也会随之下降。因此,做好料堆的管理工作,最大限度地减少料堆中的水分,能够使沥青搅拌设备节约能源,减少排放。以下是做好料堆管理工作的具体措施:

(1) 降低料堆的堆积高度。

料堆中的水分会因为料堆堆放的深度而增大,出现这种现象主要是因为上部材料使水分容易蒸发和向下渗透。一些细集料是最容易潴留水分的,比如沙和石屑。因此,为了使料堆中的水分降低,减低搅拌设备的耗油量,所以可以采用降低料堆的堆积高度。

(2) 在修建料堆场地的时候,可以修筑成倾斜的,并且排水性能比较好的场地,这样有助于减低料堆中的水分。之所以建成倾斜的结构,原因是斜坡具有很好的排水作用。

(3) 修筑防止雨水浸湿集料的雨棚。

修筑防水雨棚是一项降低沥青搅拌设备燃油消耗的重要措施。在修筑雨棚使,在顶部安装可以开启的顶棚是不错的选择。下雨天,雨棚的顶蓬可以用来遮盖雨棚的屋顶,而晴天时,顶蓬可以拉起,这时阳光就可以照射在集料上,然后就可以利用太阳能将集料中的水分蒸发出去,从而减少沥青搅拌设备的耗油量。

三、提高集料干燥加热系统性能的节能减排办法

(1) 使不完全燃烧燃料的损失降到最低,现代新型的燃烧器已经使燃烧不完全的损失降低至接近于零成为了可能。

第2篇:沥青搅拌设备范文

关键词:沥青搅拌站;日常维护;日常保养

Abstract: in recent years, with the continuous development of national economy, the highway construction of our country increasingly rapid pace, at the same time, the project schedule and quality requirements are also getting higher and higher. However, with the advancement of technology, the new construction equipment is also more and more in-depth the various construction fields, master new technology, the use of new equipment is a new topic in modern construction enterprise. Seriously carry out operating rules, safe use of construction equipment, construction equipment timely maintenance and maintenance of construction enterprise is in the long run, is the eternal theme of enterprises.

Key words: asphalt mixing station; daily maintenance; routine maintenance

中图分类号: P335+.2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

沥青混凝土拌和设备均在露天场地工作,粉尘污染很大,许多部件又在140-160度的高温中工作,而且每班工作时间长达12-14h,因此,设备的日常维护保养关系到设备的正常运转和使用寿命。开机前,应清除输送带附近散落的物料;先空载启动,待电机正常运转后方可带负荷工作;设备带负荷运转中,需设专人对设备进行跟踪巡查,及时调整胶带,观察设备运行状态,看有无异响和反常现象,外露的仪表显示器是否工作正常等。若发现异常,应及时查明原因并予以排除。每班工作结束后,应对设备进行全面的检查和保养;对高温的运动部件,每班作业后须加换脂;清洗空压机的空气滤芯和气水分离器滤芯;检查空压机油的油面高度和油质;检查减速器内的油面高度和油质;调整胶带、链条的松紧度,必要时更换胶带和链节;清扫除尘器中的粉尘和散落在场地中的杂物、废料,保持场地整洁。对工作中巡查出山来的问题在班后应予以彻底的排除,并做好运行记录。以便掌握设备的全用状况。

保养工作要有坚持的意念,不是一朝一夕的工作,必须及时且适当的做好保养,这样才能延长设备的寿命并保持其生产能力。

沥青拌和设备是机电一体的设备,较为复杂,作业环境恶劣,要保证设备少出故障,机组人员要做到“三勤”:勤检查,勤维护,勤维修。“三检”:设备启动前检查,运行中检查,停机后检查。做好设备例保和定期保养工作,做好“十字”作业(清洁、、调整、紧固、防腐),管好,用好,保养好设备,保证完好率和利用率,对需要保养的部位,要严格按照设备保养要求进行保养。

第3篇:沥青搅拌设备范文

关键词:燃油燃烧器;燃尽率;沥青混合料搅拌设备;风油比

中图分类号:U415.51 文献标志码:B

Abstract: In order to improve the burnout rate of oil burner of asphalt mixing plant, to reduce production cost and to yield better profit for the users, factors that affect the burnout rate were systematically analyzed. By using quality fuel and making improvement in the using and maintenance of burner, drying drum and dust removal system, and providing users with effective solutions to insufficient combustion, the burnout rate is improved, and a goal of high efficiency and low energy consumption will be achieved.

Key words: oil burner; burnout rate; asphalt mixing plant; air-oil ratio

0 引 言

目前,在沥青混合料搅拌设备所配套的热源设备中,燃油燃烧器占一半以上。近年来,面对油价上涨导致利润减少,很多沥青拌和站商家都开始寻找合适的替代燃料,以提高竞争力。沥青混合料搅拌设备由于其工况及使用场地的特殊性,偏重于使用燃油类燃烧器。然而,在沥青混合料搅拌设备生产现场经常出现燃油燃烧器燃烧不充分的现象,影响设备的正常生产,给生产方带来一定的经济损失。

1 燃烧不充分的判断方法及影响

1.1 燃烧不充分的判定方法

沥青混合料搅拌设备除尘系统排出的粉尘正常颜色为土黄色。当燃油燃烧器燃烧不充分时颜色发黑,用水浸泡后会在水面浮现油花;或燥滚筒加热过的石料表面有黑色油斑,经水浸泡后会在水面浮现油花。凡是有以上两种情况其中之一,均可初步判断为燃油燃烧器燃烧不充分。燃油燃烧器燃烧的充分性确定最终要依靠尾气成分来分析,根据

《工业燃油燃气燃烧器通用技术条件》(GB/T 19839―2005),柴油和重油燃烧充分性的指标为:尾气中O2不超过40%,CO不超过0100%。由于沥青混合料搅拌设备引风系统为半开放式(即管路中有进风处),对尾气中O2含量影响很大,故只检测尾气中CO含量即可测出燃烧的充分性。

1.2 燃烧不充分的影响

燃油燃烧器燃烧不充分的影响主要表现在:首先,给生产方带来直观经济损失,燃油消耗率增加,导致生产成本提高;其次,由于残余重油会影响成品料的品质,导致设备停止生产,造成设备因停工带来的间接经济损失;再次,燃烧不充分会造成尾气中含有一定量的油雾,这部分油雾遇到除尘系统中的除尘滤袋时,会和灰尘混合形成油泥粘于滤袋外表面,造成滤袋透气性下降,经过一段时间会导致滤袋堵塞,引风不畅,干燥滚筒燃烧端会在生产过程中冒烟,使燃烧更加不充分;最终,导致系统瘫痪,设备无法生产。

2 燃烧不充分的原因分析及解决方法

2.1 燃料品质

沥青混合料搅拌设备所用重油燃料均为标准重油添加助燃剂及其他添加剂调和而成,成分比较复杂。根据现场使用经验,重油满足以下参数条件就可以保证燃烧器正常工作并充分燃烧:热值不小于9 600 kcal・kg-1;50 ℃时运动粘度不大于180 cSt;机械杂质含量不大于03%;水分不大于3%。以上4个参数中热值参数是保证燃烧器能够提供额定热量的前提条件,运动粘度、机械杂质和含水量不但会直接影响燃烧充分性,超标时还会造成重油在燃烧器喷嘴处雾化效果变差,油雾不能与空气充分混合,燃烧充分性就无法保证。要想保证燃烧的充分性,在选择重油时必须符合以上参数要求[1]。

2.2 燃烧器

2.2.1 雾化效果对燃烧充分性的影响及解决方法

燃料油在油泵压力或油泵压力与高压空气的共同作用下通过油枪的雾化喷头呈雾状喷出,油雾雾粒的大小取决于雾化的效果,雾化效果差,雾粒大,与空气混合的接触面积小,燃烧充分性就差。影响燃料油雾化效果的因素除前面提到的燃料油运动粘度外还有燃烧器自身的因素:枪喷嘴内卡有异物或磨损严重;油泵磨损严重或调压装置故障导致油压低于正常雾化压力;用于雾化的介质――高压空气压力低于正常压力[2]。

