瀝青路面的質(zhì)量與瀝青混合料的質(zhì)量是直接相關(guān)的，而瀝青混合料質(zhì)量與瀝青混合料拌和設備(以下簡(jiǎn)稱(chēng)瀝青拌和設備)的質(zhì)量控制是緊密相關(guān)的。長(cháng)期以來(lái)不同型號瀝青拌和設備生產(chǎn)同一級配瀝青混合料及同一型號瀝青拌和設備生產(chǎn)不同級配混合料的質(zhì)量穩定性控制是困擾高速公路施工質(zhì)量的一 道世界性難題。

瀝青拌和設備生產(chǎn)的質(zhì)量控制從流程上可分為：瀝青拌和設備冷料控制，熱料控制，攪拌控制。本文以L(fǎng)BA3000型和ASTEC-50型瀝青拌和設備為例，對瀝青混合料生產(chǎn)各個(gè)流程進(jìn)行分析探討。

1 冷料控制

1.1冷料控制的基本過(guò)程

LBA3000型及ASTEC-50型瀝青拌和設備冷料控制裝置均由冷料倉、冷料倉集料皮帶、冷料輸 送平皮帶、冷料輸送斜皮帶等組成。工作時(shí)由安裝在冷料倉下方的冷料倉集料皮帶按照設定的轉速把冷料按照目標配合比輸送到冷料輸送平皮帶，再經(jīng)過(guò)冷料輸送斜皮帶輸送到滾筒中進(jìn)行加熱。

1.2冷料控制相關(guān)參數的確定

為了原材料達到目標配合比要求，冷料控制系統參數的確定非常重要。冷料倉的參數確定主要是要做好各個(gè)冷料倉的集料流量測定工作，繪制每個(gè) 冷料倉集料電機分速度—集料流量曲線(xiàn)。其步驟如下。

1)各冷料倉小皮帶的轉速測定。用秒表實(shí)測各個(gè)冷料倉在相同分速度(集料電機轉速表轉速)V i(較大分速度的100% 、90%、80%、70%和60%)下轉一周長(cháng)度L所耗用的時(shí)間t，通過(guò)下面的公式 Li=L/t得出單位時(shí)間(h)各小皮帶的運轉長(cháng)度L i(m/h)。

2)開(kāi)啟并固定各冷料倉門(mén)，測量冷料倉集料料流斷面面積A i。在實(shí)測中發(fā)現，集料料流斷面面積Ai 的大小與冷料倉的開(kāi)啟程度有關(guān)外，還與集料的粒徑及含水量有關(guān)。這是由于集料料徑的不同， 壓縮冷料倉倉門(mén)的開(kāi)啟程度不同。所以應分別測定不同集料的料流斷面面積A i。含水量對料流的影響也較大。當含水量增大，A i相應的減少，這種關(guān)系在細集料中更明顯。

3)測量計算各種集料的松方容重Ri 。至此，可以通過(guò)如下公式Qi= Li×Ai×R i得到單位時(shí)間各集料的流量Qi 。 根據冷料倉在不同的集料分速度下得到的不同的集料流量值繪制集料分速度—集料流量曲線(xiàn)

4)對應生產(chǎn)中實(shí)際使用的目標配合比，通過(guò)集料分速度—集料流量曲線(xiàn)，反算得到滿(mǎn)足目標配 合比的冷料倉集料分速度(0%--100%)。這樣得到的分速度比較嚴格的和目標配合比吻合。

由于原材料存在變異，在變異較大時(shí)應重新篩分原材料。根據篩分結果和級配線(xiàn)反算出各種集料 的比例，同時(shí)重新做各集料的料流流量實(shí)驗，得到新的冷料參數。

2 熱料控制

在瀝青拌和設備的生產(chǎn)中，產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及生產(chǎn)成本主要決定于熱料控制。我們從以下幾 個(gè)方面進(jìn)行熱料系統生產(chǎn)質(zhì)量的控制。

2.1熱料溫度的控制

瀝青混合料的拌和要求在一個(gè)特定的溫度環(huán)境下進(jìn)行，相對于不同的混合料級配、不同的原材料 (如不同的瀝青)對拌和溫度范圍要求不同。要滿(mǎn)足施工工藝的要求，瀝青拌和設備必須具備穩定而準 確的溫度控制系統。

