瀝青攪拌設(shè)備范文
時間:2023-03-31 11:51:27
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篇1
關(guān)鍵詞:攪拌設(shè)備;熱料倉;骨料離析;方案優(yōu)化
中圖分類號:U415.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
Abstract: Based on the impact of hot silo of asphalt mixing plant on the manufactured aggregate, some structure improvements were made. The structure, function and working principle of hot silo were introduced, and the impact of the gradation, screening, measuring and particle sizes of aggregate on the manufactured aggregate were analyzed, based on which the hot silo was improved, and the screening technology made some progress. Meanwhile the impact of measuring technology on aggregate segregation was studied. Thoughts on design and improvement of hot silo provide reference for the industry.
Key words: mixing plant; hot silo; aggregate segregation; scheme optimization
0引言
與振動篩、攪拌鍋和控制系統(tǒng)相比,熱料倉在強(qiáng)制間歇式混合料瀝青攪拌設(shè)備中算不上主要部件,但其結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)劣決定了骨料稱量斗中骨料的組分是否穩(wěn)定,從而影響成品料的質(zhì)量穩(wěn)定性。在攪拌設(shè)備生產(chǎn)過程中,裝載機(jī)把料場按初級配分類好的原材料運至配料斗,這些材料經(jīng)過干燥筒加熱、熱料提升和篩分后,在熱料倉中等待稱量。熱料倉是強(qiáng)制間歇式瀝青攪拌設(shè)備必需的大型倉體結(jié)構(gòu),位于振動篩和骨料稱量斗之間。熱料倉設(shè)計時需考慮熱骨料的儲存、熱骨料的稱量、料倉骨料儲存過程中的熱量損失、熱骨料儲存和稱量過程中的離析、倉體的耐磨性能、不同粒徑骨料的流動性能和骨料與倉體的摩擦系數(shù)等多方面因素。要減少或避免熱骨料發(fā)生離析,確保成品料品質(zhì)的穩(wěn)定性,在設(shè)計時不但要考慮熱料倉的基本功能(即儲存物料的功能),還要分析產(chǎn)生離析的原因[12]。
1熱料倉的設(shè)計
熱料倉倉體數(shù)量通常為4~6個,用以存放已加熱篩分過的熱骨料,以備稱量;容積一般是攪拌鍋容積的8~10倍,因此只要攪拌設(shè)備樓體結(jié)構(gòu)、運輸和吊裝條件允許,可盡可能設(shè)計大的熱料倉。設(shè)計時應(yīng)從以下幾個方面考慮:熱骨料的級配、振動篩的篩分結(jié)構(gòu)、熱料倉倉體的結(jié)構(gòu)、稱量技術(shù)、骨料流動性和耐磨工藝等。
1.1級配
對強(qiáng)制間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備而言,級配是集料各級粒徑顆粒的分配情況。粒徑大小不同的顆粒按照一定的比例組合搭配在一起,以達(dá)到較高的密實度和路面性能。級配可通過篩析試驗確定,參數(shù)如下。
(1) 分計篩余百分率:某號篩網(wǎng)上的篩余量占試樣總質(zhì)量的百分率。
(2) 累計篩余百分率:某號篩網(wǎng)的分計篩余百分率和大于某號篩的各篩分計篩余百分率的總和。
(3) 通過百分率:通過某號篩網(wǎng)的質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分率。表1為混合料類型及各種材料所占比例,圖1為合成級配曲線。
1.2篩分
篩分就是把熱骨料按級配要求分類。由于篩分技術(shù)的限制,篩分時首先落下的是細(xì)料,同時由于振動篩結(jié)構(gòu)限制,左邊倉容較大,如圖2所示。在實際篩分過程中,通常只控制有限的幾個點(圖2所示為4個控制點),如果要控制級配中的所有點,那振動篩的結(jié)構(gòu)就會十分復(fù)雜,故通常情況下,振動篩只可篩分4~6種骨料。在篩分過程中,1#倉中的熱骨料粒徑明顯發(fā)生變化:左邊骨料多于右邊,細(xì)骨料多于粗骨料。同時,不同粒徑的骨料流動速度和表面積差異較大[3]。
1.4稱量
骨料稱量過程如圖3所示,稱量氣缸的電磁閥通電,放料門打開,骨料在重力的作用下落至稱量斗,由稱量斗對骨料稱重。受落料過程的影響,當(dāng)重量達(dá)到設(shè)定值之前,稱量氣缸的電磁閥斷電,放料門關(guān)閉,骨料的一次稱量過程結(jié)束。稱量過程與門的開啟方向有關(guān),圖3所示的開啟方式(左側(cè)下料)下料相對比較多。
1.5骨料粒徑對成品料的影響
骨料流動性能是用安息角來衡量的。骨料粒徑愈小,流動性愈差,克服鋼板摩擦阻力所需的坡度越陡;因大小骨料流動性的差異,導(dǎo)致骨料落料過程中產(chǎn)生離析。
成品料質(zhì)量的一個重要指標(biāo)就是瀝青在骨料表面的裹覆性能。骨料料徑愈小,單位質(zhì)量的表面積愈大,要形成同樣瀝青裹覆層所需要的瀝青愈多。
2熱料倉改進(jìn)的思考
強(qiáng)制間歇式瀝青攪拌設(shè)備目前的工藝流程、級配和篩分機(jī)理決定了其熱料倉結(jié)構(gòu),本文對熱料倉結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,并改進(jìn)工藝流程及稱量技術(shù),以減少或杜絕熱料倉骨料的離析。