对应的处理方法为:清洗喷嘴清除异物或更换喷嘴;更换油泵或排除调压装置故障;调整压缩空气压力到正常值。

2.2.2 风油比对燃烧充分性的影响及解决方法

重油的燃烧离不开空气,燃油燃烧器所需的空气依靠风机提供,供风量与供油量的配合称为风油比。按照燃烧的理论计算,在标准状况下燃烧1 kg重油所需的空气量为145 m3,1 kg柴油所需的空气量为115 m3,这就要求燃烧器在调整供油量的大小时,供风量应同步按比例调整,以保证正常燃烧所需的空气量。此比例失调时势必会导致燃烧充分性下降。供应空气量小于所需量会导致因供氧不足而引起的燃烧不充分,供应空气量过大则会因冷风吹过火炉带走的热量过多导致燃烧温度太低,引起燃烧不充分;针对这种情况的处理方法就是调整风油比,调节同步机构或控制系统的风油比曲线来达到合适的风油比,鉴别方法为观察调整后的火焰颜色发白为最好[3]。

2.2.3 保持适当的压力

保持适当的压力有利于缩短燃油着火延时时间,延长加热时间,提高加热效率,并能保证燃油充分燃烧。空气经过节风门和稳焰盘后,能够保持稳定流量和压力,压力一般

为3 000 Pa左右。压力太高,火焰过长,部分油滴未充分燃烧就会被抽走,且会增加布袋除尘功率,或者导致尾气温度偏高,损害除尘布袋;压力太低,火焰直径太大,会造成回火,导致滚筒前段的端盖和拨料衬板过热,或者滚筒上形成严重积炭等。稳焰盘一般做成径向发散斜面出风口,空气流经时能够形成强烈旋转的涡流,加强燃油颗粒沿轴向和径向继续扩散和混合[4]。

2.2.4 海拔对燃烧充分性的影响

常规重油燃烧器的设计工作环境为海拔500 m以下,当实际使用环境海拔超过500 m时,空气的密度会随海拔的升高而降低,同样燃烧器在工作时所提供的空气中氧气总量就少于正常的燃烧所需的氧气量,从而导致燃烧不充分。解决这个问题有两种方法:一是设置小产量生产,让燃烧器工作在小供油量的状态下,同时调整风油比,增加小供油量的供风量,保证燃烧的充分性;另一种办法是更换供风量大的风机,提供足够充分燃烧的空气。采用这一方法需要算出实际所需风量的大小。可以按照以下的公式计算。

3.3 干燥滚筒

燃烧器火焰形状与干燥滚筒内料帘结构的匹配

性对燃烧充分性具有较大的影响。燃烧器的燃烧火焰形成需要一定的空间,在这个空间内如果有其他物体势必影响正常的火焰形成。干燥滚筒的燃烧区正是为正常燃烧提供一个火焰形成的空间,如果在这个区域内有料帘,则不断下落的物料会阻挡火焰,破坏燃烧的充分性。

解决这种问题的方法有两个:一是通过调整燃烧器喷嘴的雾化角度或调整控制火焰形状的二次风门来改变火焰的形状,使火焰由细长变为短粗;二是通过改变干燥滚筒燃烧区的提料叶片结构,使该区域内的料帘由密变疏或不形成料帘,为燃烧火焰提供足够的空间。

3.4 引风除尘系统

引风除尘系统与燃烧器匹配性对燃烧充分性也有较大影响。沥青混合料搅拌设备的引风除尘系统是为了能够将燃烧器燃烧后产生的尾气及时抽走,给后继的燃烧提供一定的空间而设置的,如果引风除尘系统的除尘器堵塞或管道漏风,都会造成燃烧器的燃烧尾气排出不畅或不足,尾气不断在干燥滚筒的燃烧区聚集,占据燃烧空间,将导致燃烧不充分。解决这种问题的方法就是疏通被堵塞的引风管路或除尘器,保证引风畅通,如果是管道漏风就需要对漏风处进行封堵。

4 燃烧充分性解决与否的判定

沥青混合料搅拌设备生产现场如果出现燃烧不充分的现象,可以通过以上方法进行分析和处理,处理的结果好坏可以利用以下原则进行判定。

(1) 用烟气分析仪检测尾气,如果测得燃烧烟气中的O2和CO含量符合《工业燃油燃气燃烧器通用技术条件》的要求,可以认为接近完全燃烧。对于重柴油和重油,O2不超过40%,CO不超过0100%;对于煤油和轻柴油,O2不超过35%,CO不超过0050%。如果检测值符合以上标准要求,则判定燃烧充分性问题已解决。

(2) 在不具备烟气分析仪的情况下,可以通过观察加热后的热集料状况和回收粉的颜色来综合判断:如果加热后的热集料表面无点状或片状油斑,用水浸泡后水面上没有浮现油花,并且回收粉颜色为土黄色,则判定燃烧充分性问题已解决。

(3) 观火孔也是一种简单、实用的方法,依靠观察火焰的颜色和形状来判断空气是否足够,燃烧是否完全。接近完全正常燃烧时,火焰中心温度较低,辉度(发光强度的主观感受)较小,为淡橙色;火焰是强烈燃烧区,热辐射强烈,辉度较大,颜色白亮;同时,没有雪片状火星,排气没有黑烟,则判定燃烧充分性问题已解决。

5 结 语

随着国家节能环保工作的不断推进,在沥青混合料搅拌设备行业,煤粉燃烧器在部分地区已经限制使用,这促使燃气燃烧器应用范围扩大,但对于燃气无法送达的偏远地区,燃油燃烧器仍然处于主导地位;因而如何提高燃油燃烧器的燃尽率,减少油耗,节约成本,提高环保性,对于每一位用户至关重要。本文通过实践性的分析,协助操作者实现节能减排,处理影响燃烧效率的常见故障,以达到沥青混合料搅拌设备使用燃油燃烧器高效平稳运行。同时,建议用户在燃料选择上严格把关,并对燃烧器定时进行检查维护,确保燃烧效果始终处于最佳状态。

参考文献:

[1] 徐旭常.燃烧理论与燃烧设备[M].北京:机械工业出版社,1990.

[2] 顾玮伦,杜云峰.旋流燃烧器的稳燃及其结构优化分析[J].锅炉制造,2007,2(1):17-19.

第4篇:沥青搅拌设备范文

摘要:沥青路面是我们常见的,本文主要介绍一下他的生产工艺和程序设计。

关键词:柏油路 搅拌 自动化 工艺 程序

沥青搅拌是一种以机械搅拌代替人工搅拌的筑路机械设备,因其实用性强,拌合速度快等优势,广泛的应用于各等级道路建设中。对原西德20世纪90年代生产的,进行改造,以前是全机械试操作,拌料改成自动化控制,实现多工序的集中,减少各种配料在机器间的频繁搬运及长时间无人看管地运行,出料等功能,从而达到马路柏油拌合生产全程自动化控制的目的。同时可优化柏油机的生产工艺,降低产品的生产成本,更好的满足市场需求,促进生产工艺和产品结构的升级。

沥青混合料搅拌设备是在规定的温度下将干燥加热的不同粒径骨料、填料和沥青按设计配合比混合搅拌成均匀的混合料的工厂式成套设备,广泛应用于高等级公路、城市道路、机场、码头、停车场等工程施工。它是沥青路面施工的第一关键设备,其性能直接影响沥青路面的质量。

一、沥青搅拌工艺

了解工艺我们才能对沥青搅拌系统全面了解.

