沥青混凝土搅拌设备范文

导语：如何才能写好一篇沥青混凝土搅拌设备，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：沥青混凝土搅拌设备；传感器；应用；原理

中图分类号：U415.5文献标志码：B

Abstract： Given that incorrect operations and accidents happen all the time during daily use and maintenance of asphalt mixing plant due to operators unfamiliarity with the principle and applicability of sensors in each part of it， the principle， technical specification and selection basis of sensors applied to the automatic and intelligent asphalt mixing plant for the use of precise measurement， material transit， measuring the properties of feedback material and auto alarm were expounded， which provides reference for the users of asphalt mixing plant.

Key words： asphalt mixing plant； sensor； application； principle

0引言

随着沥青混凝土需求量不断扩大，品质要求更高，自动化、智能化的沥青混凝土搅拌设备越来越受到青睐。沥青混凝土搅拌设备工作时，需要严格控制矿料级配，以确保生产出合格成品料；要及时了解骨料和沥青的温度，以保证成品料的温度适合碾压、摊铺；还应监控各种配料的供应量，以保证持续供料、连续工作。以上关键信息的获取均由传感器反馈完成，因此传感器是确保整套设备安全可靠运行的重要部件。本文着重介绍传感器在沥青混凝土搅拌设备中的应用。

1传感器概述

传感器是一种检测装置，是信息采集系统的首要部件，能感受到被测量的信息，并将其按一定规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现现代化测量和自动控制（包括遥感、遥测、遥控）的主要环节，是信息的源头，也是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础[1]。

传感器通常由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成，其组成结构如图1所示。其中，敏感元件是指能直接感受（或响应）被测量的部分，即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其他量。转换元件则将上述非电量转换成电参量。基本转换电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量，以便进行显示、记录、控制和处理。

2传感器在沥青混凝土搅拌设备上的应用

沥青混凝土搅拌设备以各种粒径的碎石、砂及石屑作为骨料，以沥青为结合剂，以矿粉为填充剂，将它们按一定工艺处理后，按特定的级配送进搅拌器混合搅拌均匀，形成成品料，生产工艺如图3所示。

按照《道路施工与养护机械设备沥青混合料搅拌设备》（GB/T 17808―2010）的规定，沥青混凝土搅拌设备总成包含：冷料供给系统、干燥滚筒、燃烧器、热骨料提升机、振动筛、热骨料仓、计量系统、搅拌器、粉料供给系统、沥青供给系统、导热油加热炉、成品料仓、除尘系统、电气控制系统、气路控制系统以及安全与环保系统[2]。

3传感器在沥青混凝土搅拌设备中的分类及原理

3.1冷料仓传感器

混凝土搅拌设备的冷料仓安装有湿度测量微波传感器，用来检测骨料含水率。常用的有英国HYDRONIX数字微波测湿传感器HydroProbe II、HydroMix VI等。

冷料仓传感器的工作原理为：当腔体插入砂石中时，带有外槽缝天线的微波同轴腔共振器发射出的微波被砂石吸收，共振特性曲线的峰值随微波被砂石吸收而衰减，测量微波的衰减量即可检测砂石的湿度。

骨料的含水率是沥青混凝土的一项主要技术参数。沥青混凝土骨料烘干加热所需的热量，一部分是骨料本身温升的需要，另一部分是用来使骨料中的水分汽化，因此骨料含水率高，消耗的热量多，能耗大。而且水汽量大对通风烟道也有不利影响，易使烟道结露，影响除尘布袋的使用效果及寿命。在冷料仓设置传感器，为骨料湿度检测提供了保障和依据。

3.2计量模块中的传感器

混凝土搅拌设备装有许多计量模块，如骨料计量秤、矿粉计量秤和沥青计量秤等。这些计量模块通常使用三点或四点承载式电子秤，称量单元均为电阻应变式称重传感器，常用品牌有美国TOLLEDO：SB 、MTB以及STC等系列产品。

称重传感器的工作原理为： 传感器（或称弹性元件、敏感梁）在物体重力的作用下产生弹性变形，粘贴在它表面的电阻应变片（又称敏感元件、转换元件）也随之产生变形，使其阻值发生变化（可能增大，也可能减小）；检测电路会检测出电阻的变化，并把变化量转换为相应的电信号（电压或电流）输出。称重传感器的主要指标为额定容量和灵敏度。

3.3温度传感器

（1） 导热油系统一般使用铂电阻温度传感器STTT系列，其工作原理是利用金属铂（Pt）的电阻值随温度变化而变化的特性，该特性具有很好的重现性和稳定性。铂电阻温度传感器稳定性好，精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200 ℃～650 ℃）最常用的一种温度检测器。

（2） 骨料测温系统采用防腐热电偶传感器NFWRN433（-40 ℃～400 ℃）。其工作原理是：将两种不同成分的导体两端焊接，形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫参比端；当测量端和参比端存在温差时，就会在回路中产生热电流，仪表就会指示出热电偶产生热电动势的对应温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度的升高而增大，热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。不同材质的热电偶用于不同的温度检测范围，且灵敏度也各不相同。对于大多数金属材料热电偶而言，灵敏度大约在5～40 μV・℃-1之间。

（3） 某拌和站的骨料及成品料温度采用美国雷泰高温红外线测温仪CSI检测。

其测温原理为：红外线测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成，被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入红外线检测器，两信号的差值经放大器放大，从而控制反馈源的温度，使反馈源的光谱辐射高度和物体的光谱辐射高度一样，显示器同步显示被测物体的温度。

该产品针对沥青混凝土搅拌设备进行过设计改进，增加探头增透膜，它不但有防腐蚀效用（针对搅拌缸下成品料产生的烟气），还可以避免气体对探头产生的冲击影响测温的准确性。

主楼平台大梁采用压电微型一体化振动变送器PR3010，测量范围为0～5 mm・s-1，在压电式加速传感器基础上增加了内置的测量、转换、积分、放大、变送等主要电路，以实现速度量的输出。

成品运料小车位置检测、斗式提升机从动端脱链检测以及冷料给料机缺料检测等系统，均采用电容式开关型传感器接近开关。其原理是：被测物件与开关外壳作为极板形成电容器，测量时随关物件向测量头靠近，电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，电路状态同步变化来控制开关的连通或断开。

4结语

在沥青混凝土搅拌设备中，传感器被大量应用，通过及时准确检测并反馈各核心技术点的温度、湿度、位置等工作状况，可以确保整套设备安全可靠运行，极大地提升了沥青混凝土搅拌设备的品质。传感器新技术的发展及应用，将进一步促进沥青混凝土搅拌技术的进步与提升，远程监控、全程自动化作业在未来可能成为现实。

参考文献：

篇2

收稿日期：20160614

摘要：为了提高沥青混合料的质量，防止不均匀混合料摊铺影响道路质量，提出基于机器视觉的沥青混合料花白料识别方法，并随机采集100帧沥青混合料图像进行检测识别。检测结果表明：采用该识别方法的沥青混合料搅拌均匀性检测的准确率为97.8%，花白料特征检测准确率为984%，总体检测准确率为98.1%，平均检测速率为每帧0.09 s，可为解决沥青混合料不均匀问题提供一定的借鉴参考。

关键词：沥青混合料；花白料；机器视觉；检测识别

中图分类号：U414.03文献标志码：B

Recognition of Exposed Aggregate of Asphalt Mixture Based on Machine Vision

ZHANG Yongwei， SHI Faken， LI Long， TONG Yibin

（CCCC Xian Road Construction Machinery Co.， Ltd.， Xian 710018， Shaanxi， China）

Abstract： In order to improve the quality of asphalt mixture and avoid the use of uneven mixture on the pavement， recognition of exposed aggregate of asphalt mixture based on machine vision was proposed. 100 frames of asphalt mixture images were randomly collected for recognition. The results show that the accuracy of evenness detection is 97.8%， and accuracy of detection on exposed aggregate is 98.4%. The overall accuracy is 98.1%， with average detection rate being 009 seconds per frame. The recognition provides reference for finding solutions to the unevenness of asphalt mixture.