2.1熱料倉結(jié)構(gòu)改進(jìn)
熱料倉的常規(guī)設(shè)計方案如圖4所示,這種結(jié)構(gòu)很容易產(chǎn)生骨料的離析,即造成熱料倉內(nèi)部的材料不均勻。目前的設(shè)計無法從篩分上進(jìn)行改進(jìn),而改進(jìn)熱料倉結(jié)構(gòu)較為方便,見效也最快,改進(jìn)目標(biāo)就是使篩分后流入熱料倉的骨料更均勻,進(jìn)入稱量斗的骨料也盡可能是均勻的。
因篩分機(jī)理的限制,導(dǎo)致篩分后進(jìn)入1#倉左右兩邊的骨料料徑有差異,可改善篩下骨料的流向和稱量時骨料的活動區(qū)域,從而盡可能保證該稱量區(qū)域內(nèi)骨料均勻[4]。改進(jìn)方法如圖4所示(取消隔板3,增加隔板1后,骨料在稱量區(qū)域附近是均勻的)。另一方面,考慮到細(xì)骨料流動性差異和熱料倉的結(jié)構(gòu),可在設(shè)計1#倉左側(cè)板時將其與振動篩結(jié)構(gòu)同時考慮,即盡可能提高熱料倉左側(cè)隔板(隔板2)與水平面的夾角,從而提高骨料的流動性。同時,隔板2采用低摩擦系數(shù)材料(如超薄鑄石板)以提高細(xì)集料的流動性,確保左右兩側(cè)的骨料流速是近似且穩(wěn)定的,還能避免細(xì)集料堆積后,因振動或堆積角等的干擾使其突然大量涌動,導(dǎo)致某一稱量斗細(xì)集料較多,使最終的成品料瀝青偏少的情況發(fā)生。上述改進(jìn)大大改善了骨料稱量后的結(jié)果,但對實際的有效倉容
2.2篩分技術(shù)的創(chuàng)新
按目前的篩分機(jī)理,在同樣的振動條件下,篩網(wǎng)的篩分能力與篩網(wǎng)面積是成正比的,因此篩分的骨料越多,所需的篩網(wǎng)面積就越大。如果能通過篩分機(jī)理的創(chuàng)新使振動篩的篩分能力與骨料粒徑、篩分面積關(guān)聯(lián)性降低,那么不僅可以大幅提高振動篩的篩分能力,還可杜絕或減少篩分產(chǎn)生的離析。
2.3稱量技術(shù)對離析的影響
稱量過程簡單來看就是熱料倉門的開關(guān)過程。在這個熱料倉門開關(guān)的過程中,骨料的流動和熱料倉內(nèi)骨料的不均勻影響著稱量的結(jié)果[5]。骨料的流動性應(yīng)從熱料倉的結(jié)構(gòu)上著重考慮。骨料稱量時,左側(cè)的料偏細(xì),如果在門半開的情況下稱量,稱量的料偏細(xì),1#倉尤為嚴(yán)重,因此,要盡可能在熱料門全開的情況下稱量,或開發(fā)新的稱量技術(shù)。
3結(jié)語
熱料倉存儲和稱量只是瀝青混合料生產(chǎn)過程中的一個環(huán)節(jié),但它的性能會影響整個成品料的質(zhì)量。對于熱料倉的設(shè)計和改進(jìn)而言,其發(fā)展趨式如下。
(1) 熱料倉結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)是減少或防止倉中的骨料離析。
(2) 新材料、新工藝以及篩分技術(shù)和稱量技術(shù)的不斷創(chuàng)新,促進(jìn)了熱料倉的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
(3) 加強(qiáng)熱料倉的耐磨性能和保溫性能,可整體提高熱料倉的使用性能,減少熱量散失。
(4) 材料工業(yè)的發(fā)展有利于從根本上解決連續(xù)式攪拌設(shè)備熱料倉結(jié)構(gòu)存在的問題。
參考文獻(xiàn):
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篇2
關(guān)鍵詞:瀝青攪拌站;日常維護(hù);日常保養(yǎng)
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
中圖分類號: P335+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
瀝青混凝土拌和設(shè)備均在露天場地工作,粉塵污染很大,許多部件又在140-160度的高溫中工作,而且每班工作時間長達(dá)12-14h,因此,設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)關(guān)系到設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和使用壽命。開機(jī)前,應(yīng)清除輸送帶附近散落的物料;先空載啟動,待電機(jī)正常運轉(zhuǎn)后方可帶負(fù)荷工作;設(shè)備帶負(fù)荷運轉(zhuǎn)中,需設(shè)專人對設(shè)備進(jìn)行跟蹤巡查,及時調(diào)整膠帶,觀察設(shè)備運行狀態(tài),看有無異響和反?,F(xiàn)象,外露的儀表顯示器是否工作正常等。若發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時查明原因并予以排除。每班工作結(jié)束后,應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行全面的檢查和保養(yǎng);對高溫的運動部件,每班作業(yè)后須加換脂;清洗空壓機(jī)的空氣濾芯和氣水分離器濾芯;檢查空壓機(jī)油的油面高度和油質(zhì);檢查減速器內(nèi)的油面高度和油質(zhì);調(diào)整膠帶、鏈條的松緊度,必要時更換膠帶和鏈節(jié);清掃除塵器中的粉塵和散落在場地中的雜物、廢料,保持場地整潔。對工作中巡查出山來的問題在班后應(yīng)予以徹底的排除,并做好運行記錄。以便掌握設(shè)備的全用狀況。
保養(yǎng)工作要有堅持的意念,不是一朝一夕的工作,必須及時且適當(dāng)?shù)淖龊帽pB(yǎng),這樣才能延長設(shè)備的壽命并保持其生產(chǎn)能力。