通过筛分机将热骨料筛分成若干种规格,分别流进相对应的热料储仓中存储起来。按照设定的配比,不同规格的骨料按先小后大的次序分批投入石料计量仓内累加计量;同时沥青供给系统送来的热沥青和粉料供给系统送来的粉料,分别按设定的配比投入到各自的计量装置内计量。称重完毕后,依事先设定顺序投入到搅拌锅内进行强制搅拌。搅拌好的成品料卸到成品料提升小车中,经卷扬机提升卸到成品料仓内储存,也可选择直接卸到运料自卸卡车中。

控制系统依靠各个传感器检测到的信号,对物料配比、沥青含量、拌和料温等重要参数进行实时监控,从而确保所生产的拌和料质量能满足用户的使用要求。在整个工艺流程中电控系统还设有连锁保护装置,使设备免遭意外机械事故。

二、搅拌控制过程

本文主要介绍一下搅拌控制过程

路面石子要求标准是按路监部门下工艺通知,通过更换筛板分出它们的直径,筛的过程当然是先筛细纱,然后再小中和大,我们加入的顺序是大、中、小和细,四种石料分别加入骨料称内进行称重。称是由称重传感器和称重仪表组成,仪表通过计算输出信号给计算机。如:路面标准给的是大300、中250、小150、细100、沥青为50、矿粉150,从程序设计方面我们分为石子,沥青和矿粉,同时称重,称重完毕,同时放入搅拌仓内搅拌,搅拌几分钟后,放入小车,小车上行,小车放料,小车下行。

程序设计时考虑几点1、搅拌时间(搅拌时间可设定)2、搅拌仓放料时间(时间可设定)3、小车倒入储存罐时间(时间可设定)4搅拌状态,设一布尔变量.如果不设搅拌变量,计算机称重完毕会在搅拌时再次加入石料沥青和矿粉.设一搅拌状态,在搅拌时(布尔值为1)不会再加入原料,也不会在搅拌时,把搅拌仓内的料放入小车.5石料称、矿粉称和沥青称当他们称重为0(当然不会真的为0,零的范围左右)时,并且下料仓门是关闭状态时,然后再次称重。

第5篇:沥青搅拌设备范文

摘要:随着近年来湖沥青改性沥青在工程上的广泛应用,关于湖沥青改性沥青的研究越来越多,本文重点介绍了湖沥青改性沥青在施工工艺上面的一些研究,以期对运用湖沥青改性沥青工程施工提供参考。

关键词:湖沥青改性沥青 施工工艺 质量控制 温度控制

一、TLA湖沥青及其改性沥青特点

特立尼达湖沥青是一种天然形成的物质,它本身是沥青而不是合成添加剂,其物理和化学特性与常规沥青完全一致,因此它作为一种沥青改性剂掺加到石油沥青中,两者具有良好的混融性,混合后的沥青在使用性能方面得到了改善。改性沥青时只需在一定的温度下直接投入拌缸搅拌即可,大大简化了工艺,降低了投资,成品改性沥青十分稳定,在生产、存储、运输和使用等方面也很简便。所以近年来湖沥青改性沥青在工程上得到了广泛应用。

二、TLA改性沥青的制备

TLA改性沥青不同于SBS改性沥青是物理改性而非化学改性,所以配制工艺不复杂,只需在一定的温度下融化特立尼达湖沥青,然后按照添加比例将特立尼达湖沥青传送到普通沥青中,同时搅拌均匀。由于湖沥青中含有大概35%左右的灰分,所以在TLA改性沥青配制过程中要防止产生灰分沉淀,采取必要的手段保障TLA改性沥青的均匀一致。湖沥青的搅拌和其他改性沥青的搅拌有着明显的区别,由于灰分的存在如果采取普通改性沥青的搅拌方式那么灰分将集中于搅拌容器的中间,为了解决这一问题湖沥青的搅拌一般需要需要融化设备(重20.5t ,外形尺寸8000mm ×2400mm ×5332mm ,容量25t)一台,融化搅拌设备(重20.5 t,外形尺寸7600mm ×2400mm ×2650mm ,容量20t) 两台,这种融化设备的搅拌方式是采取在立方体容器的中间设立一个搅拌轴,搅拌轴上下进行搅拌,这样可以有效的控制灰分的均匀性。在TLA混合沥青的生产控制中主要是控制拌和温度、拌和时间和成品的均匀性。先将基质沥青及TLA分别预热到150℃,然后泵送入搅拌罐并将拌和罐温度提高到170℃,约搅拌40 min后,取样测定TLA 混合沥青的有关指标,并检查其均匀程度。

三、混合料的拌和

拌和楼一般目前施工单位采用4000型,拌和周期不少于50s,其中干拌至少10s,湿拌40s。由于湖沥青改性沥青比SBS改性沥青的耐热性能强,所以其拌和成型的温度可比SBS改性沥青稍高(但最好不超过195℃,对于超过195℃的TLA混合沥青混合料应予废弃),也可以与SBS改性沥青持平(185℃左右),成型温度控制在165℃左右即可。表一为TLA改性沥青混合料拌合温度要求。

四、运输

由于改性湖沥青黏度大,运料车厢底部应涂刷适量的油水混合液,避免粘车,无论天气状况如何,均应加盖保温蓬布,到场温度降低幅度不得超过10℃。

五、摊铺碾压

5.1碾压方案

在摊铺过程中,沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,一般来说摊铺的时间宜控制在上午9点到下午4 点进行,摊铺机速度控制在3m/min 以内,铺筑效果很好。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿,否则会引起路面平整度不良,混合料离析严重。在摊铺过程中如因故不能及时碾压时,应停止摊铺,并对卸下的沥青混合料覆盖保温,混合料来不及碾压,温度低至160°C以下的废弃不用。碾压具体流程如表2所示,碾压温度控制如表3所示。

5.2碾压过程中的其他注意问题

5.2.1由于特立尼达湖改性沥青混凝土摊铺碾压温度控制是影响施工质量的关键所在,施工中应严格按表3中的摊铺碾压温度控制施工,否则将出现平整度差、压实度达不到规范要求等质量隐患。TLA 混合沥青混合料对施工温度的要求比较高,有效碾压的温度范围比较窄,必须严格对施工进行合理的组织,应尽量避免晚上施工。因此,要求拌和楼的生产和混合料的运输、摊铺、碾压能力必须配套,特别是碾压机械一定要充足并有备用。碾压应严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行,以切实保证施工质量。

5.2.2 初压、复压、终压三个不同工序的压实段落要比前一工序后退5~8m,不在同一断面上进行。采用振动碾压TLA 改性沥青路面的时候,压路机轮迹重叠宽度不超过20cm,采用静压时,压路机轮迹重叠宽度不少于20cm。

六、检测养护

对于碾压成型的路面应及时进行常规检测,对混合料进行马歇尔试验、抽提试验,及时总结各项检测数据,以便指导下一步施工控制。TLA改性沥青混合料施工完毕后,必须在路面内部温度降低到50℃以后才可开放交通。

七、总结

湖沥青改性沥青目前在很多地区还处于试验阶段,在国内还没有大规模的使用,本文总结了湖沥青改性沥青在施工过程中湖沥青改性沥青的制备、混合料的制备、混合料的运输、碾压方案以及在施工过程中常遇到的问题,对其中需要严格控制的指标都给出了详细的标准。

参考文献:

[1]JTG F40- 2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

第6篇:沥青搅拌设备范文

关键词:海外项目;沥青拌合设备;使用与维护

1案例概况

几内亚共和国科纳克里(科亚)-马木-达博拉旧路改造项目(以下简称本项目),起于几内亚首都东北部科亚Coyah,终于达博拉城市出口。其中,本项目是N1道路(几内亚境内交通大动脉)中的一个重要组成部分,总长356.035km;本项目采用法国公路设计施工相关规范和标准:CCTG与CCTP;计划总工期为33个日历月。另外,在本项目的三工区设置了3000型间歇式沥青拌合楼1套。

