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  • 制香胶粉,制香原料-山东恒洋制香胶粉厂
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添加废旧胶粉的沥青混合料施工工艺控制

发布日期:2015-06-01 08:20:09
利用废旧轮胎胶粉对普通沥青路面进行改性并生产沥青混合料是一种减少“黑色污染”的有效办法,该 方法主要是通过一定的生产加工工艺将废旧轮胎胶 粉加人沥青中,形成一种以轮胎胶粉作为改性剂的 改性沥青结合料,然后应用于公路工程中。由于胶 粉改性沥青具有较高粘度,对应的嵌挤型密实级配 混合料在生产施工中有一些特殊性,因此在施工工 艺方面有更高的具体要求。本文结合胶粉改性沥青 混合料生产拌和及现场摊铺碾压的实际情况,对其 施工工艺及质量控制进行系统研究m。
1施工设备要求
l.i拌和设备
拌和设备在设计、协调、配合和操作方面,都应以能生产出胶粉改性沥青混合料为目标。胶粉和沥 青必须符合生产配合比,而且拌和站必须配备有足 够试验设备的试验室,以便及时对混合料的级配及 油石比进行检测。
考虑到胶粉改性沥青的高粘特性,应该尽量缩 短供给管道的长度,有条件的话,还可以加粗供给管 道或者采用较大功率的沥青泵。在生产拌和阶段, 应提前30〜60 min用导热油对供给管道进行预热。
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胶粉改性沥青混合料必须采用间歇式且具有计 算机自动控制功能的拌和机拌制,拌和设备的冷料 仓数量必须满足集料种类要求,且不得少于5个,同 时能够对集料进行二次筛分,并准确地对集料及胶 粉改性沥青的温度、拌和均勻度进行控制,计量要准 确、稳定;设备完好率高;拌和机的生产能力不低于 240 flT1。拌和机应该具有计算机自动采集装 置,在拌和过程中能够逐盘打印沥青及各种矿料的
用量及集料温度等各项参数。
拌和机热料二次筛分用振动筛不宜少于4个, 且应该符合所拌和沥青混合料的规格要求;筛孔尺 寸应该与拌和的沥青混合料类型相匹配,不同级配 必须配以不同的筛孔组合;最大筛孔宜略大于混合 料的最大公称粒径;至少采用4个筛子,包括3〜 4 mm筛子、6 mm筛子,在6 mm筛子和最大筛孔 间再选择一个筛子;筛网不得有破损或变形;其安装 角度应根据材料的可筛分性、振动能力等确定。
1.2摊铺设备
胶粉改性沥青混合料的粗集料含量相对较多, 属于嵌挤较强的密实型级配,施工过程中容易发生 离析,且碾压难度较大。为保证成型路面的均匀性, 要求必须配置较新的进口摊铺机,以最大程度地减 少机械设备造成的离析;同时,为提高胶粉改性沥青 混合料的初始压实度,要求摊铺设备必须配备双振 捣强夯设备。
摊铺机开工前应提前0.5〜1 h预热熨平板,使 其温度不低于120X:。熨平板加宽连接处应仔细调 节至使摊铺的混合料没有明显的离析痕迹为止。
摊铺胶粉改性沥青混合料时,摊铺机的摊铺速度 应根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚 度、宽度确定。一台摊铺机的铺筑宽度不超过
1.5m,每个作业组采用两台摊铺机前后错开5〜 8 m,呈梯队方式同步摊铺,两幅之间应有3〜6 cm左 右的重叠宽度,上下层的搭接位置宜错开20 cm以上。 1.3碾压设备
胶粉改性沥青混合料在较小的油石比下具有相 对较大的密度,往往是同油石比下马歇尔试件密度 的1.02倍左右。以成型试件密度的98%作为现场 压实度的控制标准,要求现场取芯密度接近甚至大 于试验室马歇尔成型试件密度。同时,胶粉改性沥 青混合料采用粗集料较多的嵌挤型密实级配,这也 加大了现场碾压的难度。因此,对于胶粉改性沥青 路面的压实设备,要求采用不少于4台的自重12 t 以上的双驱双振压路机,且自重30 t以上的胶轮压 路机不得少于2台。建议配备性能完好的DCH30 轮压路机2台、CC622双钢轮压路机2台、XP301 型轮胎压路机2台。各种压实机械必须安装能控制 的雾化设备。
2混合料生产拌和要求
为使集料与胶粉改性沥青能够充分拌和,最大 程度地提高胶粉改性沥青混合料的生产质量,应从 以下环节严格控制拌和过程[2_3]。