Key words： asphalt mixture； exposed aggregate； machine vision； detection and recognition

0引言

沥青混凝土搅拌设备是将沥青、粒料（又称骨料）、粉料等筑路材料按一定比例在一定的温度下均匀搅拌的机械设备，在搅拌过程中可能会出现花白料[1]。花白料就是在搅拌沥青和石料时，因搅拌不均匀产生一部分包裹沥青特别多，一部分还没有包裹到的问题。如果将花白料摊铺到路面，容易出现散料，影响路面性能和效果，必须马上进行处理[24]。目前，对沥青混合料花白料的识别大多是通过人工进行，效率较低且准确率差；而基于机器视觉的花白料识别不仅可以避免主观臆断，且检测速度快、准确度高、成本低、受外界影响小[5]。

为了预防沥青混合料花白料的产生，本文开发基于机器视觉的沥青混合料花白料的识别系统，针对热拌沥青混合料在搅拌过程中出现的不均匀问题，快速、实时识别，为沥青混合料的搅拌质量控制提供直观、可靠的监控手段。

1沥青混合料图像采集设备

通过对沥青混合料生产现场拌和楼设备的调研，确定了相机、光源的架设位置，并设计了能够采集到混合料搅拌情况图像的采集装置，如图1所示。

图1沥青混合料图形采集设备

（1）相机。使用德国Basler acA130060gm相机，分辨率为1 282×1 026，视场大小为300 mm×300 mm ，帧率为60 fps，相机精度0.3 mm。

（2）相机镜头。使用日本RICOH的FLCC75282M镜头，镜头焦距为75 mm。

（3）光源。沥青混合料搅拌仓处于封闭环境，必须要使用光照均匀、稳定的光源以辅助相机采集图像。由于生产现场图像采集设备的安装空间小，故采用前向照明的方式，即光源直射方式。使用深圳健胜照明有限公司的大功率LED投光灯作为补充光源，功率为50 W。

2沥青混合料图像处理方法

沥青混合料图像处理首先对采集到的图像进行预处理， 计算沥青混合料图像灰度值均值和标准差，再进行相关形态学处理，最后提取花白料的轮廓信息。依据图像灰度值均值和标准差，判断沥青混凝土搅拌是否均匀；若搅拌不均匀，依据花白料的面积和面积占比分析，提出有效的搅拌策略。沥青混凝土花白料识别检测方法流程如图2所示。

图2沥青混凝土花白料检测方法流程

2.1沥青混合料图像滤波

相机采集到的沥青混合料图像有噪声，而且边缘不够平滑，因此需要使用滤波方法抑制噪声，提高图像质量[6]，方便后续图像处理及相关计算分析。混合料原图如图3所示。

（1）高斯滤波。沥青混合料图像在采集和传输过程中会受到噪声的干扰，使图像质量下降。使用内核为3×3的高斯滤波器减弱噪声，增强图像对比度，提高图像质量。高斯滤波效果如图4所示。

（2）卷积高亮细节滤波。在高斯滤波减弱沥青混凝土图像噪声的过程中，会造成图像整体模糊化，因此使用3×3卷积核的卷积高亮细节滤波器，可以突出图像边缘等细节。卷积高亮细节滤波效果如图5所示。

2.2沥青混合料搅拌均匀性参数提取

在沥青混凝土花白料检测时，依据图像灰度值均值分析判析沥青混合料的整体混合情况，依据图像灰度值标准差分析判析沥青混合料的混合均匀情况。

经过滤波后的沥青混凝土图像，得到数组形式表示的灰度直方图，直方图反映了0～255之间每个灰度值及具体像素数量。记X为0～255之间的灰度值，YX为对应像素数量， Y0表示灰度值为0对应的像素个数，A为图像中像素点总数，则灰度值均值X[KG*3]- 为

X[KG*3]- =∑255X=0（XYX）A-Y0

灰度值标准差δ为

δ=∑255X=0[（X-X[KG*3]-）2YX]A-Y0

2.3沥青混合料图像阈值分割

基于灰度直方图的阈值分割算法[7]，可以根据图像特点准确地提取出沥青混合料图像中的花白料。对图像灰度直方图进行阈值分割，设置阈值为125～255，得到沥青混凝土的二值图像，如图6所示。

2.4沥青混合料图像形态学处理

阈值分割后的二值图像中颗粒多且杂乱，在对沥青混凝土花白料识别时，需要针对较大颗粒进行分析。因此，可对沥青混凝土二值图像进行相关形态学处理[810]，提取出图像中的较大颗粒及其边缘轮廓。

（1）删除小目标。为了提取沥青混凝土图像中的大颗粒，需要先删除图像中的小颗粒，使用3×3的掩模、像素帧正方形、邻域8连通的算子对图像腐蚀3次。提取效果如图7所示。

（2）膨胀。为了增强沥青混凝土图像中的大颗粒图像，使用3×3的掩模、像素帧正方形、邻域8连通的算子对图像膨胀1次。膨胀效果如图8所示。

图8膨胀

（3）凸包。为了测量沥青混凝土图像中花白料颗粒的参数，利用凸包函数计算每个粒子的凸出包络，可有效地关闭粒子，方便后续的粒子参数计算。使用8连通的凸包函数，得到颗粒的凸包效果如图9所示。

（4）轮廓提取。为了提取沥青混凝土图像中花白料的轮廓，使用5×5的掩模、像素帧圆形、邻域8连通的梯度内函数提取颗粒凸包后的内部轮廓，轮廓提取效果如图10所示。

2.5沥青混凝土花白料特征参数提取

沥青混合料中有较大颗粒花白料时，针对形态学处理后的沥青混合料二值图像，依据花白料颗粒面积大小及其占整幅图的面积比例，判断沥青混合料搅拌不均匀的程度，为后续解决问题提供依据。假设第i个花白料颗粒的面积为si，图像的总面积为s，则面积占比pi为

pi=sis（3）

2.6沥青混合料图像花白料标记

沥青混凝土二值图像经过形态学处理，提取图像中的较大颗粒，这些较大颗粒就是花白料颗粒。使用灰度图像运算方法，在原图中标记出花白料颗粒，如图11所示。

图11花白料标记

3沥青混合料图像的识别检测

在检测识别沥青混合料花白料前，先采集一定数量的沥青混凝土图像，再从这些图像中挑选出搅拌质量最好的一幅图像，作为标准参考模板，并将参考模板中代表搅拌均匀性的2个特征参数保存在数据库中。检测过程中，用户可以设置标准参数的浮动比例，浮动比例越小，检测标准越严格。待识别沥青混凝土图像通过提取的特征参数与数据库中的比较，判断是否合格。记待识别沥青混合料的特征值为Mi，记标准参数的特征值为Ni，浮动比例为εi，则比较方法如下。

Mi≤Ni+Niεi合格

Mi≥Ni+Niεi不合格

检测过程中，2个特征参数按灰度的均值、灰度标准差顺序依次比较，如果某个参数标准不符合，则后面参数不再比较，只有全部参数都符合2个标准参数的沥青混合料搅拌图像才是均匀的。

采集10幅图像，经过预处理，提取图像整体灰度参数。图像整体灰度值均值和灰度值标准差数据见表1。

以表1中的6号图像作为参考标准，设置浮动比例为10%。从2个参数比较结果得出沥青混合料搅拌均匀的有6、7、8、9、10号，其余5幅图像是搅拌不均匀的。选择1号图像，提取图像中的花白料面积及面积占比参数，占比参数见表2。

检测过程完成后，使用指示灯显示检测结果，设置一个指示灯，如果参数符合标准，则指示灯绿灯亮；如果参数不符合标准，则指示灯红灯亮；如果参数没有被比较，则指示灯黑灯亮。

沥青混合料花白料识别检测要求准确率高、速率快，经试验验证，本研究检测一幅沥青混合料图像大约需要0.09 s。

4准确性检验

为了检验算法的准确性，使用搭建的图像采集

设备采集100幅沥青混凝土图像，其中63幅图像中有花白料，剩下37幅图像是合格的沥青混凝土图像。结果如表3所示。

从表 3中可以得出，沥青混凝土的4个特征参数检测存在误差，原因可能是沥青混凝土表面有少量灰尘，影响了灰度值大小和花白料面积及面积比。

5结语

为提高沥青混合料搅拌过程中的质量，本研究设计了基于机器视觉技术的沥青混合料花白料识别方法。

检测结果表明：本研究检测沥青混凝土搅拌均匀性特征的准确率为978%，花白料面积和面积比检测准确率为984%，整体准确率为981%，沥青混凝土图像的平均检测速率为第幅009 s。因此，本研究方法准确率高、速率快、整体效率好。

参考文献：

[1]赵青龙.搅拌工艺对沥青混合料搅拌均匀性的影响[D].西安：长安大学，2015.

[2]曹勇涛.热沥青混合料在搅拌过程中的不均匀性及其质量控制[D].西安： 长安大学，2008.

[3]施昌权.浅谈沥青拌和站出现异常混合料的原因及其解决方法[J].交通工程，2011（2）：177178.

[4]胡建军.浅谈公路沥青路面施工技术要点[J].东方企业文化・东方智慧，2012（4）：192，178.

[5]韩冰，林明星，丁凤华.机器视觉技术及其应用分析[J].农业装备与车辆工程，2008（10）：2427.