2间歇式沥青拌合设备相关介绍

常见的沥青拌合设备主要有移动系列、固定式QLB系列和成品仓底置式GLB系列等。

3间歇式沥青拌合设备使用前的准备工作

为了使沥青混合料搅拌设备长期而可靠地工作,设备使用前必须对设备进行正确地操作。(1)配料系统应注意防止过大粒径的物料进入设备,避免使用加装延伸板的方法来增加料斗的容量。(2)干燥滚筒应注意滚筒运行位置校正,如有窜动通过可调支承滚轮装置的调整来实现位置校正。(3)燃烧器应注意严禁燃烧泵在无油状态下运转,严禁未燃烧的燃油喷入干燥筒内,一旦燃油不慎喷入筒内,应先上料洗刷干燥筒5min以上,同时使引风机风门开启80%运转10min以上,直到油液全部蒸发掉为止。(4)沥青供给系统应注意在沥青循环泵起动之前,要保证沥青贮存罐内的沥青温度达到工作温度。在开始工作前应让已加热的沥青循环10min左右。不要让沥青泵在无沥青的情况下运转。

4沥青拌合设备使用与维护

4.1设备的除尘

(1)设置一定坡度且带有料棚的场地用来存放骨料,这样既能确保沥青骨料存放时不积水,又可以减少粉尘的产生。(2)严格控制原材料的质量,选择符合JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范的材料,并对超高含水量的骨料进行除湿处理。(3)合理把握燃烧器中风油的配比,确保燃油燃烧充分。且重柴油应使用SH/T0356—1992标准中的20—200号重油。(4)为了有效降低过滤的阻力,要定期清理布袋除尘系统,提升设备除尘的效果。当除尘器阻力150mm(1500Pa)水柱时更换或清洗布袋。

4.2设备整体的故障诊断及处理

(1)生产过程中突然停电的处理。将所有电器开关关掉,将成品仓的进出气管反接,使成品仓强制打开卸料。将搅拌机放料门气缸的进气管和出气管反接,强制开门卸料。(2)生产过程中出现花料处理。①热骨料秤或粉料秤漏料。检查是否漏料可以查看该物料计量完之后该物料的计量值是否稳定,如果出现称量值的明显增多或明显减少都存在漏料。②筛网破损或堵塞,检查筛网。③骨料或沥青温度偏低或偏高,查看电脑显示温度或手动测量。(3)关键电机故障处理。①关键电机故障,滚筒、燃烧器、斜皮带、平皮带和冷料电机等都必须立刻停掉,连锁状态下,点击热提电机停止按钮,实现停机;如果在解除连锁状态,必须一一点击电机停止按钮将他们一一停掉。②查找原因:a.检查热提和负载情况;b.依次检查检修开关、检修门开关和安全锁是否正常;c.用万用表检查三相各相间的阻值是否正常以及各项与地线之间的绝缘情况;d.依次用万用表检查断路器、接触器、接触器辅助触点、中间继电器是否正常;e.检查刹车整流块是否正常;f.检查PLC中热提相关输出点是否正常。(4)成品料车投入两锅料的处理。成品料车投入两锅料之后,不要启动料车,对于底置式和旁置式料车应该分别考虑。①底置式:立即清扫从料车里面溢出的料,启动料车,如果料车运动不了,可以派人将料车推过去;如果推不动,则将料车里面的料铲出一些之后再启动料车。②旁置式:旁置式料车放于两锅料之后,一定不要尝试着提升料车,因为这样存在着比较大的安全隐患,料车在提升过程中有可能因为过载发生溜沟现象,所以一定先铲出部分之后再提升料车。

4.3设备搅拌主楼的使用维护

设备的搅拌主楼就好比人体中的循环系统,只有保证系统的一致性才能使整个设备处于正常的运行状态中,搅拌主楼是本项目沥青拌合设备中最核心的一个部分,而从搅拌主楼的角度来看,最重要的则是搅拌机,在沥青混凝土的拌制过程中各种沥青骨料、矿粉、水泥、沥青等都会进入到搅拌机进行强制性拌和,所以搅拌机内的零部件的磨损程度也影响到沥青混合料拌制的均匀程度,所以对搅拌主楼在使用过程中的维护是十分重要的。在具体的维护过程中,要根据磨损的实际情况,对磨损较为严重的衬板和叶片进行更换,必须仔细检查衬板、搅拌臂和搅拌叶片的连接是否紧固,检查叶片与衬板之间的间隙是否保持在3~8mm范围,防止其与其他零部件距离过远,加剧磨损程度。这就需要维护人员对搅拌缸进行定期的检查,当沥青混凝土搅拌工作完成之后,及时用干骨料冲刷搅拌机,并对内部进行除尘。只有做好以上工作,才能为下一步工作奠定良好的基础,对设备搅拌主楼的使用维护是整个沥青拌合设备中最重要的一个环节。

4.4除尘系统的使用与维护

(1)密切关注除尘器箱体的密封性,一旦发现裂缝要及时进行修补,并更换密封气垫。(2)保持减速机内的,保证轴轮的温度,使其可以正常旋转。(3)注重除尘系统中排除的粉尘,在一些特殊情况下粉尘的浓度很高,需要及时更换滤袋,若发现滤袋有破损的现象,及时进行更换,以免出现“冒烟”现象。(4)沥青拌合机械设备除尘系统在使用的过程中对周围空气也有较高的要求,因为空气中油污和水分会在一定程度上影响滤袋的除尘效率。因此,在除尘系统的购置中,需对新设备进行试运行,让滤袋表面形成一层粉尘,这样可以加强除尘的效果。(5)除尘系统使用完毕之后,必须保证整个除尘器系统继续运行至少15~20min,以便彻底完成布袋的清吹工作。用这种方式,布袋可彻底清吹干净,而且集料斗内的灰尘可以排空,可避免灰尘粘附在布袋上并使螺旋输送机堵塞。这样才能保证沥青拌合站除尘设备的正常运行。(6)当除尘系统压差表指针指到150mm(1500Pa)水柱时,则说明滤袋外表面被积灰堵塞而积灰又抖不下来,这就必须检查滤袋,看是否需要更换滤袋。如果压差表上的压力值接近于零,此时滤袋破损必须更换滤袋。

4.5斜皮带的使用与维护

(1)皮带调整是斜皮带使用与维护工作中的重点内容,在本项目中如果设备的斜皮带发生了偏离,沥青原料就会出现挟夹,输送皮带跑遍进行偏磨,剐蹭到输送皮带机机架,加剧输送带的磨损。因此,设备维护人员还需要加大对斜皮带螺杆的检查与矫正,保证输送到的正常运行。(2)滚轮和轨道在不断运行过程中会由于磨损和其他客观因素的影响产生故障,还需要相关人员对滚轮部位涂抹一定量的油,以此避免工作部件出现磨损。(3)输送带跑偏、脱轨是沥青拌合设备在运行过程中经常会发生的一种现象,需要维护人员加大对整个系统的检查力度,及时进行皮带输送机的输送带运转状态进行检查和调整。

5海外项目沥青拌合设备使用与维护应注意的事项

沥青拌合设备的种类与型号有很多,而不同国家和地区气候与自然环境也都不尽相同。因此,对沥青拌合设备的使用与维护需要的油料要严格遵循相关的规范,不能仅凭经验进行判断。比如我公司的几内亚共和国科纳克里(科亚)-马木-达博拉旧路改造项目,其所在地为热带雨林气候,终年高温多雨,最高气温可达到35℃,由于气温过高,不能给沥青拌合设备形成有效的油膜保护,加剧其磨损程度。因此,宜选用在高温下性能能满足要求的高标号油如220号及以上,在对沥青拌合设备使用与维护过程中还可以通过水分含量测试仪,分批次对其进行检测与维护,避免给沥青拌合设备造成非正常的损坏。

6结语

随着“一带一路”的不断发展,海外项目数量与日俱增,给沥青拌合设备的使用提供了更加广阔的发展空间,也为国产沥青强制搅拌设备走出去提供了更多机会,这就更需要我们切实做好对沥青拌合设备的使用与维护工作,要充分认识到对沥青拌合设备维护的重要性,要加大保养力度,以此提高设备的运行效率,延长设备的使用寿命。

参考文献:

[1]张鹏,吴志锐,王喜诚.沥青搅拌站节能降耗的有效途径[J].中华建设,2020(09):153-155.