LBA3000型及ASTEC-50型瀝青拌和設備的溫度控制原理是一致的。經(jīng)過(guò)加熱的骨料進(jìn)入熱料提升機之前，瀝青拌和設備通過(guò)溫度傳感器收集信息，通過(guò)A/D轉 換，數據送到溫度調節控制器(PLC)，PLC經(jīng)過(guò)比較模塊等進(jìn)行運算，發(fā)出指令給調節模塊和執行 電機進(jìn)行溫度調節。不同品牌的瀝青拌和設備使用的溫度傳感器有所不同，如LBA3000型瀝青拌和設備采用紅外線(xiàn)溫度傳感器而ASTEC TS-50 型瀝青拌和設備采用熱電偶溫度傳感器。紅外線(xiàn)傳感器對溫度變化反應較熱電偶傳感器快，所以在 實(shí)際的生產(chǎn)中，我們對于不同的傳感器要選擇不同的傳感器反應快慢的系數（傳感器參數設定）。 對于LBA3000型瀝青拌和設備，我們選擇較快的反應系數來(lái)適應紅外線(xiàn)傳感器的較快的反應速度； 對于A(yíng)STEC-50型瀝青拌和設備，我們選擇較慢的反應系數來(lái)適應熱電偶傳感器。合適的反應系數的確定，有利于兩種不同型號瀝青拌和設備出料時(shí)保持溫度的穩定性。

2.2振動(dòng)篩的選擇

振動(dòng)篩是瀝青混合料拌制過(guò)程中一個(gè)重要的裝置，瀝青混合料能否達到設計級配曲線(xiàn)的要求，很大程度上決定于振動(dòng)篩的篩分水平?？刂坪煤Y分過(guò)程，一般要做好以下幾點(diǎn)。

1)振動(dòng)篩網(wǎng)的選擇。LBA3000型和ASTEC-50型瀝青拌和設備原機配圓孔篩，使用效果不理想。經(jīng)改進(jìn)采用高強度、綜合性能良好的合金鋼材方孔篩網(wǎng)。

2)振動(dòng)篩振幅的調整。研究LBA3000型和ASTEC-50型瀝青拌和設備的振動(dòng)篩結構發(fā)現，一 般的振動(dòng)篩的傳動(dòng)系統由電機、傳動(dòng)皮帶、偏心塊組成。偏心塊結構，振動(dòng)篩振幅的調整 一般是通過(guò)增加偏心塊的重量來(lái)實(shí)現的。通常新的設備由于電機性能，傳動(dòng)系統的性能良好，振幅 都能達到生產(chǎn)工藝要求，設備陳舊時(shí)則要通過(guò)振幅檢測裝置來(lái)測量振幅值，通過(guò)添加不同質(zhì)量的偏心塊來(lái)滿(mǎn)足振幅要求。

2.3熱料生產(chǎn)級配的控制

1)單鍋拌和能力的確定。為了能使攪拌鍋的拌和能力充分的得到利用，施工現場(chǎng)的熱料倉配合比 一般是按照瀝青拌和設備的穩定生產(chǎn)的較大產(chǎn)量來(lái)提供的。高速公路施工企業(yè)使用的瀝青拌和設備均 能實(shí)現自動(dòng)控制且以間歇式為主，瀝青拌和設備一般具備4—5個(gè)熱料儲料倉，分別對應各擋熱料。拌 和配料時(shí)，控制系統在各料倉取料量滿(mǎn)足下表的關(guān)系。B1—B5、L 、T分別代表熱料配合比中各種熱料的重量，他們的%則代表各自占的比例。

N=B1+B2+B3+B4+B5+T+L

1= B1%+B2%+B3%+B4%+B5%+T%+L%

上述公式中，N代表瀝青拌和設備單鍋拌和能力。從我公司的實(shí)踐經(jīng)驗來(lái)看，為達到拌和設備的更大利用率中，LBA3000型瀝青拌和設備一般N取3000Kg，ASTEC-50型瀝青拌和設備一般N取4500Kg—5000Kg。

2)熱料稱(chēng)量的控制。熱料系統的控制主要是要做好各材料組分的稱(chēng)量精度控制。瀝青拌和設備的 熱料稱(chēng)量控制系統一般有三部分組成：石料稱(chēng)量系統、填料（粉料）稱(chēng)量系統、瀝青稱(chēng)量系統。

①石料稱(chēng)量系統。石料經(jīng)滾筒烘干機烘干、振動(dòng)篩篩分后暫時(shí)儲存在4-5個(gè)熱料倉內，然后分別進(jìn)入稱(chēng) 量斗進(jìn)行稱(chēng)量，稱(chēng)量的精度通常取決于下列因素：

控制系統的傳感器精度。我公司使用的LBA3000型和ASTEC-50型瀝青拌和設備傳感器都 可達到≤5kg，即控制熱料理論稱(chēng)量誤差在0.2%，可滿(mǎn)足施工工藝的要求。熱料斗斗門(mén)的開(kāi)度和反應快慢程度。熱料倉的熱料在向稱(chēng)量斗卸料過(guò)程，在控制系統發(fā)出關(guān)閉斗 門(mén)信號時(shí)，仍然有石料卸向稱(chēng)量斗(俗稱(chēng)飛料)。 如圖4所示。解決飛料對稱(chēng)量的影響至關(guān)重要。LBA3000型瀝青拌和設備采取了設定飛料經(jīng)驗值 和二次稱(chēng)量的方法，稱(chēng)量系統給定每種石料的飛料經(jīng)驗值H，每種料稱(chēng)量到(B-H)的重量時(shí)就發(fā)出關(guān) 門(mén)信號，稱(chēng)量實(shí)際值正好達到級配重量B。ASTEC-50型瀝青拌和設備采用百分比控制稱(chēng)量，石料稱(chēng)量 達到設定值的85%-95%時(shí)（實(shí)際生產(chǎn)中系統自動(dòng)調節）發(fā)出關(guān)門(mén)信號，使實(shí)際稱(chēng)量值和設定值一定。