[6]姒绍辉，胡伏原，顾亚军，等.一种基于不规则区域的高斯滤波去噪算法[J].计算机科学，2014，41（11）：313316.

[7]张英烈.人群密度估计研究及其在医院中的应[D].杭州：杭州电子科技大学，2015.

[8]肖大雪.浅析数学形态学在图像处理中的应用[J].科技广场，2013（5）：1019.

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[关键词]沥青混凝土；搅拌机；操作

中图分类号：TU528.42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0204-01

在对沥青路面进行施工时，沥青混合料的质量将受沥青搅拌机的性能和工作状况的直接影响，这影响将继续关系到整个工程的质量和进度。所以就必须要求机械操作人员不断的提高自身的操作技能，才能最大限度的把机械设备的使用效能发挥出来。

一、熟练运用安全操作的基本技能

操作人员必须熟练掌握搅拌机的各个部位的结构还有搅拌机的工作原理，必须在这个基础上，在整个机械操作的过程中使用安全的操作。①沥青搅拌设备作为一个综合性设备，只有经过专业训练的操作人员才能使用，在训练中，操作人员必须了解沥青搅拌设备的性能、各个部分的结构，熟练掌握保养知识和操作程序以及安全事项，在通过有关部门的认可之后才能进行操作；②在对机器进行调整和维修的操作之前，必须让一切机械停止运转，在机械的运转过程中是严禁调整的。③整套设备和各单位设备的使用必选按照其特定的用途来进行使用，在操作和保养方面也必须按照设备的制造厂家的说明进行；④所有的安全装置必须严格按照相关的安全法规进行正确的配备，在机器运转过程中严格禁止超出定额的最大速度。⑤只有合格的电工才能对电器方面的工作进行操作；⑥配线应该严格按照高标准的要求来定，应该要适当的让设备接地，必须使用能够防止意外损坏的安全保护结构的电源引线；⑦在对沥青搅拌机进行使用之前必须要对设备的燃油油位或燃气余量、空气压力调节数、沥青油温度进行检查；⑨在确定其他工作人员全部离开机器并且以铃声作为警报以后才能启动搅拌机；⑩在进行开机或关机操作时开启和关闭的顺序一定要按照机械运转的顺序。在做沥青搅拌机工作后的清理时，有几个非常要注意的地方：要反转沥青泵、干燥筒和热料斗中的所有存料要逐步的清理完、把搅拌锅门打开、检查干燥筒的进料口和一级除尘入口的地方有没有过多的集料，如果有的话就要及时进行清理、把系统中残余的空气和冷凝水放掉。这样才能让设备始终保持在良好的使用状态。

二、严格控制计量系统

在沥青混合料的计量系统中：①在开动循环泵之前要确保沥青供料罐中的沥青已加热至工作温度；②应该要先反转沥青泵，让出油口的沥青在循环系统中循环5分钟，确保出油口的沥青受热之后保护沥青泵正常运转之后才能进行沥青泵循环；③保持沥青下油管的干净畅通，这样才能使沥青快速的喷入搅拌锅里面，必须要保证沥青足量并快速的与石料进行混合搅拌；④在进行沥青计量转换气缸时的动作要灵活、及时和准确，而且要保证密封性的良好度，沥青计量称悬挂时要牢固和灵活，不能和箱体相接触；⑤沥青结束喷洒之后的阀门开启和关闭都要非常严密，确保沥青没有地漏。在工作之后必须要打开阀门，将油秤内的沥青彻底排空。

还有骨、粉料的计量系统也要注意：①将各个骨料仓门进行活动然后检查气路是不是保持通畅的，仓内有没有蓬结的骨料；②准确及时的对骨、粉料进行计量转化，并且密封性良好，悬挂计量称时要灵活和牢固；③卸料门关闭时要非常严密，不允许漏粉和漏料的情况存在；④要将给料器和阀门密封严实，在计量结束之后不能漏粉。

三、严密关注机械设备的运转状况

通过仔细查看的方式检查机械经常运动的各个部位，查看各个连接处有没有出现松动的情况，情况是否良好、动作是否灵活、有没有异常的磨损，如果发现问题就必须及时的进行处理。在搅拌机进行动转时要非常仔细的听，要分辨和牢记出机械的每一个部位的正常声音，如果发现有不正常的声音，既要迅速的查明原因，再根据原因进行处理。在操作室内，电路电器等如果烧坏了或者是起热，还有没有燃烧尽的燃油混合在成品料中，都会发出不同的气味，如果熟悉这些气味，就可以通过不同的气味判断故障所在的位置。

四、控制好产品质量

（一）控制好沥青成品料的温度

混合料主要的影响因素主要有燃油或燃气的质量和原材料的含水量。如果燃油或燃气的质量差，点火就会很困难，就会发生管道堵塞、热值较低和燃烧不充分等情况，出现这种情况的话，石料加热就会不稳定，难以控制温度。如果原材料的含水量较大，并且不均匀的话，在生产的过程中进行石料温度的加热就会不稳定。还有燃烧系统的磨损、漏气或者堵塞也会使各个部门的零件难以保持原有的性能，造成系统压力过低，供油量供气量不稳定的情况，并且雾化燃料效果会很差，严重的影响到了沥青混合料的温度。

（二）控制好混合料的级配

原材料的规格直接影响着混合料的级配，关于原材料的规格，操作人员可以根据实验室所提供的参数微调一下生产配合比。影响混合料级配的另一重要影响因素是搅拌机振动筛筛网的变化，如果筛网发生断裂、破损、漏料或者是磨损超限的情况，就会导致混合料级配发生变化，如果筛网发生堵塞，热料筛分不充分，同样会导致级配变化。所以操作人员就可以根据混合料的粗细变化和筛网的使用情况来进行判断了。

（三）控制好混合料的油石比

为力求沥青计量的精确度，操作人员应该在操作的时候尽量调小沥青计量的误差范围，沥青用量不管是过大还是过小都会造成路面产生不同的病害。所以必须要严格控制好沥青在生产控制中的用量。决定沥青混合料的最佳油石比的是矿料的级配和粉料的含量，它能保证路面强度及其使用性能，所以计量粉料时，也要尽量缩小误差范围。

在现代社会，要想保证工程质量，就要使用先进的设备，然后就是拥有优秀的操作技术，才能充分发挥设备的优势，只有好的操作水平、好的设备、好的管理，才能使工程按时、顺利的完成，才能生产出优秀的产品，保证产品的质量和路面的强度及其使用性能。

参考文献

[1]燕培荣.关于沥青混凝土搅拌机中除尘装置的设计研究[J].科技风.2014（1）：148-149.

[2]许蓓.沥青混凝土搅拌机主要部件的控制与改进[J].机械研究与应用.2013（4）：149-151.

篇4

介绍了三种沥青路面厂拌热再生加热辊筒的基本结构,对加热辊筒的加热效果,结构性能特点和经济性进行分析比较,阐述了三种加热辊筒在厂拌热再生中的优缺点

关键词

厂拌热再生,加热滚筒,旧沥青混合料

中图分类号：U416文献标识码： A

引言

据我国交通部“十二五”规划，至2015年，全国公路总里程将达到450万公里，高速公路总里程将达到10.8万公里。按照沥青路面的设计寿命计算，每年将有10%的沥青路面进入大中修期，产生的废旧沥青混合料将达到每年数百万吨，如将旧沥青混合料再生利用，每年可节省材料费数亿元人民币，所以沥青路面的再生利用有着显著的经济效益和社会效益。

厂拌热再生定义厂拌热再生就是将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂，再集中破碎，根据路面不同层次的质量要求，进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌合成新的混合料，从而获得优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面。沥青混合料的加热设备成为整套系统性能好坏的关键点。

一、旧沥青混合料的几种加热方式

旧沥青混合料在厂拌热再生中要经过加热设备加热到一定温度才能完成再生过程并最终与新沥青混合料混合搅拌，才能生产出合格的再生混合料。旧沥青混合料的加热主要有以下三种方式：

1利用烘干辊筒直接加热旧料

2利用双滚筒实现对旧料和新料的加热和搅拌。

3利用热风夹层滚筒对旧沥青混合料进行加热。

二、 几种旧沥青混合料加热设备的结构特点对比

第（1）种，利用烘干滚筒直接对旧料进行加热。新料和旧料为分开加热，分开计量。新骨料在低位加热滚筒加热好后提升至热料仓，RAP由提升机提升至上位加热辊筒加热，新料和旧料分别进入各自计量系统计量后进入拌锅搅拌。混合搅拌，如下图