第7篇:沥青搅拌设备范文

关键词:沥青混凝土搅拌站,节能降耗。

中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:

早在“十一五”计划期间,中国把能源消耗强度高、二氧化碳排放强度大和污染物的排放总量作为中国当代社会经济发展的约束性指标。在沥青路面维护施工中,沥青搅拌站是道路施工中的关键设备,然而,其也是各方面养护站里能源消耗很大、污染较为严重的机械设备。中国在建设方面资源节约型和环境友好型的战略途径是节约工程能源消耗、减少污染废弃物的排放,在节能减排上,沥青拌合设备还具有很大的空间与潜力。

一、搅拌场地应合理布局

大型的沥青混凝土搅拌站所用的设备都是大型的机器,所占地方也比较大,若能在工地附近或在几个施工工地的中间位置适当选择,一方面搅拌料的运输费用就降低了,另一方面也能够节能减排。确定好场址后,在合理的规划沥青搅拌站场区设置,有以下几个方面:存放材料的地方、安装机械设备的位置和办公场所与生活区域等等。搅拌站安装的位置应使装载机的使用数量减少,这样就能节能减排了。存放材料的地方应具有良好的排水措施,不能让存放场地存水,规划场地时要有防雨的雨棚等装置。当砂石料的含水量增加时,搅拌站的产量会下降,若采取适当的措施,降低细集料的含水量,就更容易的烘干细集料,这样做不仅大大降低燃料油的消耗,又使搅拌站的产量增加,施工进度的加快,节约了能耗,获得多重利益。办公地点和生活区域要远离拌合施工的场地,夏季到来时,应布置在主导风的上风侧的地方。

二、对加热沥青用导热油炉及加热沥青量的控制

加热油炉目前在国内多数采用柴油加热或煤粉加热等形式。加热油炉燃烧时间的长短,直接决定燃料消耗的多少。也是影响生产成本的一个方面。加热油炉的开启,应根据生产任务的调整而调整。在生产过程中,严格来说加热油炉是不允许停止工作的。加热油炉,一方面加热贮存在沥青罐里的沥青,使沥青温度满足拌合要求;另一方面加热沥青输送管道,使沥青能够顺畅喷入拌锅及回到沥青罐。所以,控制加热油炉节能最有效的措施是避免加热油炉等待时间。即加热完一罐沥青,接着加热另一罐。另一方面是对加热沥青数量的控制。加热的沥青用量应该与生产实际用量相吻合,避免已加热的沥青过剩,造成加热油炉工作时间长,油量消耗的过多。譬如,我们当天生产需要70吨沥青,我们可以加热一个盛有50吨的沥青罐和一个盛有20余吨的沥青罐,大可不必去加热两个50吨的沥青罐。

三、对设备工作过程中的电能质量进行改变

首先,确定配电电压,设备的使用效率和经济性与电机电压有着很大的关系,只有确保电机工作在额定电压以及额定功率之下才能够保证设备发挥出好的性能。

其次,确保三相负载的平衡。一般来说,单相电焊机、单相加热器等设备再接入到电网的过程中会导致三相负载不平衡,进而导致电动机电流变大,温度升高,最终使其功率变大,效率下降。基于此,做好此类工作也可以降低沥青搅拌站的能耗。

第三,对高次谐波进行抑制,在当前的沥青搅拌站中,变频技术的引入是导致这一问题的重要原因。在高次谐波注入到电网之后会导致供电质量下降,进而使得供电机出现附加加热,最终使得电动机噪声及额外温升变大。针对这一问题,我们可以将输出滤波器安置于变频器输出侧,实践证明这是一个非常有效的措施。

第四,对功率因素进行改善,当功率因素比较低的时候,则代表着无效电力变大,进而使得线路及用电设备上的电力损失变大。针对这一问题,我们可以在变压器低压端进行无功补偿设备的配置,这会起到明显的效果。

第五,对价格较低的谷电价进行充分利用,当前沥青搅拌站应用的过程中,用电高峰和用电低谷的电价是截然不同的,如果能够善于利用谷电价必然也会降低施工的成本。

四、降低油耗成本

在我们的实际工作中这一措施主要从人为因素、设备以及材料这三个方面出发。首先,在人为因素方面,我们主要是对操作人员加强培训,使其操作具有更高的规范性。在设备方面,除了对喷嘴以及涡旋板之间的距离进行了合理的调整,并对燃油、空气比率等进行调节之外,还要加强对设备的喷嘴的清理以及在一级、二级燃油泵前进行金属过滤器的配置;还可以采取优化加热系统的方法提高供热系统的热效率、导热系统的导热系数等。至于材料方面,主要是确保燃油质量、粘度、水分以及机械杂质等符合相关的要求,避免对燃油的燃烧质量造成影响;也可以利用低成本燃料替代柴油。

五.降低不利因素的影响

在沥青混凝土搅拌站工作的过程中,很多因素都会加大其能源的损耗,因此我们必须要对这方面也有充分的认识。具体来说,主要的措施有:

首先,确保集料符合相关的规范及标准,举例来说,当集料存在不合格问题的时候(如含水量过大等因素),会导致其热量大量损失,而这也就意味着很大一部分电能、热能将被浪费。在我们的实际工作中,要做好集料的防水及防潮工作。

其次,加强设备的保温工作,具体的工作中,要对沥青搅拌站的热骨料仓库、成品料仓库、干燥筒、沥青油罐、沥青管道以及重油管道等进行保温层的覆盖,这也可以避免热量的损耗,起到节能的效果。

第三,做好施工机械的配备,沥青搅拌站中很大一部分能耗就是因为和其他施工机械不匹配所导致的,使其频繁停机、启动、空转,发挥不出应有的产能。具体的工作中,我们要合理安排施工机械,做好施工机械的优化组合。

六、对操作技术人员及管理人员的管理

搅拌料质量的好坏,生成效率的高低以及成本的节约状况,在很大程度上取决于搅拌站操作人员熟练程度水平的高低及管理人员的管理水平。加强操作人员业务知识培训,使其严格遵守操作规程。杜绝因操作失误引发的安全事故和生成不合格成品料而产生的成本追加。生成一拌锅废料或误操作卸料按钮导致成品料洒落在地上,都会导致生成被迫停止,甚至引发安全事故。另外,安排专人对生产现场进行巡查,发现异常情况及时解决。把小的隐患消除在萌芽状态。

七、采用新能源

如果沥青混凝土搅拌站采用燃气新能源,理论上讲能节能减排。若改造为燃气加温系统,对沥青搅拌站有着很大的利益,它能减少维修保养费用,延长机器使用寿命,提高机器工作效率。而重油对环境的污染大,对人也有损害作用,若采用液化天然气代替就会避免好多污染问题,液化天然气的用气量很少,不存在燃烧不充分的现象,就不能造成积碳,减少燃烧室寿命和布袋寿命。液化天然气的供应比较稳定,对环境的污染很低,也不会产生对人体有毒害的物质。

八、结束语

以上是我本人对沥青混凝土搅拌站节能降耗的浅谈,希望能对沥青搅拌站的节能降耗提供有效的借鉴,但沥青混凝土搅拌站的节能降耗是一个非常宽泛的话题,还希望各位同行能够加强这方面的学习和探索,使其节能水平上升到一个新的水平。

参考文献

[1]JTF036-98.公路改性沥青路面施工技术规范[S].2008.

[2]张鸿俊.沥青搅拌站燃烧器节能改造[J].山西建筑.2008.