瀝青拌和設(shè)備是機(jī)電一體的設(shè)備,較為復(fù)雜,作業(yè)環(huán)境惡劣,要保證設(shè)備少出故障,機(jī)組人員要做到“三勤”:勤檢查,勤維護(hù),勤維修?!叭龣z”:設(shè)備啟動前檢查,運行中檢查,停機(jī)后檢查。做好設(shè)備例保和定期保養(yǎng)工作,做好“十字”作業(yè)(清潔、、調(diào)整、緊固、防腐),管好,用好,保養(yǎng)好設(shè)備,保證完好率和利用率,對需要保養(yǎng)的部位,要嚴(yán)格按照設(shè)備保養(yǎng)要求進(jìn)行保養(yǎng)。
篇3
【關(guān)鍵字】燃煤技術(shù)瀝青混凝土攪拌設(shè)備應(yīng)用
中圖分類號:TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、煤燃燒的基本原理
1、煤的成分
煤作為能源燃燒的煤炭是一種復(fù)雜的多物質(zhì)集合,按化學(xué)成分劃分由碳(C)、氫(H)、氧(o)、氮(N)、水(H20)和灰組成,按工業(yè)分析成分劃分由發(fā)熱量(Q)、固定碳(FC)、揮發(fā)份(V)、水分(M)和灰分(A)組成。這些組成成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化直接決定了煤的種類和品質(zhì)的優(yōu)劣,在現(xiàn)實的燃燒過程中無法保證用煤品質(zhì)的統(tǒng)一,加之燃燒器與燃燒條件的限制直接影響到燃燒效率。
2、煤的燃燒
煤的燃燒是指煤中的可燃有機(jī)質(zhì)在一定溫度下與空氣中的氧發(fā)生劇烈的燃燒。是發(fā)光發(fā)熱的化學(xué)反應(yīng)過程,最終形成不可燃的煙氣和灰渣。經(jīng)濟(jì)效益,尋求對瀝青攪拌設(shè)備主燃料的替換成燃煤。不論煤粒的大小、燃燒的方式都要經(jīng)歷四個階段,做到完全燃燒還需要四個條件的特性。煤的燃燒過程:首先是加熱和干燥階段,其次是揮發(fā)份析出、著火燃燒和形成焦炭階段,接著是焦炭猛烈燃燒階段,最后進(jìn)入灰渣生成的燃燼階段。在鍋爐中進(jìn)行的四個過程實際上是各階段相互交叉或者與某些階段同步進(jìn)行。煤充分燃燒必須同時滿足以下四個條件:必須維持燃料的溫度在著火點溫度以上;足夠的空氣量和空間;燃料和空氣的充分接觸;足夠的燃燒時間。
二、設(shè)備的相關(guān)介紹
1、設(shè)備的性能要求
(1)燃燒爐的發(fā)熱量要與攪拌機(jī)生產(chǎn)能力及瀝青混合料出料溫度相匹配;
(2)火力調(diào)節(jié)簡便,出料溫度均勻,一般應(yīng)控制在±5℃;
(3)充分燃燒不冒黑煙,灰塵少,滿足環(huán)保要求;
(4)自動化程度高,操作簡便;
(5)燃燒熱效率要高、節(jié)能;
(6)爐頭、引火口、爐膛壽命長,葉角耐磨性高,整機(jī)可靠性要高。
2、設(shè)備的基本配置及參數(shù)
(1)通過技術(shù)改造后的拌合設(shè)備,燃燒器將變頻器控制進(jìn)煤量。燃燒爐使用壽命可達(dá)8-10萬噸料。
(2)120t煤粉機(jī)1臺;
(3)40t煤粉機(jī)1臺;
(4)燃燒爐膛及支架1臺;
(5)燃油引火系統(tǒng)2套;
(6)送煤金屬軟管1根;
(7)控制柜臺;
(8)配備品、噴火口總成" 套,引火口總成1套,煤油配用連接法蘭" 套??偣β?6.5KW。
3、設(shè)備的安裝調(diào)試
(1)將燃油噴燃器從烘干筒的前端頭卸下,封存。割制一個與引火口直徑1.6m相同的圓口,將引火口總成用螺栓連接牢固,將割下來的圓形鐵板焊接在和引火口法蘭直徑相同的另一法蘭上,以備安裝燃油燃燒器用,做到燃油燃煤裝置互換方便,煤、油兩用。因西安筑機(jī)2000型攪拌機(jī)采用前端頭出料,端頭內(nèi)側(cè)有接料板,端頭外側(cè)有出料通道,占據(jù)一定位置,致使引火口安裝偏離前端板中心8cm(實踐證明,對使用效果不產(chǎn)生影響);
(2)固定燃燒爐膛支架,四個支腿的地基要求堅實;
(3)在將爐膛吊裝于軌道上支架,是爐膛中心高度與傾斜角度和烘干筒一致;
(4)固定磨煤機(jī)噴粉機(jī)的位置,安裝前,將基礎(chǔ)夯實,放置于爐膛的斜前方,注意煤粉機(jī)與噴粉管的角度,越平緩越好,以利煤粉完全輸進(jìn)與燃燒路的距離盡可能短一些;
(5)將點火裝置于燃燒器旁,以油槍能伸入點火管為準(zhǔn),油箱內(nèi)注滿柴油;
(6)將配電控制柜安置于操作室內(nèi),便于操作控制調(diào)整,并按電路圖接線,接好后將電線置于電纜溝內(nèi)。安裝調(diào)試完畢,一次點火成功,燒干料測定2/min,溫度170℃,符合要求。
三、經(jīng)濟(jì)分析
1.導(dǎo)熱油燃油加熱裝置分析
(1)O﹡柴油到工地單價為:9200元/噸
(2)每拌料工作天加熱導(dǎo)熱油需要柴油1.5噸;
(3)耗電量每小時29.4KW(含瀝青鍋加熱用鼓風(fēng)機(jī)的功率);
(4)瀝青鍋熔化瀝青的人工工資每人每天100元
2、導(dǎo)熱油鍋爐加熱裝置分析
(1)大煤到工地單價為: 720元/噸
(2)每天鍋爐加熱需要燃煤2.5噸;
(3)耗電量每小時18.7KW;
(4)人工工資100元
(5)導(dǎo)熱油鍋爐加熱裝置整套價格為90000.00元。
3、電費為0.8元/KW.H
4、對比分析:每小時生產(chǎn)成品料80噸,每天生產(chǎn)10小時,總的生產(chǎn)量為3萬噸成品料,拌料工作天數(shù)為38天,生產(chǎn)期為60天。
(1)導(dǎo)熱油燃油加熱裝置分析
a.耗油:1.5噸/工作天×38工作天×9200.00元/噸=524400.00元;
b.耗電:29.4KW×10h/天×38天×0.80 Yr,/KW.h=8937.60元;
c.人工工資:1人×100.00元/天.人×38天=3800.00元;
d.總成本為:537137.60元。
(2)導(dǎo)熱油鍋爐加熱裝置分析
a.耗煤:2.5噸/天×60天×720.00/噸=224640.00元;
b.耗電:16.5KW×60天×24h/天×0.80 Yr_,/KW.h=19008.00元:
c.人工工資:1人×60天x100.00/天.人=6000.00元;
d.導(dǎo)熱油鍋爐加熱裝置以一年攤?cè)氤杀?萬元;
⑤總成本為:249648.00元。