这种加热方式其加热时间短,一般30S-36S之间,即使加热好的旧料与新料在搅拌锅内混合搅拌,新旧混合料的扩散阶段也不能充分进行,新旧混合料的之间没有充分混合搅拌时间,再生混合料质量不好。

第（2）种加热方式是利用双滚筒实现对旧料和新料的加热和搅拌。如图：

拌和楼内筒是新集料的烘干筒，外筒内壁与内筒外壁之间是搅拌区。在拌和混合料时，新集料从内筒的上侧进入，内筒旋转，在重力作用下新集料随之向下流动，到达燃烧器前达到最高温后，进入内外筒间的搅拌区；RAP直接加入搅拌区，与高温的新集料混合吸收其热量，使旧沥青融化并分散到新集料表面，然后再加入新沥青（如果有再生剂，新沥青之前加入）、矿粉，在搅拌叶片的作用下向上螺旋推进，从搅拌区的最上端排出混合料。双滚筒拌和楼搅拌程序合理，经过长时间（约90秒）的强制搅拌，搅拌充分、均匀；在不损伤RAP并不产生二次污染的前提下，热效能高，加热充分，并且搅拌区氧气含量低，基本充满惰性的水蒸气等，能减轻混合料的短期老化作用。连续式双滚筒设备再生效果好，混合均匀，节能环保，旧料添加比例最高可达50%~60%，同时也可以生产全新沥青混合料。

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关键词：拌合楼；高速公路；公路保养

Abstract: In this paper, the working principle of mixing start, combined with the practice of highway maintenance, analysis of the use of mixing equipment in the repair and maintenance of highway asphalt pavement, the paper mainly introduces the application of small mixing equipment and notable economic benefits, and the future of our country for highway maintenance and small maintenance machinery and equipment is given of the use of some suggestions.

Key words: mixing; expressway; highway maintenance

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A文章编号：

引言：

近些年来, 国家把高速公路的建设提到了一个新的高度来认识，投入大量资金进行高速公路的修建，并且逐步把公路建设和公路养护放到了同等的地位，认为两者都是国家发展的体现。由此可见, 高速公路的小修保养更是一项具有战略意义的工作。由于沥青混凝土路面具有地址条件适应性强、维护方便和行车舒服等特点而被广泛应用于高速公路中。而在高速公路通车后，由行车荷载作用、外界环境以及设计的原因、施工中存在的不足带来的影响，沥青混凝土路面会逐步出现多种破坏，其中路面坑洞的出现及日常的养护维修是最为频繁的一项施工项目。而对于坑洞的修补，就得用到用拌合楼拌合后的沥青混合料。本文从拌合设备的组成和原理着手，阐述了拌合楼在高速公路小保养中的运用。

一、 拌合楼的组成和工作原理

沥青混凝土拌合设备一般由四大部分组成, 即中央控制室，通过现代化的自动控制系统监控和检查拌合楼系统的工作，控制室中的计算机上中央控制室的中枢神经；干燥机，由冷骨料给料装置、干燥箱和输送机组成；搅拌机组，由热骨料提升机与搅拌器之间的各部分装置组成；辅助机组，由除尘系统、沥青供给系统和矿粉供给系统等组成的。中央控制室控制着整个拌合楼系统的工作。

当计算机发出开机命令后，由中央控制室控制的整个拌合系统开始运转，冷料仓中各个室内的骨料按目标配合比矿料级配比例调好转速使之落入皮带传送机上，由此输送进入干燥式的拌合滚筒内，冷料供料机内的流量由变频电机变转速控制，筒内的骨料连续旋转前进，待烘干后由热料提升机连续的输送到振动筛上进行筛分。筛分接受后不同尺寸的骨料分别落入相对应的热料仓的仓室内，而矿粉被螺旋送料器送入热料仓中的粉料室内，中央控制室的计算机控制着各个室的电子秤来计量各种骨料、沥青及矿粉的比例，随后把这些配料输送到搅拌锅内进行均匀搅拌，最终形成的成品料卸到旁边的送料推车上，然后送往储料罐中，通过罐子的卸料阀门进行取用。

二、 拌合楼在实际工程中的应用

近多年的高速公路上所承担的负荷越来越大，公路的养护成为很重要的事情，进而出现了很多专门养护公路的企业，这些企业在过去的养路过程中所用的沥青混合料由拌合站购进，这种方式就使得沥青混合料的供应上存在很多的不确定性，随着高速公路车流量特别是重载车辆的增多及最初施工过程中出现的不足，使得路面上出现坑洞的频率增高，沥青混合料的供应问题给企业的日常养护带来了巨大的压力。在这种情况下，一定规模的企业开始使用小型的拌合楼放在施工现场进行沥青混合料的供应。以下对沥青混凝土搅拌机进行简介。

QLB-15型沥青混凝土搅拌机是一种移动强制式搅拌机，其中的Q代表强制搅拌，15代表15吨/小时，整个表示的是额定产量为15吨/小时的强制式沥青混凝土搅拌机。这种搅拌机采用可编程序控制器对机器的生产进行自动控制，以触摸屏来实现人机对话。可编程序控制器的性能比较稳定。QLB-15使用三相交流电，电压为380V，频率为50HZ，工作电压为220V，为避免跳闸，供电功率不小于设备的总功率。搅拌机与电源距离应尽量小，同时还要考虑与施工现场的距离，取两者的最佳值。

1、 设备的安装与调试

沥青拌和楼在施工生产过程中会产生工业噪音和一些粉尘，这些污染都是不能避免的。所以在选址及考虑楼和拌安装场地大小的同时，还有注意安装地点应尽量远离居民区和农田地等，防止干扰群众的生活和污染农作物。其次还要考虑生产用电和用水等因素。

拌合楼的安装形式有三种，分别是移动式的车载拌合；采用地沟以供汽车进入接料的固定式；平地安装，采用斗车接料的固定式。需要调试的有以下部位，一是检查各部件有无松动，油是否充足，检查电源电压是否够用，钢丝绳有无松动，机子的滚筒内是否有异物；二是先进行空机试运转，查看进料斗升降是否正常，风机管路有无泄漏，滚筒的旋转方向有无反转，各热继电器的电流值是否在正常范围之内，电控柜中的各种程序能否正常启动，柴油泵和沥青泵是否正常运转。

拌合机的拌合参数是固定的，不能调节。所以唯一能调节的是拌合时间，因此对拌合时间的控制就是对干拌时间、湿拌时间和各种材料加入时间的控制。一是对干拌时间的调试。所谓干拌时间就是加入沥青的时间，干拌的作用使集料分布均匀，避免集中的细料与沥青结块。但干拌对集料的破坏作用也非常大，所以要尽量减少干拌时间，最佳时间一般为10s左右。二是湿拌时间的调试。所谓湿拌时间是指沥青加入以后的时间，为了使拌合均匀，效果更好，需要很长的湿拌时间，但时间过长将影响拌合机的产量，从而增加成本。三是材料的加入方法。拌合设备的拌合能力和填料的用量等因素决定着填料的最佳时间。注意填料要在沥青加入之前加入，这样可以使填料充分的吸附沥青。

2、 拌合楼的构成

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【关键词】沥青混凝土；燃烧器；燃气改造お

1. 沥青搅拌设备油气两用燃烧设备选型

1.1 骨料烘干滚筒是沥青搅拌站的重要设备，其主要功能是去除骨料中的水份，并将骨料加热至所需温度，一般普通沥青砼160～190℃；改性沥青砼190～220℃左右。烘干滚筒相当于一台流动床热交换器，其换热效率高，骨料的烘干加热效果就好，设备生产效率也就高。沥青搅拌烘干滚筒是由燃烧器火焰直接燃烧加热提供骨料所需热量。因此滚筒燃烧器的选择对沥青搅拌站设备的技术性能改造起着重要作用。

1.2 烘干滚筒分为调整、烘干和燃烧三个区。进入滚筒的骨料还具有一些粘性，撒播性能不好，调整区中带槽口或锯齿的拨料板可将其打散、调整均匀。燃料在燃烧区中完成燃烧，形成高强度火焰对骨料进行高效辐射加热，高温烟气穿过烘干区和调整区的料帘对骨料进行对流换热，烟气最后经除尘器后从烟囱排出。如果尾气温度不符合布袋除尘器的要求，设备调试中可对对流换热量做适当调整，即对调整区或加热区拨料板数量做适当增减。

1.3 沥青搅拌站烘干滚筒燃烧区短，容积热负荷高。以3000型拌和站为例，滚筒内有效净空间（以拨料板边缘计算）内径为2.2m、3m长的燃烧区形成的燃烧空间就是燃烧区容积：