[3]孙亚东.李慧贤.沥青搅拌站燃烧系统的使用维护与改造[J].中国水运.2009.

[4]沈金安.改性沥青与SMA 路面[M].北京:人民交通出版社,2008.

第8篇:沥青搅拌设备范文

MOH材料有着优良的路用性能,不仅能够满足高速公路建设和养护的需要,而且与热拌沥青混凝土路面施工相比,其常温施工特性可节约大量能源,减少环境污染,符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》对能源和环境保护主题的要求[1]。MOH材料与常规的沥青混合料不同,搅拌时间的长短直接影响性能:搅拌时间过短,会因为搅拌不均匀导致混合料空隙率变化很大,混合料的劲度、拉伸强度和疲劳寿命下降[2];搅拌时间过长,会导致乳化沥青过早破乳,破乳过早的乳化沥青在混合料中将选择性地黏附集料中的细料,形成玛蹄脂胶团,最终使混合料产生离析,严重影响MOH材料的性能[3-6]。

目前,有很多学者对MOH材料进行了研究。长安大学的沙爱民教授对水泥乳化沥青混合料胶浆-集料界面微观结构进行了研究,探讨了水泥在MOH材料界面的功能,通过界面微观结构全面预测和改善MOH材料宏观路用性能[7]。同济大学的周海生等人对乳化沥青混合料过早破乳的现象进行了研究,从温度、搅拌强度、拌和水3个方面讨论了乳化沥青混合料过早破乳的现象,认为温度和拌和水是影响破乳的最主要因素[8]。学者疏学萍对有机水硬性复合材料处治桥头跳车的关键技术进行了研究,指出在实际应用时首先要了解材料的特性,并对工艺技术进行优化,以有效减少桥头跳车现象的发生[9]。本文着重分析搅拌时间对MOH材料特性的影响,通过试拌确定最佳的搅拌时间;并通过对MOH材料的性能试验研究,由试件的空隙率和抗压强度2个指标综合评价搅拌时间对MOH材料特性的影响,从而确定MOH材料的最佳搅拌时间,对新型MOH材料搅拌装置与摊铺设备的设计具有参考价值。

1 MOH材料形成机理与特性

MOH材料也称水泥乳化沥青复合水硬性材料,是由水泥、乳化沥青和水等材料组成的,在与集料结合后形成了一种新型路面材料。MOH材料中各成分的关系如图1所示,混合料中的水泥与沥青产生物理和化学的吸附作用形成凝结力,这种凝结力与混合料中沥青本身的黏聚力共同组成复合力,构成了混合料的强度[10-12]。水泥水化反应与乳化沥青破乳形成沥青膜黏附集料的2个过程同时进行,因而水化物与沥青膜既相互独立又相互渗透地交织在一起,水泥水化产物间的相互连接将沥青与矿粉完全包裹,增强了MOH材料的整体稳定性[13]。水化产物在矿粉与沥青薄膜间、沥青薄膜与沥青薄膜间、矿粉与矿粉间起到了“加筋”的作用;最终,水化产物与沥青膜、矿粉相互交织,形成了一种立体网状结构,并裹覆在集料周围,将集料紧密结合在一起。MOH材料的电镜扫描图如图2所示。乳化沥青在破乳后具有较强的黏结力,水泥在水化结晶后会释放大量的热量,加快了乳化沥青在吸热后破乳的速度,强度形成的时间大大缩短。水泥在混合料强度形成过程中除了发挥黏结作用,还能改善混合料的结构。水泥在MOH材料强度形成过程中的主要表现有以下2个方面。

(1)水泥水化反应能够吸收乳化沥青中的部分水分,加速乳化沥青破乳,水化反应放出的热量能加快破乳后水分的蒸发,水泥水化反应生成扩散的纤维状物质,能够填充混合料中水分蒸发后产生的空隙,从而促成MOH材料早期强度的形成,能起到增强MOH材料高温稳定性的作用。水化产物则能有效填充混合料中空隙,使其变得更加密实,从而增强MOH材料的水稳定性[14-15]。

(2)未能充分水化的水泥在MOH材料中充当活性矿粉的作用,由于水泥具有表面积大、吸附力强的特性,在混合料中能与沥青发生化学的吸附作用,形成一层能够提高集料与沥青黏结作用的力学薄膜,提高MOH材料的强度。

MOH材料具有刚柔并济的特性,既具有沥青混凝土的柔性,也具有水泥混凝土的刚性,在低温下抗裂性比较强,而在高温的环境下也不容易出现变形。MOH材料的优异性能主要是依靠有机材料和水硬性材料功能的复合(图3),全面提高了材料抗高温、抗低温、抗水损及抗疲劳性能,能较大程度地满足不同气候及地理条件的公路建设与养护工程[16]。

2 试验准备

2.1 试验用原材料

MOH材料级配类型采用AC-13,级配组成如图4所示,外加乳化r青、水泥、水和纤维。

2.2 试验设计

MOH材料搅拌时间的长短直接影响着MOH材料的性能,从而影响施工的作业质量[17-18],另外,搅拌时间也影响着生产率,搅拌时间过长会降低施工效率,提高生产成本。因此,研究MOH材料的最佳搅拌时间具有重要意义。最佳的搅拌时间通过实验室试拌来确定。由于MOH材料的破乳情况受环境温度和搅拌转速的影响较大,因此,本次试验控制温度为常温25 ℃,转速定为350 r・min-1。将实验室温度设置为25 ℃,用测温枪测试试验材料温度,如果温度低于25 ℃,应将试验材料放入烘箱加热到25 ℃。乳化沥青与集料混和搅拌前,需要将干燥的集料加水拌和,如果将乳液与集料直接拌和,干燥的集料表面需要水的润湿,这样乳液中部分水分将被石料吸收,从而打破了乳液中水与乳之间的溶解平衡,促使乳液中沥青的凝聚析出,导致过早破乳。考虑MOH材料摊铺机的作业生产率,MOH材料的搅拌时间不宜过长,试验拌和顺序为[19]:先将集料和水泥干拌,然后加水拌和,再加入乳化沥青湿拌,湿拌时间设计为5、10、15、20 s。拌和后的混合料装入试模,采用旋转压实仪压实200次成型。每个搅拌时间下做3个平行试件,以减少误差,共12个试件。

2.3 试验仪器

试验用仪器如图5、6所示,设计了MOH材料摊铺机搅拌器的样机,采用旋转压实仪模拟摊铺后的压路机压实过程。

3 试验结果与分析

通过搅拌器样机拌和好的混合料如图7所示,采用旋转压实仪压实200次成型后,放入60 ℃烘箱,48 h后取芯,每个搅拌时间下做3个平行试件,试件如图8所示。将每个搅拌时间下3个试件的孔隙率和抗压强度取平均值,以减少试验误差。

3.1 抗压强度

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20―2011),采用单轴压缩试验[20]进行沥青混合料的力学性能评价。

将试件放入20 ℃的水养箱养护2 h后,采用压力机对每个搅拌时间下的3个平行试件进行试验,得到抗压强度结果,取平均值作为该搅拌时间下的抗压强度值,其与搅拌时间的关系如图9所示。

从图9可知,随着搅拌时间的增加,试件的抗压强度先增大后减小,原因在于:随着搅拌时间的增加,混合料搅拌愈加均匀,压实后的密实度越高,抗压强度会增大;但搅拌时间增加到一定值后,混合料已搅拌均匀,且乳化沥青破乳与水泥水化形成了一定的空间结构,此时再增加搅拌时间会打散并破坏这种结构,从而使压实后的密实度降低,抗压强度变小,而且搅拌时间过长会使得乳化沥青过早破乳,破乳过早的乳化沥青在混合料中选择性地黏附集料中的细料,形成玛蹄脂胶团,最终使混合料产生离析,从而使压实后的试件强度降低。当搅拌时间为15 s时,试件的抗压强度最大。