(3)相對比,改造后總生產(chǎn)成本節(jié)約為:537137.60元一249648.00元=287489.60元。
總結(jié)
在瀝青混凝土攪拌設(shè)備中將一定含水率的濕冷骨料烘干、加熱是由燃燒爐來完成的,骨料的烘干、加熱需要消耗大量的熱能。由于柴油具有發(fā)熱值高,雜物含量少、易于點燃及燃燒穩(wěn)定等優(yōu)點,在瀝青混凝土攪拌設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。與柴油相比較,煤的熱值較低,雜物含鼉高、不易點燃等問題,其在瀝青混凝土攪拌設(shè)備中未得到廣泛的應(yīng)用。
燃料消耗是瀝青攪拌設(shè)備運行中成本消耗的最主要的成分,特別是近年來燃油價格的持續(xù)上漲,再加上國家征收燃油稅,燃料成本在瀝青混凝土設(shè)備中的比霞進(jìn)一步加大。而我國目前的筑、養(yǎng)路資金有限,把燃煤技術(shù)應(yīng)用到瀝青混凝土攪拌設(shè)備中,可以大大降低燃料成本。如今,燃煤技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到我廠生產(chǎn)的瀝青混凝土攪拌設(shè)備上,得到了許多用戶的認(rèn)可和肯定,取得良好的社會效益?,F(xiàn)在,我們正在積極努力完善配套應(yīng)用項目的除塵收灰技術(shù),一個綠色環(huán)保的燃煤技術(shù)將在瀝青混凝土攪拌設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用。
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篇4
現(xiàn)今,在研制瀝青混合料攪拌設(shè)備時,通常在考慮零部件的互換性的情況下,采用模塊式組合設(shè)計原理,它是現(xiàn)代攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)化通用化系數(shù)平均為80% 。在攪拌設(shè)備中,應(yīng)保證計量過程、成品混合料的卸料和礦料加熱的自動化。攪拌設(shè)備必須具有較高的人機(jī)環(huán)境指標(biāo)。
瀝青混凝土攪拌設(shè)備在國外有著很久的歷史,早在本世紀(jì)初就已經(jīng)問世。經(jīng)過長期的發(fā)展,特別是隨著電子技術(shù)的日益完善以及計算機(jī)技術(shù)和信息處理技術(shù)的突飛猛進(jìn),瀝青混凝土攪拌設(shè)備在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)達(dá)到很高的水平,并仍在不斷改進(jìn),產(chǎn)品更新?lián)Q代較快。
關(guān)鍵詞:瀝青攪拌機(jī) 瀝青混凝土攪拌設(shè)備 攪拌機(jī) 路面機(jī)械
理論研究和試驗表明,在混合料質(zhì)量沿攪拌器殼體縱橫高速循環(huán)、混合料質(zhì)量強(qiáng)烈地垂直運動(混合料沸騰效應(yīng))和瀝青向混合料噴霧的狀態(tài)下,才能發(fā)生最快的攪拌過程。各成份沿每份料容積均勻分布的速度,取決于保證混合料沿攪拌器體縱橫向高速循環(huán)的槳葉對轉(zhuǎn)軸的安裝角的選擇。
a) 不論何種型式的瀝青混凝土攪拌設(shè)備,其生產(chǎn)能力都受成品料的品種及要求、礦料含水量、氣候狀況及設(shè)備的完成程度等因素的影響。因此攪拌設(shè)備在作業(yè)過程中,除應(yīng)確保設(shè)備完好外,還需培植礦料含水率檢測儀及成品料分析化驗儀等,并經(jīng)常檢測有關(guān)數(shù)據(jù),供操作人員及時調(diào)整操作,以保持設(shè)備在最佳狀態(tài)工作。
b)作業(yè)前應(yīng)作好充分準(zhǔn)備,認(rèn)真檢查攪拌設(shè)備所有工作部件和裝置是否完好、正常。如有問題,必須妥善處理后方可作業(yè),切忌帶病運行。
c) 作業(yè)中必須嚴(yán)格按照設(shè)備使用說明書規(guī)定的程序和注意事項進(jìn)行。點火正常后,應(yīng)監(jiān)視除塵器工作是否正常,保證干燥滾筒在正常負(fù)壓下燃燒,生產(chǎn)開始后,應(yīng)監(jiān)視熱骨料提升機(jī)、攪拌器工作是否正常,以協(xié)調(diào)其他工作部分的運行。
a) 全面了解攪拌系統(tǒng),提出了攪拌器設(shè)計的一般流程,并對間歇強(qiáng)制式瀝青混凝土攪拌設(shè)備和連續(xù)滾筒式瀝青混凝土攪拌設(shè)備性能分析方法進(jìn)行描述。
b) 對間歇強(qiáng)制式瀝青混凝土攪拌設(shè)備進(jìn)行力學(xué)分析,確定間歇強(qiáng)制式瀝青混凝土攪拌設(shè)備的主要參數(shù),設(shè)計雙臥軸式攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)。
篇5
【關(guān)鍵詞】道路工程,路面養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)機(jī)械,路面維修
On our road maintenance machinery Situation and Development
Teng Xiao-si,Zhang De-ou
(Guizhou Provincial Communications Planning Survey and Design Institute Co., Ltd Guiyang Guizhou 550001)
【Abstract】20 years of highway experience sustained and rapid development, maintenance and repair of road facing succession around the problem, this paper for the maintenance and repair of road machinery production, status quo and development trends are discussed.