(1)胶粉改性沥青175 X:下的粘度控制在1.5〜
3.5Pa« s之间,是相同温度下SBS等聚合物改性 沥青的几倍,如此大的粘度可能会造成沥青泵送时 间太长,从而造成热料仓等料,使混合料出料温度偏 高,同时也会降低拌和设备的产量。因此,应尽可能 缩短胶粉改性沥青输送管道长度,也可以加粗管道 或者采用较大功率的沥青泵输送,而且生产时应提 前30〜60 min对管道进行预热。
(2)为防止胶粉改性混合料出现不均匀的现 象,应该严格控制冷料的上料速度和各种材料称量 的精度。各档集料、矿粉和胶粉改性沥青在拌和时 都必须按照确定的生产配合比准确计量,其计量误 差应控制在规定的范围内。
(3)沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均 匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度,原则是 无花白料、结团和离析。对于胶粉改性沥青混合料, 应适当延长拌和时间,其中干拌时间不得少于10 s, 湿拌时间不得少于40 s。
U)拌和阶段应充分考虑材料特性,对胶粉改 性沥青及矿料的加热温度实施监测,并对混合料的 温度逐车测量。胶粉改性沥青混合料在生产阶段的 温度控制范围见表1。当胶粉改性沥青175 X:下的 粘度大于2.5 Pa • s时,应将其加热温度适当提高 1〇 'C左右。
表1胶粉改性沥靑混合料生产拌和阶段溫度控制范围
生产拌和胶粉改性沥青矿料加热混合料摊混合料
阶段加热温度温度铺温度废弃
温度控制
要求/’C185〜195200〜210180〜185>195
(5)拌和机开盘前和结束后,分别在各热料仓下 料口取料,进行筛分试验,验证当天的实际生产级配 曲线是否满足目标配合比设计级配范围要求。如发 现生产级配与目标级配相差较大时,应加密筛分频 率,以实际筛分数据为准,适当调整热料仓比例,直到 生产级配曲线满足目标配合比设计级配范围要求。
(6)胶粉改性沥青混合料应随拌随用,若因生 产或其他原因需要贮存时,贮料仓(无保温设备时) 允许贮存时间应以符合摊铺温度要求为准;若贮料 仓有保温设备,则允许贮存时间不宜超过6 h。贮 存期间,温降不应超过10 X;,且不得发生结合料老 化、滴漏以及粗细集料颗粒离析现象。
(7)拌和过程中应逐盘在线监测各热料仓的集 料、矿粉、沥青以及混合料总量的称量数据,观察是 否有超差现象;随时打印各热料仓的集料、矿粉、沥 青以及混合料总量的称量数据及比例关系,根据各 热料仓和矿粉采样的筛分曲线,计算实际的矿料级 配和沥青含量,并与设定值进行比较。
(8)实时监测成品料的外观质量,发现异常及 时分析原因,并采取措施纠正。
(9)沥青拌和站必须按照上述步骤对胶粉改性 沥青混合料的生产拌和过程进行严格质量控制,并 按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004) 规定的项目和频度检查胶粉改性沥青混合料产品的 质量,如实计算产品的合格率。单点检验评价方法 应符合相关试验规程的试样平行试验要求。本课题 建议的胶粉改性沥青混合料的质量检测频度和技术 要求见表2。
表2胶粉改性沥靑混合料质量检测的建议频度及技术要求
项目检查频率质量要求或允许误差试验方法
胶粉改性沥青175 X:枯度APa • s)成品胶粉改性沥青:根据进场批次适时检测;现 场加工胶粉改性沥青:每小时检测1次1.5〜3. 5手持式粘度计或 室内粘度计
观察混合料均勻性、离析、色
混合料外观随时泽、冒烟、有无花白料、油团等目测
各种现象
混合料出厂温度180〜185
施工温度厂 C运输到现场温度每车检测一次>175插人式温度
摊铺温度>170计测定
碾压终了温度>110
0. 075 mm土 2计算机采集 数据计算
^ 2. 36 mm逐盘在线检测土 5
实际矿料^ 4. 75 mm士 6
级配与生0. 075 mm士 1
产设计标^ 2. 36 mm逐盘检査,每天汇总1次,取平均值评定土 2总量检验
准级配的 偏差值/%^ 4. 75 mm士 2
0. 075 mm士 2拌和厂取样 抽提筛分
^ 2. 36 mm每台拌和机每天上、下午各1次士 4
^ 4. 75 mm士 5
逐盘在线检测士 0.3计算机采集 数据计算
沥青含量与设计值的偏差/%逐盘检査,每天汇总1次,取平均值评定士 0. 1总量检验