抗压强度的离散性分析结果如表1所示。由表1可知:抗压强度结果的方差较小,表明数据的离散性小,可靠程度高。

3.2 空隙率

空隙率是指在压实状态下沥青混合料内部空隙所占的体积与沥青混合料总体积的比值,是评价沥青混合料密实程度的指标,影响着混合料的稳定性和耐久性。空隙率过低会因塑性流动而引发路面车辙,空隙率过大则透水性增大,路面强度和稳定性下降,疲劳寿命降低[21-22]。

将试件放入25 ℃的水养箱中养护10 min后,通过水中重法和表干法测出试件的水中质量、表干质量,计算试件的毛体积密度,再除以MOH材料的最大理论密度,从而算出其空隙率[23-25]。将每个搅拌时间下的3个平行试件的空隙率结果取平均值,作为该搅拌时间下试件的空隙率,试件的空隙率与搅拌时间的关系如图10所示。

由图10可知:试件的空隙率在6%~7%,冷拌沥青混合料的空隙率最大不得超过11%,所得试件的空隙率满足冷拌沥青混合料的空隙率要求。且随着搅拌时间的增加,空隙率先减小再增大。原因在于随着搅拌时间的增加,混合料搅拌得越均匀,压实后的密实度越高,空隙率会降低,但搅拌时间增加到一定值后,混合料已搅拌均匀,且乳化沥青破乳与水泥水化后形成了一定的空间结构,此时再增加搅拌时间会打散并破坏这种结构,从而使压实后的密实度降低,空隙率变大。搅拌时间为15 s的时候,试件的空隙率最小。

空隙率的离散性分析结果如表2所示。由表2可知:空隙率结果的方差较小,表明数据的离散性小,可靠程度高。

由试验结果可知,试件的抗压强度与空隙率之间有一定联系,试件的抗压强度随着空隙率的降低而增大,随着空隙率的增大而减小。

4 结语

本文是在温度为25 ℃、搅拌转速为350 r・min-1时,通过改变搅拌时间来进行的MOH材料试验,得出以下结论。

(1)冷拌沥青混合料的空隙率要求不得超过11%,通过试验结果可知,MOH材料试件的空隙率在6%~7%, 满足冷拌沥青混合料的空隙率要求。

(2)通过分析试件空隙率和抗压强度的结果可知,随着搅拌时间的增加,试件的空隙率先减小后增大,试件的抗压强度先增大后减小,抗压强度均值为2.2125 MPa,空隙率均值为6.71%,搅拌时间为15 s时,试件的空隙率最小,抗压强度最大。

(3)分析试验结果可知,试件的抗压强度与空隙率之间有一定内在联系,试件的抗压强度随着空隙率的降低而增大,随着空隙率的增大而减小。

(4)结合抗压强度和空隙率2个评价指标, MOH材料在搅拌时间为15 s时,试件的力学性能最好,所以选定MOH材料的最佳搅拌时间为15 s,对新型MOH材料搅拌装置与摊铺设备的设计具有参考价值。

(5)这只是在一定拌和转速(拌和均匀)、一定环境温度条件下得出的结论,转速和温度对最佳搅拌时间的影响另文报告。

空隙率随着搅拌时间的增加先减小后增大,抗压强度随着搅拌时间的增加先增大后减小,这一试验结果经多次验证的确如此,具w原因与机理需进一步研究。

参考文献:

[1] 张晋奇.MOH材料摊铺机螺旋分料器参数设计与仿真[D].西安:长安大学,2016.

[2] 吴文亮,李 智,王端宜,等.基于不同成型方法的沥青混合料均匀性评价[J].筑路机械与施工机械化,2011,28(4):47-49.

[3] 姜 舒,孙剑波,张志宏.乳化沥青混合料破乳条件的浅析[J].石油沥青,2007,21(3):28-31.

[4] 张良奇,冯忠绪,王卫中.振动搅拌水泥乳化沥青砂浆的试验研究[J].广西大学学报:自然科学版,2011,36(5):751-757.

[5] 刘永东.沥青水泥砂浆振动搅拌的试验研究[D].西安:长安大学,2011.

[6] 李云良,欧阳剑,王山山,等.水泥沥青复合砂浆拌合物乳化沥青破乳过程研究[J].哈尔滨工程大学学报,2015,36(7):997-1000.

[7] 沙爱民,王振军.水泥乳化沥青混凝土胶浆-集料界面微观结构[J].长安大学学报:自然科学版,2008,28(4):1-6.

[8] 姚德利,周海生.乳化沥青混合料应用过程中过早破乳的原因探讨[J].新型建筑材料,2008,25(4):80-82.

[9] 赵 静.有机水硬性复合材料处治桥头跳车关键技术[J].黑龙江科技信息,2015(32):211.

[10] 肖 燕.乳化沥青冷再生机理分析研究[J].四川水泥,2016(4):299.

[11] 谢友均,曾晓辉,邓德华,等.铁路无砟轨道水泥乳化沥青砂浆力学性能[J].建筑材料学报,2010,13(4):483-486.

[12] 王学信,沙爱民,胡力群,等.水泥乳化沥青混凝土力学性能研究[J].公路交通科技,2005,22(11):57-60.

[13] ZHANG Y, KONG X, HOU S etal. Study on the Rheological Properties Of Fresh Cement Asphalt Paste[J].Construction and Building Materials,2012,27(1):534-544.

[14] 傅 ,郑克仁,谢友均,等.水泥乳化沥青砂浆孔体积的分形特征[J]. 硅酸盐学报,2013,41(11):1551-1557.

[15] 王振军,李顺勇.水泥乳化沥青砂浆(CAM)的微观结构特征[J].武汉理工大学学报,2009,31(6):23-26.

[16] 刘元德.水泥乳化沥青砂浆的原料设计及性能研究[J].交通标准化, 2013(19):139-141.

[17] 向再励.搅拌机设计和使用中主要参数的选取[D].西安:长安大学,2008.

[18] 王晓勇,夏 龙.水泥乳化沥青砂浆质量问题的原因分析及预防[J]. 铁道工程学报,2012,29(7):57-61.

[19] 殷 川,曹 磊,赵 跃.水泥乳化沥青稳定基层应用研究[J].国防交通与工程技术,2007,5(1):19-22.

[20] RUTHERFORD T, WANG Z, SHU X, etal. Laboratory Investigation into Mechanical Properties of Cement Emulsified Asphalt Mortar[J]. Construction and Building Materials,2014,65(13):76-83.

[21] 付向东,李爱民,狄升贯.基于空隙率的透水性沥青路面配合比设计[J].筑路机械与施工机械化,2014,31(8):53-56.

[22] 张晋奇.MOH材料摊铺机螺旋布料器参数设计与仿真[D].西安:长安大学,2016.

[23] 何红霞.河南省高速公路MOH材料处理桥头跳车施工方法探讨[J]. 公路交通科技:应用技术版,2010(11):99-102.