【Key words】Road works;Road maintenance;Maintenance machinery;Road maintenance
1. 引言
我國在經(jīng)歷了20幾年的高速公路快速發(fā)展期之后,各地區(qū)將陸續(xù)進(jìn)入大規(guī)模的路面養(yǎng)護(hù)維修階段。眾所周知,路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量在很大程度上取決于養(yǎng)護(hù)機(jī)械的水平,我國路面養(yǎng)護(hù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展源于路面養(yǎng)路的機(jī)械化,在不同的時代有不同的含義。20年前,道班工人肩挑人抬,盼望有交通工具上班和運料,那時幾乎全國各地的公路機(jī)械廠都在制作簡易的四輪運輸車;10多年前,瀝青路面早期破壞多,養(yǎng)路機(jī)械化急需要解決的是坑洞的修補(bǔ),各種多功能的綜合養(yǎng)護(hù)車應(yīng)運而生;近年,高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)要求更高的質(zhì)量,局部的挖補(bǔ)已經(jīng)無濟(jì)于事,破損路面的局部鏟除和重鋪成為快速恢復(fù)路面承載力和平整度的主要方法。寬幅的路面銑刨機(jī)、機(jī)動靈活的小型輪式瀝青攤鋪機(jī)和60~80t/h的瀝青拌和樓則成為養(yǎng)護(hù)設(shè)備公司配備的重要機(jī)型。
2. 路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)類型及設(shè)備要求
(1)高速公路養(yǎng)護(hù)的機(jī)械化對機(jī)械提出的要求越來越高,須要的設(shè)備越來越全。如:改性乳化瀝青稀漿封層;改性瀝青SMA磨耗層;各種瀝青路的面再生和重鋪技術(shù);高質(zhì)量的快速修補(bǔ)和冷補(bǔ)工藝;有效的防水材料和裂痕修補(bǔ)工藝;改良路面排水性的小型溝渠等等,都需要有相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)機(jī)械裝備。
(2)路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械的開發(fā)不僅需要機(jī)電液的一體化,更要滿足種類繁多的作業(yè)要求。因而,技術(shù)創(chuàng)新將貫串于路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)(概念-設(shè)計-樣機(jī)-應(yīng)用-改良-定型)的全進(jìn)程。
(3)我國目前最常用的一種綜合養(yǎng)護(hù)車(可在現(xiàn)場加熱攪拌新、舊瀝青混合料),雖可處置舊瀝青混合料,但配備得過于簡陋。燃燒嘴直接對準(zhǔn)自落式攪拌罐里的瀝青混合料來加熱,瀝青的燒損和老化在所難免;舊料、新骨料和瀝青又沒有計量,實際上僅僅是一種舊瀝青混合料的加熱、重融裝備。它所攪拌出來的瀝青混凝土(新的或再生的)的質(zhì)量都很拙劣,用這種設(shè)備來進(jìn)行瀝青路面修補(bǔ),當(dāng)然很難得到滿足的后果。
(4)現(xiàn)行瀝青路面綜合養(yǎng)護(hù)車作業(yè)時須將預(yù)先攪拌好瀝青混合料放入養(yǎng)護(hù)車的保溫罐內(nèi),側(cè)壁和罐底有加熱體,罐外壁有保溫層。若要使用冷態(tài)瀝青混合料,加熱長達(dá)5~7個鐘頭,且不能處理補(bǔ)路時銑刨下來的舊瀝青混合料。這種綜合養(yǎng)護(hù)車的用處是有限的。
(5)因此,綜合養(yǎng)護(hù)車的技術(shù)創(chuàng)新并不一定要給它增添多少新的功能,而是要使它變成真正可以攪拌再生瀝青混合料的小型現(xiàn)場瀝青再生攪拌設(shè)備。其中至少應(yīng)含有:隔離式舊瀝青混合料加熱攪拌機(jī)、新骨料(有兩種級配以上)和新瀝青的計量裝置。假如能公道的設(shè)計和精心制造,將是一種價錢適中、小巧適用、質(zhì)量精良的現(xiàn)場小型瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)設(shè)備。
3. 乳化瀝青及其相關(guān)技術(shù)
乳化瀝青在路面養(yǎng)護(hù)中利用乳化瀝青如經(jīng)過用乳化的高分子聚合物來改性,因其粘結(jié)力大,改性乳化瀝青混合料的性能(承載力、抗裂、抗車轍性能)亦大大進(jìn)步。乳化瀝青的核心技術(shù)包括:
(1)改性乳化瀝青機(jī)。乳化改性瀝青的高分子聚合物可在瀝青乳化時的流程中參加,也可以兩者先乳化再混合。固然還是應(yīng)用膠體磨,但乳化劑的選配和各種組份的計量裝置以及加工進(jìn)程的工藝參數(shù)是一點也不能馬虎的。這里創(chuàng)新的重點是改性乳化瀝計量裝置和工藝流程的自動控制體系。
(2)乳化瀝青混合料攪拌設(shè)備。用于修補(bǔ)的乳化瀝青混合料的量很少,攪拌設(shè)備當(dāng)然也是小型的,但技術(shù)要求卻絲絕不能下降。設(shè)計這種改性乳化瀝青混合料攪拌機(jī),必定要加上各種物料的計量裝置和采取高效的強(qiáng)迫攪拌機(jī)。其中乳化瀝青的計量系統(tǒng)是難點之一,由于乳化瀝青容重變更較大,最好采取重量法計量,而在一個小型攪拌設(shè)備中設(shè)計重量法的乳液計量裝置,從性能價錢比來評判,的確不是一件輕易的事。
(3)有了性能良好的改性乳化瀝青,瀝青稀漿封層的質(zhì)量就可以大大進(jìn)步。瀝青稀漿封層機(jī)固然不是新東西,但我國一直沒有吃透它的技術(shù)要害。即使是某些入口稀漿封層機(jī),稀漿的有效攪拌、物料(細(xì)骨料、乳化瀝青)的計量也是不盡人意的。瀝青稀漿封層機(jī)是一種連續(xù)計量和連續(xù)攪拌的裝置。細(xì)骨料與液態(tài)乳化瀝青都要連續(xù)地按比例供應(yīng)。但封層車上又非常窄小,很難實現(xiàn)重量法連續(xù)計量,給料機(jī)的調(diào)速的節(jié)制(給料量調(diào)節(jié))也大多用手動,當(dāng)然不能保證乳化瀝青稀漿的質(zhì)量,加上本來只用普通乳化瀝青,粘結(jié)力差,施工之后不久,封層就損壞,這是稀漿封層這種好工藝長期一直不能在我國公路養(yǎng)護(hù)中占一席之地的基本原因。因此,乳化瀝青稀漿封層機(jī)開發(fā)的技術(shù)難點在于:以精致的設(shè)計解決物料連續(xù)給料、計量和調(diào)節(jié)的問題。
(4)預(yù)拌式冷補(bǔ)瀝青混合料。是一種用化學(xué)方式處置的瀝青與骨料預(yù)拌成混合料,冷態(tài)寄存。補(bǔ)坑施工時,攤鋪后立即碾壓成型,獲得密實的承載結(jié)構(gòu)。這種預(yù)拌的冷補(bǔ)瀝青混合料的特色(長處)是:不壓不成型,越壓越硬朗,預(yù)拌后可長期寄存,應(yīng)用非常便利。自96年引進(jìn)到我國來之后,十分受歡迎。國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)研制出冷補(bǔ)瀝青的化學(xué)配方。只需要對瀝青攪拌樓進(jìn)行小改裝,便可拌制這種冷補(bǔ)混合料。為此可以提出開發(fā)一種用于瀝青路面養(yǎng)護(hù)的多功能小型瀝青攪拌樓,既可攪拌普通熱瀝青混凝土,又可攪拌乳化瀝青混凝土,還能拌制冷補(bǔ)瀝青混合料。而且必需是計量正確、攪拌質(zhì)量良好的先進(jìn)設(shè)備。
4. 瀝青路面再生技術(shù)及裝備
4.1 瀝青路面再生工藝的可以分為以下幾類:就地再生和工廠再生;冷法再生和熱法再生。用于就地冷再生的養(yǎng)路機(jī)械開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)包括:
(1)大功率的中置式再生路拌機(jī):這是帶有銑刨和攪拌兩項功效的冷法就地瀝青路面再生的重型設(shè)備。常用于大批的二級公路瀝青路面的翻修。大功率路拌機(jī)為全液壓驅(qū)動,掌握的癥結(jié)是主動功率分配技術(shù),還有四個驅(qū)動輪處的懸掛點通過液壓缸調(diào)劑高程,以保證銑刨和攪拌的深度。
(2)水泥撒布車:現(xiàn)場冷法再生銑刨的舊瀝青混合料,舊瀝青不起粘結(jié)劑的作用,還需添加無機(jī)粘結(jié)料(水泥、石灰、粉煤灰)或有機(jī)粘結(jié)料(乳化瀝青)經(jīng)過攪拌、碾壓才具備承載力。水泥撒布車能將水泥按規(guī)定的量均勻地撒布到路面上。開發(fā)水泥撒布車的技術(shù)難點是:水泥的撒布量必需正確。而撒布量又與車速、水泥計量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān)。這實際上仍然是一個水泥的連續(xù)給料、連續(xù)計量的主動節(jié)制問題。
(3)瀝青灑布車:瀝青灑布車既可以灑布熱瀝青,又可以灑布乳化瀝青。瀝青的計量還是與車速和瀝青泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。也是一個液體(瀝青)資料的持續(xù)給料、連續(xù)計量的主動把持問題。
4.2 就地?zé)嵩偕夹g(shù)是一種宏大的多機(jī)組結(jié)合的路面翻修設(shè)備,實際上可分解成幾個獨立的機(jī)械來設(shè)計。包括:
(1)瀝青路面紅外線加熱裝置。在結(jié)合機(jī)組的最前面,有一組寬度與待修路面同寬的紅外線加熱板,應(yīng)用紅外線輻射加熱待修的瀝青路面。燃燒石油液化氣的紅外線烤板可調(diào)劑燃燒發(fā)熱量和加熱板到地面的輻射間隔;加熱深度可以少量調(diào)節(jié)。
(2)瀝青路面銑刨機(jī)。裝在紅外線加熱板的后面,銑刨轉(zhuǎn)子的寬度與待修路面雷同。用圓形子彈式銑刨刀頭,將已經(jīng)烤熱軟化的瀝青層銑刨下來。銑刨轉(zhuǎn)子可調(diào)高度以便把持銑刨深度;有一個收集切削下來的混合料的輸送機(jī)將它們傳到下一道混合料攪拌工序。
(3)瀝青混雜料攪拌機(jī)。通常選用雙臥軸持續(xù)式攪拌機(jī)。將銑刨下來的舊瀝青混合料與新參加的骨料和新瀝青進(jìn)行混合攪拌。
(4)配料體系。為了提高重鋪瀝青路面的質(zhì)量,需依據(jù)原瀝青層的老化水平,適量加入新的骨料和瀝青,以調(diào)節(jié)瀝青混凝土的級配和油石比。這又是一種連續(xù)式的給料和計量裝置,有熱瀝青保溫罐、瀝青泵和瀝青計量器,檢測瀝青流量并自動控制瀝青泵的轉(zhuǎn)速。還有至少兩種骨料的連續(xù)給料和計量裝置;但是,如何對舊瀝青混合料進(jìn)行正確的計量,則是瀝青路面聯(lián)合再活力組自動控制中需要解決的難點。其控制原理是:控制和調(diào)節(jié)切削瀝青層的厚度、控制和調(diào)節(jié)全部機(jī)組的工作速度。瀝青路面聯(lián)合再活力組對各種新、舊物料的計量都是容積法計量方法。
(5)瀝青攤展裝置。經(jīng)持續(xù)攪拌的瀝青混雜料排到路面上,緊接著進(jìn)進(jìn)瀝青攤鋪工序。這是一臺帶有螺旋分料器的瀝青熨平板,經(jīng)攤鋪、搗實和震撼熨平,當(dāng)然還需另外用普通的壓路機(jī)碾壓,就得到一條美麗的新路。
(6)溫度掌握體系。這是結(jié)合機(jī)組最艱苦也是最須要把持的要害技術(shù)。但目前只能對所加熱的路面進(jìn)行溫度節(jié)制,其方式也只能是:調(diào)節(jié)加熱板的數(shù)目以控制紅外線輻射能量、轉(zhuǎn)變機(jī)組工作速度來控制被加熱的舊瀝青混合料層的溫度。至于新骨料,由于是冷態(tài)參加的,新料的增加數(shù)目受到混合料攪拌溫度的限制,不可過多。工廠熱法再生的瀝青混凝土攪拌設(shè)備工廠熱法再生,是一種適用、機(jī)動、簡便而又能保證質(zhì)量的瀝青路面再生技術(shù)。
5. 結(jié)語
養(yǎng)路機(jī)械的技術(shù)提高要依附技術(shù)創(chuàng)新,沒有先進(jìn)的養(yǎng)路機(jī)械,采取先進(jìn)的工藝辦法和新技術(shù)用于養(yǎng)路工程就是一句空話。本文著重提出在高速公路養(yǎng)護(hù)中瀝青再生技術(shù)和瀝青再生設(shè)備等問題,和對如何加快養(yǎng)路機(jī)械開發(fā)提出一些見解。文中所涉之處大多是筆者工作中所碰到的或需要解決的問題,有些是有感而發(fā),有的則已經(jīng)在做。愿與養(yǎng)路工作者和養(yǎng)路機(jī)械開發(fā)廠家合作,增進(jìn)我國公路的技術(shù)提高。
[文章編號]1006-7619(2013)06-06-471
篇6
關(guān)鍵詞:瀝青路面;主要破壞類型;施工質(zhì)量控制
中圖分類號:U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
瀝青路面本身所具備的特性,使得自身很容易受到自然環(huán)境的影響,從而產(chǎn)生一系列的病害和質(zhì)量問題。當(dāng)瀝青路面在出現(xiàn)問題后,很容易會對道路交通的運行和人們安全駕車產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此,必須要保證瀝青路面的質(zhì)量問題,保證道路交通的安全運行和人們安全駕車。在本文中,主要是針對瀝青路面主要破壞類型,并進(jìn)行全面的分析,同時要制定相應(yīng)的施工質(zhì)量控制措施,以此保證瀝青路面質(zhì)量的過關(guān),提高道路工程建設(shè)水平。
一、瀝青路面主要破壞類型
1、瀝青路面出現(xiàn)橫向和縱向的裂縫。橫向裂縫主要是由于瀝青路面溫度收縮,同時半剛性基層的干縮而引起橫向裂縫??v向裂縫主要是由于路基不均勻沉降而引起的裂縫。
2、車轍。在瀝青混合料中,沒有進(jìn)行合理的混合料設(shè)計,具備著較低的穩(wěn)定性,同時在施工時沒有密實的壓實度,從而在行車荷載的反復(fù)作用下,很容易導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移的現(xiàn)象,以此形成車轍。其次,由于有過多的重載和超載車輛行駛,造成車轍現(xiàn)象。