V=LπD2/4=3×3.14×2.22/4=11.4m3

计算燃油量为1 6 8 0Kg/h（一般燃油热值为1 05 0 0 Kc a l/Kg），总燃烧热量：

Q=1680×10500=1764万Kcal/h

计算容积热负荷：

qv=Q/V=1764×11.4=154.7万Kcal/m3

经换算相当1800KW/m3，是工业锅炉的燃烧容积热负荷（200～500 KW/m3）的3.6～9倍。因此单从提高燃烧强度而言，长火焰的燃烧器就不适合用于要求高容积热负荷的沥青砼拌和用烘干滚筒。

图1 沥青搅拌设备油气两用燃烧设备

1.4 沥青搅拌站烘干滚筒是一种适用高强度燃烧的特殊换热装置，燃料消耗直接影响设备运行成本。为了最大限度提高换热效率，降低运行成本，技术改造时应采用符合要求的专用燃烧器，尽可能提高燃烧强度。以及同时考虑火焰长度的可调性，燃烧区拨料板结构形式，做到料帘不浇打火焰，燃烧器大小火调节比宽，烟气中的CO含量低等等，以期获得最好的设备配置性能。

1.5 StarJet系列燃烧器是为沥青搅拌站烘干筒设计的专用燃烧器，燃烧器设计时充分考虑了搅拌站烘干筒对容积热负荷、对调节比等特殊要求，如图1所示，容积热负荷分别可达1560～2070 KW/m3和1814～2580KW/m3，完全能实现在有限的燃烧空间内完成充分燃烧，在小空间内产生很高的热负荷，以高强度辐射换热有效地保证了烘干筒内最佳换热效果。

1.6 通过技术讨论和各种燃烧设备的对比，LINTEC C SD―2500型沥青搅拌设备技术改造也确定采用美国豪科的沥青拌合专用油、气两用双燃料燃烧机，该机为多燃料品种，可燃轻、重、渣油、天然气及各种工业气体。并且已在ASTEC LB―3000型沥青搅拌设备上燃油使用多年，性能比较稳定。技术改造更换的StarJet燃烧器特点如下：

（1）燃料为渣油、重油、轻油、天然气，无需更换喷嘴，适应范围广泛。

（2）低压雾化，只需普通油泵，避免频繁更换泵的烦恼，使用寿命长。

（3）火力调节比宽7：1，火焰可调，适合不同结构的滚筒。

2. 技术改造工程实施参考方案

2.1 燃烧器使用天然气燃料工艺参数要求。

（1）天然气调压站出口压力为0.03MPa，直供滚筒燃烧器。

（2）供给LINTEC2500沥青拌合滚筒转炉燃烧器天然气流量约1290m3/h。

（3）供给ASTEC3000沥青滚筒燃烧器天然气流量约2100m3/h。

2.2 燃烧器使用天然气燃料管道流程。

室外天然气管网（压力约在0.2MPa范围）用户调压站（设备管前动压力保证0.03MPa）接烧嘴天然气管组燃气调节蝶阀进燃烧器喷嘴炉膛燃烬除尘、排烟系统。点火方式用液化气瓶点火。

2.3 燃烧器更换主要配套件。

燃烧器本体、燃油管组、天然气管组、高压雾化风机与电机、BCS3000燃烧电气控制盘、自动点火及火焰监测系统。

2.4 燃烧器更换技术说明。

燃烧电气控制系统与现运行设计系统相连接。燃烧器可快捷进行油、气燃料切换。现运行设备除尘、引风机及负压测量、物料红外测温等与燃烧控制不相连系统不修改。针对2500型需拆除原燃烧器及高压油泵、一级供油离心泵。更换齿轮油泵一台。

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[关键词]强制式 沥青拌合站 电气控制系统

中图分类号：TH165+.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0168-01

前言

沥青搅拌站，也可称为沥青混凝土搅拌站。指用于批量生产沥青混凝土的成套设备。按照搅拌方式，可以分为间歇式、连续式；按照搬运方式，可以分为固定式、半固定式和移动式。 沥青搅拌站的应用范围很广泛，该设备能够生产沥青混合料、改性沥青混合料、彩色沥青混合料，完全满足修筑高速公路、等级公路、市政道路、机场、港口等的需要，是工程建设中不可缺少的。

1.强制式沥青拌合站工艺原理

强制式沥青混凝土搅拌站是一种间歇式的沥青混合料搅拌设备，它主要包括以下几个构成部分：骨料烘干与加热系统、冷骨料配料装置、热料提升装置、粉料供给系统、搅拌器、热料筛分与称量装置、沥青供给系统、成品料储仓与除尘装置、成品料提升机。

设备工艺流程如下：

（1）不同规格的冷石料和砂-定量配给同时进行粗配-冷骨料第一次筛分-冷骨料输送机-干燥筒烘干和加热热-骨料提升机进行提升-热骨料筛分机进行筛分同时按不同的规格送自各热料仓分存-热料分组并对称量累计-搅拌器进行搅拌；

（2）矿料-粉料仓-输送及称量装置-搅拌器进行搅拌；

（3）沥青-沥青罐-输送及称量装置-搅拌器进行搅拌；

（4）搅拌器拌好的成品料-成品料卷扬机提升-成品料储于保温仓-运送至工地。

工艺流程简图如图1所示：

强制式沥青拌合站电气自动控制系统的技术要求如表1所示：

2.电气控制系统的运用

2.1 电气控制系统

电气控制系统也叫电气设备的二次控制回路，不相同的设备拥有着不相同的控制回路，同时在控制方式方面，低压电气设备和高压电气设备的控制方式也不尽相同。

2.2 电气系统的主要功能

电气控制系统的广泛可以对大型设施和机械进行供电，总的来说，其功能主要包括以下几点：

（1）自动控制功能。由于沥青搅拌站消耗的电量高、占地面积较大，因而大电流与大电流开关设备的体积是非常大的，为确保操作的准确性与相关人员的安全性，在控制合、分闸时，一般都借助操作系统。如果设备出现故障，开关要能够自动对电路进行切断能使机械的运转停止，所以就需要具备一套电气操作设备来进行自动控制，如此一来，可以提高操作的准确性。

（2）保护功能。电气设备及线路在运行过程中会由于线路老化、磨损及温度升高等原因引起故障，电压和电流在故障期间会超过线路与设备允许的工作限度和范围，这就需要完善的检测系统对故障信号进行检测，帮助及时对故障进行判断，一旦出现异常，立刻把电源切断，保障工作人员的人身安全和搅拌设备的安全性。

（3）监视功能。在工作结束之后，设备的状态（是带电还是断电）无法从表面进行分辨，为了更好地对状态进行确认，就需要设置各种视听信号，如音响与灯光等，利用设备电气监视，确保停工后立刻断电，预防通电造成的线路烧坏等情况的出现。

（4）测量功能。灯光和音响信号只能定性地表明设备的工作状态，即有电或断电的状态，如果想定量地知道电气设备的工作情况，还需要有各种仪表测量设备，测量线路的各种参数，如电压、电流、频率和功率的大小等，检查整个搅拌设备是否在正常的工作。

3.强制式沥青拌合站与电气控制系统配合

3.1 控制混合量的配比

沥青搅拌设备的主要工作是在修筑高速公路、等级公路、市政道路、机场、港口等领域中不能缺少的一项工程机械。针对不同的工程建设，沥青的配比都会存在一定的差异。例如建设机场和建设公路，对于沥青的配比要求就有较大的差异，搅拌的原材料种类上也有一定的差距。在施工前，首先要确定所要混合的原材料的基本配比，然后根据混合的先后顺序通过传送装置输送到搅拌设备当中。而电气控制系统的主要作用就是保证原材料的投放量和投放速度，机械的控制使得投放更加匀速，且工作能力远远高于小型搅拌机械和人工，对于加快生产效率有重要的作用。

这主要得益于电气控制系统可以及时对整个搅拌站的控制，使各个部分能够协调工作，及时的接电或是断电，对于保护搅拌站内的工作人员的人身安全也有着重要的作用。

3.2 保护设备

沥青搅拌站的耗电量很大，在工作中如果操作不当，就会导致搅拌设备的动力区域温度过高，使输电线路受损，这有可能损毁搅拌设备。但是电气控制系统的应用，不单单是进行电闸的开合，还可以对整个沥青搅拌站进行监控，测量线路的各种参数，如电压、电流、频率和功率的大小等，检查整个搅拌设备是否在正常的工作。

由此可见，完善的电气控制系统对于搅拌站的保护性很强，可以确保工程施工的安全有序的进行，同时也有利于减少设备出现问题，有利于延长沥青搅拌站的工作寿命，对保护设备有重要的作用。

总结语

我国的建设离不开先进设备的支持，而沥青搅拌设备对于道路方面的建设有着重要的作用。在进行施工以前，建设者要充分掌握设备的工作原理和熟悉操作，这样不仅可以加快建设进度，同时对设备也是一种保护。操作者通过观察搅拌站的仪表数据，来判断沥青是否合格、搅拌机能否继续正常工作等等。随着电气控制系统技术的不断发展和成熟，越来越多的沥青搅拌站将投入到工程建设之中，对于我国的发展有重要的影响，同时其应用的范围将更加广阔，应用前景十分美好。

参考文献

[1] 袁业升.强制式沥青拌合站电气控制系统研究[D].西南交通大学，2009.