第9篇:沥青搅拌设备范文

关键词:温拌剂 正交试验温拌沥青混合料试验研究

前言:

目前沥青路面普遍采用热拌沥青混合料(简称HMA,Hot Mix Asphalt),施工温度达到150℃以上,对于改性沥青最高达到180℃~190℃。迄今为止,HMA是应用最为广泛、路用性能较好的一种混合料。但随着和谐社会的发展,热拌沥青混合料也暴露出很多自身不可调和的缺陷,主要表现在以下几个方面:(1) 高温度的拌和及施工条件加速了沥青及混合料老化,降低了路面的使用寿命;(2) 较短的施工季节造成很大的机械、人员闲置,工期长;(3) 混合料生产过程的大量有害气体(如CO、CO2等)和粉尘的排放对环境污染严重,损害操作人员健康;(4) 能源消耗量大。目前环境污染和能源枯竭已得到全球范围的关注。为保护生存环境,世界各国都对温室气体、有害气体以及固体粉尘等排放进行严格限制。沥青混合料的生产是道路工程中能量消耗与环境污染大户,如何即能保证路面使用性能,同时又能保护环境、节约能源呢?温拌沥青混合料(简称WMA,Warm Mix Asphalt)应运而生。

本论文对温拌混合料技术进行系统的研究,完成的主要工作如下:1、温拌沥青结合料性能和温拌剂合理掺量的试验。通过对70#沥青与不同掺量的温拌剂掺合后的性能进行试验分析,根据掺合后沥青结合料检验结果确定温拌剂的合理掺量。2、采用击实法和正交试验法研究了温拌沥青混合料的击实性能,确定其拌和、恒温时间以及合理掺量。3、温拌沥青混合料使用性能的验证,重点是温拌沥青混合料的高温性能、水稳定性能及渗水性能。4、对温拌沥青混合料施工工艺控制提出参考性建议。5、温拌沥青混合料经济性、环保性分析。

我们确定温拌沥青混合料所用的原材料及混合料的检验结果应满足JTG F40-2005《公路沥青路面施工技术规范》的相应等级的技术要求。检验依据分别为《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000),其中要特别说明的是,掺加温拌剂后沥青的技术指标我们按同等级基质沥青的技术要求来控。

1 温拌沥青结合料性能和温拌剂合理掺量试验

根据厂家推荐的掺量,我们分别按取代沥青用量的3%、5%和8%剂量,对掺加温拌剂后沥青性能进行试验,试验结果见表1:

表1掺加温拌剂后的沥青试验结果

指标 单位 技术 要求 掺量

3% 5% 8%

针入度(25℃、5s、100g) 0.1mm 60~80 63 64 66

软化点(TR&B) ℃ ≥46 49.0 49.0 48.0

15℃延度 cm ≥100 >100 >100 >100

密度(15℃) t/m3 ― 1.030 1.034 1.034

TFOT(或RTFOT)后残留物

质量变化 % ±0.8 +0.52 +0.64 +0.42

残留针入度比 % ≥61 72 76 68

残留延度(10℃) cm ≥6 10.2 8.3 10.8

根据试验结果,可以看出,按我们所确定的温拌剂掺量掺入基质沥青后,沥青的性能,仍满足即定的技术要求。

2 温拌沥青混合料的性能检验

我们按照JTG F40-2005热拌沥青混合料配合比设计方法,以AC-16C型沥青混合料作为我们的研究对象,调整各原材料的比例,进行配合设计,最终确定最佳油石比为5.0%,最终级配见表2:

.1 试验方案的确定及实施

为了能使试验次数少、耗费小,又能得出正确的结论,取得较好的较果,我们决定采用正交试验法。

通过分析,决定本试验考察温拌剂掺量(因素A)、搅拌温度(因素B)、恒温时间(因素C)三种因素。三个位级分别为因素A:3%、5%和8%;因素B:115℃、130℃和145℃;因素C: 0.5h、1.25h、2h。考察的指标为:混合料空隙率VV、稳定度MS、流值FL。

经查常用正交表可知,表L9(34)最多能安排4个3位级的因素,本试验有3个因素,可以用该表来安排试验,九个试验的结果填在表的右方,见表3:

表3 试验计划和试验结果

说明:T―对应各试验结果之和;R―对应各试验结果之和的极差。如:TA11为A要素3个水平对应的VV值之和;RA1为A要素对应各水平VV值之和的极值,以此类推。

2.2试验结果分析:

各因素对试验结果的影响重要性由极差R值的大小来确定,极差越大影响越大。因此,可将因素A、B、C对试验结果影响的重要程度进行排序如下:

对于VV:

因素从主到次

搅拌温度(B)恒温时间(C)掺量(A)

对于MS:

因素从主到次

搅拌温度(B)恒温时间(C)掺量(A)

对于FL:

因素从主到次

恒温时间(C)搅拌温度(B)掺量(A)

从上面可以看出,温拌沥青混合料成功与否,温度的影响因素还是最关键的,因此控制好搅拌温度和击实温度至关重要。

2.3 确定合理方案:

由于VV 和FL是望目特性,试验结果只要在技术要求范围内即可。所以我们重点考虑上述三个因素对稳定度MS的影响。

从上述试验结果中,我们首先淘汰搅拌温度为115℃这一位级,这个温度下的稳定度均小于8kN这个技术要求。130℃和145℃的位级,其稳定度均满足技术要求,即大于8kN,但是145℃这一位级降温目的不明显,考虑到尽量降低成本又能达到预期效果,因此我们采用130℃这一位级。根据厦门沥青实际施工特点,可分别采用不同掺量温拌剂的方案。

2.4 验证试验:

为了验证所确定的试验方案,我们对其中的一个方案进行了调整,并进行验证试验,以考查结论的正确性。

我们进行重复试验三次,三次试验结果见表4

从验证结果来看,该方案试验结果符合即定的技术要求,说明我们得出的结论是正确的。

2.5 结论与建议:

试验室内试验过程注意事项:混合料搅拌顺序为集料和沥青先搅拌,然后加矿粉再搅拌;沥青预热温度约为150℃,矿料预热温度为设定的搅拌温度+5℃;掺加温拌剂前,先用拌铲将干拌后的矿料拉成一斜面,露出拌锅底部,热沥青(温度与热拌同)倒入露出来的拌锅底部,将温拌剂倒在沥青液面上,尽量避免倒在石料上。降下搅拌桨,开始搅拌,搅拌时间约为1.5分钟。略微升起搅拌桨,倒入矿粉(不加热),再次搅拌(一般不多于1.5分钟)。混合料在设定的击实温度条件下恒温该组所计划的时间后击实。其它操作过程与普通混合料操作过程一样。

从正交试验结果来看,在马歇尔试验尺寸满足规范要求混合料的前提下,降低混合料搅拌温度,试件的密实程度来越差,其吸水率甚至大于2%,只能用蜡封法来测其密度,从稳定度试验结果观察,稳定度值越来越低。因此,不能随心所欲降低搅拌温度,同时也要有一定的保温措施,保证混合料成型时温度不至下降。我们温拌剂掺量的确定是根据产品使用书的说明进行调节的,随着搅拌温度的升高,温拌剂的掺量的多少,对混合料成型的影响越来越小,也就失去了我们进行试验研究的初衷。同样随着搅拌温度的降低,不管怎么增加温拌剂的掺量,马歇尔的试验结果都无法满足技术要求。

3 使用性能评价

从正交试验最终确定的方案,我们对混合料的路用性能进行检验,检验结果见表5:

表5路用性能检验结果

技术要求。

4 施工工艺控制的参考性意见

温拌沥青混合料出料温度不低于125℃。严格控制拌和温度,每盘料拌和温度差异小于5℃;气温较低时,运输应注意保温措施;摊铺温度控制在120左右℃;初压温度为不低于110℃;终压温度应不低于90~100℃。这些建议,还应通过试验路段进一步验证,以便更好地推广应用。

5 经济性、环保性分析

温拌沥青混合料完全可以达到热拌沥青混合料的性能,但由于其较低的拌和及压实温度,使其与热拌沥青混合料相比有许多优点:1、原热拌沥青设备无需改造,也不需增加其它设备,即可进行生产。2、降低拌和成本。由于拌和温度下降约30℃,石料加热温度、沥青保温温度下降。燃油成本也下降。延长沥青混合料拌和设备使用寿命。3、显著降低了沥青混合料的老化现象,从而可以增加路面的使用寿命。4、减少有害气体以及粉尘的排放量,降低环境污染、改善工人工作环境质量。5、延长施工季节,增加沥青路面施工的灵活性、便利性。6、较快的开放交通。由于温拌混合料完成压实后,其温度已经处在较低水平,在碾压完成后可以较快的开放交通从而减少施工作业对交通的干扰。

6 结束语