②填料稱(chēng)量系統。該系統由填料（粉料）罐，稱(chēng)量斗，輸送裝置組成。粉料由填料（粉料）罐到 稱(chēng)量斗中進(jìn)行稱(chēng)量，再經(jīng)輸送裝置輸送到攪拌鍋。該系統的稱(chēng)量傳感器滿(mǎn)足≤2kg精度范圍。保證填 料的干燥，不結塊對填料（粉料）的稱(chēng)量精度有很大的幫助。

③瀝青稱(chēng)量系統。該系統包括瀝青儲藏保溫罐、瀝青泵、瀝青稱(chēng)量斗。瀝青泵把在瀝青罐內按 照規范要求的熱瀝青經(jīng)管道輸送到瀝青稱(chēng)量斗內，稱(chēng)量斗的控制精度達到≤2kg。為使瀝青稱(chēng)量精確，一般采用二次稱(chēng)量方式，瀝青斗門(mén)打開(kāi)開(kāi)度到更大，完成60%-70%的瀝青稱(chēng)量，再以30%斗門(mén)較大開(kāi)度完成剩余的稱(chēng)量，減少瀝青的飛料。

通常，瀝青稱(chēng)量時(shí)斗門(mén)開(kāi)度越小，得到的瀝青稱(chēng)量值越精確，但是生產(chǎn)效率也越低。實(shí)際生產(chǎn)過(guò) 程中，必須得到一個(gè)平衡兩者關(guān)系的適當的斗門(mén)開(kāi)度，即在不影響熱料配料系統配料速度的情況下， 使用較小的斗門(mén)開(kāi)度。

④除塵系統的控制。除塵系統也是影響混合料質(zhì)量和成本的重要因素。由于中性或酸性回收粉不 但使瀝青用量增加，而且生產(chǎn)出來(lái)的混合料色澤暗淡，降低了瀝青的膠漿作用，導致穩定度偏低。 ASTEC-50型瀝青拌和設備的除塵系統是一級旋風(fēng)式除塵，二級布袋式除塵。當原材料的泥粉較多時(shí)， 混合料的質(zhì)量還是受到較大影響。所以不潔凈的原材料不但使燃油成本加大，而且由于回收粉不可能 完全吸附干凈，影響了混合料的質(zhì)量。同時(shí)，由于粉塵太多，吸塵的風(fēng)門(mén)開(kāi)得太大，把部分 0.3mm 的細集料吸附走，影響了混合料的級配組成。

3 攪拌控制

瀝青按照級配要求配好后，并按照一定的順序進(jìn)入攪拌鍋攪拌成成品料。成品料的均勻與否主要 受以下3個(gè)因素的影響。

1)各材料進(jìn)入攪拌鍋的順序。由于按照施工規范的要求，石料進(jìn)入攪拌鍋后要進(jìn)行干拌，使石 料得到充分的攪拌。所以下料的順序為石料、填料（粉料）、瀝青。

2)攪拌時(shí)間的選擇。攪拌時(shí)間的長(cháng)短直接關(guān)系到瀝青混合料攪拌均勻與否。一般來(lái)講，石料干 拌時(shí)間越長(cháng)、總攪拌時(shí)間越長(cháng)，攪拌出來(lái)的料的均 勻性越好。但是帶給攪拌鍋的損傷也越大，溫度的散失也越嚴重 ；過(guò)長(cháng)的攪拌時(shí)間還會(huì )讓混合料出現過(guò)拌離析現象。所以在施工過(guò)程中，一般選擇5-10s 作為石料的干拌時(shí)間，總攪拌時(shí)間控制在48-60s之間為佳。

3)攪拌鍋內機械元件的磨損情況。攪拌鍋單組攪拌件的結構如圖5所示，攪拌臂和攪拌刀片磨 損后攪拌直徑d減小，對攪拌鍋的性能造成一定的影響，影響混合料的熱料稱(chēng)量控制系統質(zhì)量。

瀝青拌和設備生產(chǎn)質(zhì)量控制是一個(gè)系統工程，需要從原材料生產(chǎn)、原材料備料、冷料、熱料配比、 攪拌系統等環(huán)節綜合考慮。