[2] 耿永利.浅析沥青拌合站电气设施的安装及维护[J].商品与质量，2009（S4）：28-30.

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关键词：沥青混凝土路面 施工技术 控制方法

沥青混凝土路面的平整与否，对道路功能的正常发挥的影响是巨大的。从行车的经济性来说，如果路面不平整，则过往的车辆就会造成颠簸，车辆的行驶速度就不能达到经济速度，增加耗油量，加快车辆的磨损，缩减车辆寿命。从道路的使用功能和寿命来讲，如果道路不平整，道路路面极易造成大面积的积水，若排水不畅，积水自然渗透到路面之下，致使里面的石油分离而构成破坏，就会缩短路面的寿命。所以，保证沥青混凝土路面的平整度是十分重要的。

1、沥青混凝土路面存在的现状

1.1沥青路面平整度达不到设计要求的情况。

如果沥青路面平整度达不到设计要求，就会出现路面的松散，同时，在路面积水一旦渗入，就会导致路面相融的可能性降低，加剧对路面的破坏。更有甚者冬天就会出现路面结冰，给安全通行造成交通危害。

1.2混合料的搅拌对平整度的影响

沥青混合料是泐青混凝土路面的唯一材料，混合料质量能否达到设计要求，其影响因素也较多，第一，混合料的搅拌时间不符合设计要求，其混合料就就不能达到设计要求；第二，沥青混合料的的搅拌时间又受搅拌设备的不同而发生变化，不同的搅拌设备也有不同的搅拌时间。第三，假若在搅拌设备确定的情况下，如果搅拌时间过短的话，所生产出的混合料就会出现不均匀的情况，这样情况下的平整度是很难控制的。第四，如果混合料在拌制和摊铺时的温度控制不合理，路面的平整度也得不到很好控制。

1.3摊铺和压实作用对平整度的影响

摊铺和压实是路面施工的关健环节，也是平整度控制的关键环节。所以，在混合料的摊铺过程中，一要全面掌握摊铺机械的性能；要掌握正确的摊铺方法，对摊铺过程应该注意的事项做到了如指掌。另外，在压实作业时，也要因地制宜地区别不同情况进行压实作业，既要按规范办事，也要灵活掌握。

1.4路基处理不好对路面平整度的影响

路基是路面的基础，没有扎实的路基，路面做的再好也是没有理想的结果的。比如，路基遇到软土地基，必须按照要求进行必要的技术处理。若路基处理不好，出现各种类型的沉降，路面的平整度就会因此受到影响，（特别是遇到矿区塌陷的地方）尽管路面摊铺再好，平整度也难得控制。沥青路面的、平整度取决于摊铺机的整体性能和摊铺方式以及碾压方式等。所以专业工程技术人员的技术水平和操作方法、责任心等十分重要。

2、提高沥青混凝土路面平整度的有效措施

影响沥青混凝土路面平箍度的因素，既有路基施工质量因素，也有沥青混凝土混合料拌制质量的因素，还有摊铺、压实方面的因素。步步紧逼，环环紧扣，任何一个方面出现问题，并得不到有效的治理，也不能达到预期的目的。

2.1设计方面

首先根据市政建设的实际情况严格设计标准，科学规划。从目前的设计规范来看，在车辆荷载等级换算方面，可能产生较大偏差，特别是应考虑较大车辆荷载对路基路面广生的影响，其换算关系不是简单的倍数关系，在这方面要引进部分省、市科研机械的成果和国外科研机构的一些参数修订。

其次，尽可能减薄沥青面层厚度。原因有：第一，半刚性基层沥青路面结构承载能力可由半刚性基层来承担；第二，提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层，而是用优质沥青；第三．沥青面层的裂缝不只是反射裂缝，在正常施工情况下，大部分是沥青面层本身的温缩裂缝；第四，较厚的沥青面层易导致车辙的产生。

2.2原材料质量的控制

(1)矿料

用作沥青混合料的矿料包括粗集料、细焦料、再生料和填充料，这些材料要求较小的含水量和含泥量，这样可以提高拌和设备的生产率，保证出料温度的稳定性，能提高矿料与沥青的粘附性。

(2)沥青

①作好沥青的各项指标检测。沥青标号应根据当地的气温来选取。当地平均气温越低，则选用的沥青标号应越高，路面的低温抗裂性越好，但高温稳定性差。在实际施工中，不同面层也应采用不同标号的沥青，通常表面层采用较稀的沥青，以提高表面层的抗裂性能，而中下层选用较稠的沥青以提高抗车辙能力。

②沥青的特性。沥青的稠度越高，沥青的针入度PI指数越高，路面的高温稳定性抗车辙能力越强，但低温抗裂性差，所以施工中可以在石油沥青中掺加各种改性剂，以提高路面高温稳定性和低温抗裂性。

2.3适时调整工艺参数

经过摊铺初期的仔细观察、测量和试验发现：由于温变化较大和风速的影响，使得混合料的冷却速率较快，压路机有效压实时间缩短，压实跟不上，这时可以适当改变碾压长度，同时可以更换压路机。使用轮宽的压路机，而引起轮迹的机会少，从而工程质量也得到保证。

2.4严格压实作业的程序及操作要求

(1)压实程序

初压时，采用Yzcl0B振动压路机陕闭振动装置)压两遍，速度控制在1 5―20km，温度控制在J10cc～130℃。初压后，随时检查平整度，如在碾压时出现推移，则等温度稍低后再压。

复压时，首先采用YLl6胶轮压路机压两遍，由于在胶轮压路机进行压实时，沥青路面与轮胎同时变形，接触面积大，有揉合的作用，因此压实效果好。后采用Yzcl0B、DDll0各振动压实两遍，以提高路面的密实度，最后，用YL20胶轮压路机压两遍。并始终将复压的温度控制在90℃一110℃，速度控制在4―5km，终压时，用DDllo压两遍(关闭振动装置)，消除轮迹，形成平整的，压实面，并将终压温度控制在70℃～90℃，速度控制在2 5～3 5kmm。

(2)压实应注意的问题

在碾压过程中，为了保持正常的碾压温度范围，每完成一遍重叠碾压，压路机就向摊铺机靠近一点，这样做也可避免在整个摊铺层宽度上，在相同横断面换向所造成的压痕。变更碾压道应在碾压区较冷的一端，并在压路机停振的情况下进行。

碾压中，要确保压路机滚轮湿润，以免粘附沥青混合料。有时可采用间歇喷水，但应防止水量过大，以免混合料表面冷却。

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关键词：搅拌：碾压：混凝土

中图分类号：U418.3

文献标识码：B

文章编号：1008－0422(2012)02－0096－02

1、引言

近年来，我国经济的高速增长和取得的成就是毫无争议的，这样的情况与日益发达的交通运输业密不可分，但是发展的同时我们也应该看到交通量过大导致超载现象不断发生，而且愈演愈烈。以京港澳国家高速公路湖南段为例，根据最新数据统计，该高速公路自从2003年建成投入使用后，平均每年的交通增长率为20％，大型货车与拖车比重逐年增多。时有超载现象发生，而且这些车辆在行驶过程中速度较慢。增长路面承受荷载时间，导致路面常有不同程度的损坏，尤其是超载车辆，严重影响了公路的使用寿命。公路建设和维护费用逐年增加。90年代以来，由于我国沥青价格的持续高涨，沥青路面难以承受重车与大交通量，并且因此而发生的沥青路面车辙问题难以解决，所以从业者希望尽可能运用水泥混凝土作为路面材料以解决沥青路面承载能力差的问题。碾压混凝土路面是一种水泥含量少，利用摊铺机摊铺，通过压路机振动碾压施工工艺达到高密度、高强度的水泥混凝土路面。碾压混凝土路面的最大优势在于成本的节约以及较好的承载重交通能力，耐久性以及维修费用也较低，在经济上具有较为明显的优势，并以此得到了人们的关注，下面本文就对该方法进行概述。