每日上、下午各1次—0. 1"—h0. 2拌和厂取样, 燃烧法或抽提
马歇尔试验(稳定度、流值)每日上、下午各1次稳定度kN; 流值:1. 5〜4 mm拌和厂取样, 室内成型试验
冻融劈裂试验必要时(试件同马歇尔试验〉残留强度比:>80%
车辙试验必要时(以三个试件的平均值评定)动稳定度:>2 500次• mm一1 (来回碾压50次成型)
 
3混合料运输要求
动一下汽车位置,按照前、后、中的顺序依次装料,并 设专人负责,以减少粗细集料的离析现象。
(1)从拌和机向运料车上放料时,应该尽量缩(2)运料车在停车卸料时,不可将帆布或棉被
小混合料下落的落距。同时,应每卸一斗混合料挪卷起。在卸料过程中,运料车应该分两次起斗,并与
摊铺机配合好,尽量不要撒落混合料,如有撒落应及 时清除,以免影响平整度。
(3)连续摊铺过程中,运料车应停在摊铺机前 10〜30 cm处。运料车在后退过程中不得撞击摊铺机, 运料车停在摊铺机前应挂空挡,靠摊铺机推动前进。
(4)已经发生明显离析或结成不能压碎的硬 壳、团块的混合料,以及低于规定铺筑温度的混合料 都应该废弃。
4混合料摊铺要求
摊铺机受料斗两侧翼板内的混合料常常是粗颗 粒较多的离析混合料。料斗中间部分的混合料较少 时,摊铺机操作员习惯会将两侧翼板内的离析混合 料向中间翻倒,如果这部分混合料被单独送到分料 室并摊铺在下承层上,则摊铺机后面接近两侧铺成 的沥青混合料会产生片状离析。为避免发生这种现 象,需要指挥已到受料斗前等待卸料的运料车在受 料斗中部离析混合料还没有被输送到分料室前,及 时向受料斗中卸人新的混合料,从而使新混合料与 原离析混合料一起被送到分料室中,并由螺旋分料 器将新旧混合料分散开,这样能减少集料离析现象。 摊铺机螺旋分料器应连续运转,调整分料器的速度 使出料连续而缓慢,保持两侧混合料均衡。
5混合料碾压要求
(1)胶粉改性沥青混合料的碾压应该遵循“高 温、紧跟、重碾、慢压”的原则。
(2)建议碾压工艺为:取消初压,直接进人复压 阶段,两台30 t以上的轮胎压路机各占半幅紧跟摊 铺机碾压,两台12 t以上的双钢轮压路机紧跟(建 议距离小于4 m)轮胎压路机同步碾压,前进、后退 均采用高频低幅振压,即双钢轮压路机与轮胎压路 机同时前进及后退,共碾压8遍(钢轮压路机4遍、 轮胎压路机4遍);两台双钢轮压路机终压,以消除 轮迹并调整平整度。
(3)对于胶粉改性沥青混合料,应尽可能地缩 短碾压段落长度,以保证在较高的温度下完成碾压 作业。压路机每次由两端折回的位置应成阶梯形随 摊铺方向向前推进,禁止折回处位于同一横断面上。
(4)碾压过程中,压路机起步、停车时要缓慢, 不得在热的刚摊铺的胶粉改性沥青混合料上急停或 掉头,压路机必须关闭振动装置后才能在成型的路 面上转向错车。
(5)胶粉改性沥青混合料具有高粘性,为防止 碾压过程中出现粘轮现象,必须在碾压前将压路机 胶轮或钢轮清洗干净,轮胎压路机的轮胎应及时刷 涂植物油或1 : 3油水混合物,并在刚摊铺的沥青路 面上进行预热处理。在整个碾压过程中,轮胎压路 机不可洒水,以保持高温碾压,同时每台压路机需有 1名工人跟车,随时用拖把蘸混合液擦拭轮胎,防止 粘轮。当采用振动压路机初压时,可直接采用“高 频、低振”的模式碾压1〜2遍,碾压时应将压路机的 驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压,在超高路段 则由低向高碾压,在坡道上应将驱动轮从低处向高 处碾压。在整个碾压过程中,应控制钢轮上的洒水 量,以刚好不粘轮为宜。
(6)压路机不得停留在温度高于70 X:的已压 实但尚未完全冷却的路面上。
6结语
通过本文研究,得到以下结论。
(1)应尽量缩短胶粉改性沥青供给管道的长 度,有条件的话,还可以加粗供给管道或者采用较大 功率的沥青泵。
(2)摊铺设备应配备熨平板自控装置以及双振 捣强夯设备。
(3)对于胶粉改性沥青混合料,应适当延长拌 和时间,其中干拌时间不得少于10 s,湿拌时间不得
少于40 s。
(4)碾压工艺优化为:两台30 t以上的轮胎压 路机各占半幅紧跟摊铺机碾压,两台12 t以上的双 钢轮压路机紧跟轮胎压路机同步碾压,前进、后退均 采用高频低幅振压,共碾压8遍(钢轮4遍、轮胎压 路机4遍);两台双钢轮压路机终压。