2、碾压混凝土的搅拌

根据碾压混凝土特殊的施工工艺，其拌合物的制备与普通混凝土有着较大的不同。由于碾压混凝土本身胶凝材料用量较少、稠度较大的特点，其拌合物的制备对设备的计量精度、搅拌设备类型以及生产能力有着特殊的要求，为了保证碾压混凝土配合比的稳定性，将集料分为0－4.75、4.75－16和16－31.5三种，分设料仓通道并单独计量。

碾压混凝土施工为了保证工程质量、具备较高的平整度，一般采用大型沥青摊铺机设备，为了适应摊铺机的大面积摊铺和连续作业，相应的拌合设备应该具备较高的产量，当不能满足摊铺机的连续施工时，许多工程中采用多台拌合设备同时拌合供料，虽然有效的提高施工效率，但是往往产生拌合物稳定性差，且施工管理复杂的缺点。

与普通混凝土相比，碾压混凝土的含水量较少，改进VC值较大，为了提高碾压混凝土的强度，一般通过添加减水剂的方法来减小水灰比，但是减水剂的加入，需要充分的拌合才能发挥效用。根据我国相关工程实践与施工经验，为适合碾压混凝土干硬性的特点，一般采用拌合能力可制式的搅拌装置，同时为了增大混凝土产量，满足沥青摊铺机的摊铺速度，碾压混凝土施工搅拌形式常以双卧轴强制式搅拌为主。

碾压混凝土稠度值受水量的影响较大。含水量过大也对混凝土强度性能产生不利影响。施工中原材料由于受到气候条件约束，其含水率也不均匀，特别是雨后，混合料的干湿程度变化较大，对拌合过程中的供水量以及配比的稳定性都产生较大的影响，一般碾压混凝土拌合设备中对加水量的控制较为精确，但是砂石料的含水率不稳定，只有通过即时测定骨料含水量以及新拌混凝土工作性，调节搅拌供水设备的加水量，有效的将水量控制在合理的范围之内，在满足施工工作性的同时，利于混凝土强度的稳定发展。

2.1　稳定土搅拌设备与混凝土搅拌设备的特点

目前我国无论是稳定土拌合还是混凝土拌合都较多的采用双卧轴强制式搅拌机。稳定土厂拌的搅拌器工作原理是：混合料进入搅拌缸内，两根搅拌轴为同速度反方向由拌缸内部向外旋转，桨叶方向相同，混合料在受到桨叶周向、径向、轴向力的作用，使物料一边产生挤压、摩擦、剪切、对流从而进行剧烈地拌合，一边向出料口推移。当物料移到出料口时，已得到均匀地拌合并具有压实所需的含水量。这个过程物料由进料口向卸料口推进。快速有效。由于稳定土搅拌机拌缸比较短，因此物料在搅拌机内得到的有效搅拌时间约为10s。

而一般混凝土搅拌设备拌缸内搅拌叶片的布置原则是：使物料在拌筒内合理流动，在尽量短的搅拌时间内拌出匀质的混凝土。在搅拌轴旋转的过程中，尽量让参与搅拌的叶片数量相等，达到搅拌电机的负荷均匀，减少冲击：随着两根搅拌轴上的桨叶由内向外反向旋转，物料又可由缸内向缸外形成一个循环，所以混合料在搅拌过程中的形成立体的循环方式，促进了混凝上拌合料各组成部分的均匀分布。

对比两者的搅拌方式发现，在拌缸容积相等且桨叶转速相同的情况下，稳定土搅拌设备的主要特点在于其产量要高于昔通混凝土的搅拌设备。此次试验段碾压混凝土的铺筑，为了适应摊铺机的摊铺速度，发挥稳定土厂办设备生产率高的特点，对稳定土拌合设备进行相关改造，使之适应于碾压混凝土的高效拌合工作。

2.2　试验段碾压混凝土搅拌设备的选用以及改造

在进行试验段施工时，麻武高速公路一期工程已经基本完成，二期工程正逐步展开，施工现场不具备采用强制式混凝土搅拌站拌制碾压混凝土的条件。针对这一情况。课题组创新性地采用连续式水泥稳定土拌和站进行碾压混凝土的拌和施工，充分发挥稳定土拌合站拌合效率高的特点，解决碾压混凝土拌合效率与摊铺速度之间匹配问题。

拌合时间的长短对拌合物的质量紧密相关。搅拌时间过短，新拌混凝土的和易性差，水未能即时进人水泥层内部且分散不均，难以形成良好连续的水泥浆体以裹附在集料周围，使碾压混凝土不易达到要求的工作性。且减水剂也不能充分发挥作用，影响施工质量：搅拌时间过长，新拌混凝土和易性、均匀性得到大大改善，但同时也减小了碾压混凝土的单位时间产量，不利于碾压混凝土的快速施工。

根据稳定土拌和站单位产量高的特点，此次试验段的铺筑采用稳定土厂拌设备拌合碾压混凝土，在试拌过程中出现了以下问题：由于连续式水泥稳定土搅拌机的搅拌时间很短，仅有10s左右，拌制出的碾压混凝土混合料比较干涩，且部分粗集料呈花白状态，均匀性较差，外加剂的减水效果几乎无法显现，改进VC值达到60s以上，无法在摊铺与碾压过程中有效提浆，碾压混凝土强度难以得到保证。

本文针对碾压混凝土试拌过程中出现的相关问题，提出了以下改造与优化措施：

(1)将拌缸尾部两个搅拌叶片反向安装，碾压混凝土混合料在通过搅拌缸末端时向反方向运动，以达到延长搅拌时间的目的：

(2)将供水装置由原来一点供水改造为两点供水，在拌缸的集料入口处进行一次供水，从而使集料有一个预湿过程：之后在水泥下料处进行二次供水，使水泥能均匀分散裹附在集料表面。

(3)将拌和楼产量降低到200吨／小时左

右，以延长搅拌时间，达到使碾压混凝土混合料，均匀化的目的。

经过以上相关措施的改进，拌制出的碾压混凝土性能得以较大改善，混合料所得到的有效搅拌时间延长至20s。出料口碾压混凝土的改进VC值达到10s左右，且混合料均匀，无花白料出现，可见，以上改进措施显著提高了新拌碾压混凝土的相关性能，基本解决了连续式水泥稳定土搅拌站拌制碾压混凝土时出现的搅拌时间短、搅拌不均匀等问题。

3、碾压混凝土施工工艺

碾压混凝土的施工流程大致分为混凝土的拌合，运输，摊铺，碾压，养护以及切缝。整个过程连续进行，防止中途停顿带来混凝土连续性、平整度、离析等问题。

4、混合料质量过程控制

碾压混凝土混合料质量过程控制主要包括：混合料含水量的控制，改进VC值的控制，混合料最大干密度控制、碾压混凝土强度控制等。在进行试验路段修筑时，本试验路工程对上述指标均进行了连续式检测。

4.1　混合料含水量控制

混合料含水量是协调好碾压混凝土路面强度与平整度矛盾的关键参数，主要采用目测与试验相结合的方法进行检测。

按照生产配合比，混合料的理论含水量应为5.9％左右。用水量相对比较稳定，均稳定在理论用水量士1％之内，且绝大部分时间混合料含水量均在5.9％左右。可见，拌和楼水的计量系统符合生产碾压混凝土的要求。通过目测与试验结合的方式，能够较好的控制碾压混凝土混合料的含水量。

4.2　改进VC值控制

改进VC值是保证碾压混合料在摊铺碾压过程中能顺利出浆且不至于破坏平整度的关键参数，一般要求出料口混合料的改进VC值应在5－10s之间，检测的结果显示，在铺设试验路段时，出料口碾压混凝土的改进VC值均控制在10s左右，相对比较稳定。但在16：00时，由于含水量的下降，导致改进VC值上升至18s。可见，碾压混凝土混合料含水量与改进VC值有比较密切的联系。因此，在配合比等其它参数固定的情况下，控制好混合料的含水量，能在很大程度上控制好合理的改进VC值。

4.3　碾压混凝土强度控制

强度指标是碾压混凝土质量控制的关键指标，课题组在不同时间分三次取样进行了碾压混凝土小梁试件的制作。对试验路段碾压混凝土的强度性能进行验证，从而确定简便易行的强度过程控制指标。不同龄期的小梁试件强度性能测试结果显示其28天抗折强度均＞4Mpa，满足工程设计要求。

4.4　混合料最大干密度控制

碾压水泥混凝土混合料的最大干密度是控制碾压混凝土路面压实度指标的重要参数，本试验路工程分三次对碾压混凝土混合料进行重型击实试验，确定各个不同搅拌时间的混合料最大干密度性能指标，从而对其最大干密度进行控制。

碾压混凝土的设计千容重为2.360g／cm3，而重型击实试验测得的最大干密度均在2.390g／cm3以上。可见，在进行碾压水泥混凝土(RCC)压实度控制时，不应采用设计干容重控制，在应采用重型击实试验测得的最大干密度来进行控制。同时，通过适时监控发现，混合料的最大干密度均在2.40g／cm3左右，相对比较稳定，这说明采用重型击实试验方法测得的最大干密度更有利于现场压实度的控制。

5、试验段施工质量检测

试验路修筑完毕后，课题组对试验路段进行了质量检测，主要包括压实度检测、平整度检测以及路面效果观测。

5.1　压实度检测

课题组对试验路段三处采用灌砂法进行了压实度检测。

从检测结果发现，在进行12cm调平层施工时，压实度均在98％以上，达到了相关要求。而进行20cm下面层施工时，有一段试验路段由于施工单位没有严格按照课题组提出的相关施工工艺要求进行施工(在进行混合料摊铺时。没有启动强夯功能，从而无法保证初始压实度，并且人为加快摊铺速度至2m／s；在进行振动碾压后，没有进行胶轮碾压)，从而导致其压实度仅为96.8％，没有达到98％的设计压实要求。

5.2　平整度检测

课题组对试验路段三处采用三米直尺法进行了平整度检测，检测结果如表6所示。从表中数据可以看出，严格按照课题组提出的施工工艺进行施工的调平层，其平整度均达到施工要求，基本延10mm。

5.3　路面效果观测

在碾压水泥混凝土施工完毕后，课题组对路段的表面效果进行的观测。由实际施工效果可以发现：碾压混凝土表面比较平整，浆体充分填充至集料空隙间，且表面有一层薄薄的水露，同时路面板体已经形成。同时，在施工过程中未出现离析现象，在碾压过程中没有出现弹簧、拥包、浆体富集等现象。可见，优化后的配合比以及确定的改进VC值，很好的协调了碾压混凝土压实、提浆与平整度控制三者之间的矛盾，且施工工艺合理、可行。

篇10

【关键词】沥青混凝土道路；施工；技术

前言：随着社会的发展和生活水平的提升，对道路的要求和标准日益提升，需要应用先进的技术进行改善。目前，沥青混凝土施工技术在道路施工中的应用增多，对道路的铺设进行了极大的改善。沥青混凝土施工技术成熟、便于维修，同时，行车污染少，但是，鉴于沥青自身的特点，施工中受到诸多因素的影响，需要进行有效的质量控制。

1对沥青混凝土道路优点的介绍

1.1具有较高的路面铺设品质

对于应用沥青混凝土建设的道路，表面比较平整，不会出现凸凹不平的情况，行驶者的舒适度和平稳度被提升，改善原有道路颠簸、起伏的状况，同时，沥青混凝土的道路也不会出现尘土飞扬的情况，建设了道路污染，整个道路更加洁净。

1.2便于后期维护

对于道路的损坏，不可避免，但是，相比水泥道路麻烦的维修，需要进行分布维修，不能立即使用，要达到承受能力之后才能通车，但是，沥青混凝土道路就有所不同，只要将按照标准进行合理铺设，就可以立即通车，不会耗费太多时间。

1.3有助于道路使用时间的延长

对于沥青混凝土道路，通常使用粘结力较强的沥青材料，加强矿料的结合程度，避免出现脱层的现象，有助于提高混合材料的强度和稳定性，保证较高质量的道路，耐久性被增长。

2重视沥青混凝土道路施工前的准备工作

2.1全面了解施工的图纸、合同以及施工的基本标准和要求

对于道路施工而言，设计图纸和合同是工程得以顺利进行的重要前提。设计图纸是对施工项目进行全面考察之后形成的，对工程的合理性进行了全面的考察。对于设计者设计思路的了解有助于对合理施工技术的选择，有利于提高提升道路施工的整体质量。同时，对于施工合同的掌握能够全面掌握道路施工的标准、合同的具体要求，形成更加科学的施工技术方案和施工模式。

2.2合理进行施工人员的组织和协调

在道路施工中，施工人员十分关键，包含技术、施工、管理等诸多部门的人员。对于沥青混凝土道路施工，要进行连续性的作业，要对施工人员进行合理组织，明确分工，责任到人，保证工程施工的连续性和如期性。对于一些关键性的工序，要安排素质较高的人员，做好监管，在根本上保证公路工程的品质。

3对沥青混凝土道路施工技术的分析

3.1对基层施工的介绍

不管任何施工类型，基层施工至关重要。道路基层施工是重点技术，因此，要保证过硬的基层施工，为后期施工奠定基础。土基施工是工程的开始，是最为重要的环节，一旦土基品质不达标，就无法保证后续施工的品质。在进行施工之前，要全面清理基地，尤其是对于软土地。如果存在水塘等地地形，要彻底清除，尤其是对淤泥进行有效处理，直到地面变为坚硬的土质。同时，要进行填料的铺设，分层进行，一层完成之后，进行碾压，保证表面夯实，周期进行，直到达到原地面的标准。要按照科学、合理的方式使用填料，每层之间的厚度控制在30厘米以内，借助机器设备进行夯实。借助打夯机将填料夯实，保证达到标准。土基完成之后，要及时清理表面的虚土，通常出掉50厘米作用，再按照一定的比例填入石灰石，而后进行再次夯实。要对土基的两侧留有一定的倾斜度，目的是进行雨水的有效疏导。当前，在很多工程中，为了加快施工进度，在没有清理土基的情况下就进行平整，铺料之后没有进行夯实，排水不到位。因此，对于土基的施工，要重视各个操作环节的落实，确保工程质量。

3.2对混凝土的搅拌

土基完成之后，就是对混凝土的铺设。首先，要进行混凝土的搅拌，这是铺设的关键点。混凝土质量达标与否与道路使用安全影响较大，同时，也对造价有着密切的关系。因此，要对混凝土的搅拌引起高度的重视。

3.2.1选料。在道路建设中，水泥面层与行车荷载关系密切，因此，要保证过硬的抗拉压强度，同时还包含耐磨性、耐久性和防滑性能。另外，弹性模量和温度膨胀系数必须要低，减少温度应力的产生。同时，混合料中要填入一定量的添加物，保证和易性、酸碱度和强度值的合理性。针对以上情况，要谨慎进行选料，水泥要具有较小的收缩性和较强的抗拉弯的强度，实现较强的稳定性、耐久性等标准。

3.2.2进行有效的拌料。为了提升混合料的搅拌质量，拌和机采用加热烘干矿料来进行除尘，拌合控制在一定的标准。对于热料仓红的矿料使用累计称量的方式。在搅拌过程中，要注意搅拌的均匀性，观察是否由离析现象发生。搅拌要适量，在时间上要保证适度。一旦搅拌量过大，很难实现均匀性，而时间过长，离析现象就要出现。同时，做好混合料搅拌温度的控制，将其控制在155摄氏度至170摄氏度之间。另外，要注重对沥青混合料强度的检测，选择固定的时间，对其强度进行分段观测，一旦出现问题，坚决不能投入使用。

3.2.3对摊铺和碾压操作的介绍。在完成拌料之后，要进行混合料的摊铺，通常采用摊铺机完成，要进行均匀的操作，而后进行碾压。在施工之前，要全面检测相关机器设备的完好性。一旦机器投入使用，就不允许进行停机，原因是沥青冷却速度较快，很难进行冷却状态下的碾压提前进行熨平板的预热，将温度控制在1600摄氏度。同时，熨平板的温度要保证一定的均匀性，防止出现部分过热的情况，目的是避免出现沥青局部不达标的情况。在摊铺的进行中，要结合路面的宽度，确定摊铺机使用的数量。控制摊铺的温度，一旦出现摊铺机作业不达标的时候，要进行及时的人工摊铺。摊铺的时候，摊铺机的速度要合理，不宜过快或者过慢，通常控制在每分钟行驶6米。要结合沥青公路的具体标准，确定摊铺的厚度和宽度，这也是进行摊铺机和摊铺模式选择的重要根据。对于厚度要求较高的，要进行分层摊铺，控制好层次之间的时间间隔。对于摊铺的接缝处，要进行压实处理。

4做好后期维护和保养

沥青混凝土铺好之后，要进行表面的全面检查，避免水汽而引发的鼓包现象，同时，对铺设完成的道路进行合理养护，主要是自然保护，以保证道路强度的实现。

结束语：综上，沥青混凝土道路施工专业性较强，需要较大的工作量，涉及到诸多的施工技术，要结合施工实际，进行系统的管理。运用先进的技术、材料和工艺，加强技术改进，及时纠正不良因素的影响，建设更加高品质的优良工程。

参考文献：

[1]王建昭. 浅谈城市混凝土道路改造加铺沥青混凝土施工技术[J]. 民营科技，2014，05：212-213.