3、出現(xiàn)波浪和坑槽時,瀝青路面在出現(xiàn)波浪時,主要是由于使用不合理的路面組成材料,或者沒有較好的施工質(zhì)量,導(dǎo)致瀝青路面沒有相應(yīng)的承載力承擔(dān)車輪的水平壓力。在出現(xiàn)坑槽時,主要是由于瀝青路面出現(xiàn)龜裂和松散等現(xiàn)象后,又出現(xiàn)進(jìn)一步損害的現(xiàn)象。
4、瀝青路面出現(xiàn)剝落和泛油的現(xiàn)象。當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象時,主要是由于在瀝青混合料中使用了中性或酸性的石料,使得集料和瀝青之間沒有充足的粘附性。在反復(fù)的行車荷載下,導(dǎo)致路面出現(xiàn)集料剝落的現(xiàn)象,從而形成坑槽和松散等現(xiàn)象。在出現(xiàn)泛油的現(xiàn)象時,主要是由于瀝青混合料中含有過多的瀝青,并且孔隙率較小,高溫穩(wěn)定性較差,從而出現(xiàn)泛油的現(xiàn)象。
二、瀝青路面施工質(zhì)量控制措施
1、瀝青混合料拌合控制
1.1在拌合瀝青混合料時,必須要對瀝青混合料質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。瀝青混合料的高質(zhì)量在很大程度上決定了瀝青路面的施工質(zhì)量。首先在拌合瀝青混合料時,要進(jìn)行均勻的拌合,要將水灰比進(jìn)行科學(xué)合理的配比和控制;其次在瀝青混合料中添加其他原料時,在對水灰比進(jìn)行嚴(yán)格的控制后,也要嚴(yán)格控制混合攪拌的時間。當(dāng)混合料的均勻度和顏色相同時,就可以添加外加劑。在對添加外加劑的混合料進(jìn)行攪拌時,要適當(dāng)?shù)难娱L攪拌時間,延長時間在30秒左右,這樣可以很好的確保混合料均勻的攪拌。
1.2控制原材料質(zhì)量。對原材料質(zhì)量進(jìn)行有效的保證,首先要嚴(yán)格檢驗集料,主要是從集料的加工性和結(jié)構(gòu)性進(jìn)行檢驗。對于粗集料,要對粗集料的尺寸大小、松軟質(zhì)、形狀和粘附性等內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)的檢驗和嚴(yán)格的控制。在簽訂供貸合同時,要對粗集料分級配的差異性盡可能的減小,同時要對其他成分進(jìn)行控制,比如長石、白云石等成分,并要對它們的含量進(jìn)行控制,確保在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍中。對于細(xì)集料,要對細(xì)集料的粒徑進(jìn)行有效的控制。
1.3合理的選擇攪拌設(shè)備。首先在選擇攪拌設(shè)備時,要按照拌合料的實際生產(chǎn)能力,同時也要按照工程規(guī)模,以此進(jìn)行攪拌設(shè)備的選擇。另外,在攪拌工程中,要保證攪拌設(shè)備在拌合混合料時,要具備全過程的自動控制,能夠很好的分析數(shù)據(jù),并可以科學(xué)合理的分析拌合料的質(zhì)量。在選擇攪拌設(shè)備后,也可以選擇二級除塵裝置。在混合料攪拌完成后,要科學(xué)的選擇瀝青加熱設(shè)備、裝載機(jī)和礦粉的投加等設(shè)備。為了保證其他設(shè)備與混合料拌和機(jī)能夠配套,要對其他設(shè)備的性能和供需功能進(jìn)行分析,使得拌和機(jī)生產(chǎn)基本要求能夠得到有效的滿足。
1.4優(yōu)化拌合料的攪拌流程。在攪拌瀝青混合料時,要對配合比進(jìn)行嚴(yán)格的控制,同時要確??茖W(xué)合理的配比,首先要使用粒徑小于2厘米的骨料,同時要控制瀝青的含量,范圍要在5%左右。在添加礦粉時,要控制在4%到5%之間。在拌合混合料時,當(dāng)出現(xiàn)冷料和熱料的現(xiàn)象時,要保護(hù)冷料和熱料之間能夠保持著平衡的狀態(tài),并且要充分的考慮冷料和熱料的流量、轉(zhuǎn)速等內(nèi)容。其次在給集料提供溫度時,要將溫度設(shè)置在18℃,集料的含水量通常是在5%左右,熱集料在出料時,也要將其溫度控制在大約160℃。
2、攤鋪瀝青路面
2.1在攤鋪瀝青路面之前,要仔細(xì)檢查和處理路面基層。在瀝青攤鋪之前,要仔細(xì)檢查的路面基層質(zhì)量,主要是對基層有著密集粗骨料的局部區(qū)域,要增加檢查的次數(shù),同時要加大檢查的力度。
2.2對攤鋪機(jī)進(jìn)行全面的檢查和調(diào)試。在攤鋪瀝青路面之前,要全面的檢查和調(diào)試攤鋪機(jī),確保攤鋪機(jī)的質(zhì)量。通常是在攤鋪瀝青1小時之前進(jìn)行檢查。在檢查和調(diào)試時,要將攤鋪機(jī)熨平板進(jìn)行有效的預(yù)熱,并要保證加熱的時間超過半小時。
2.3鋪筑瀝青面層。首先要確定松鋪系數(shù),在攤鋪機(jī)起步時,要保證熨平板及平衡梁后滑靴下面都要墊上松鋪厚度相同木板。在將面層鋪好后,攤鋪機(jī)在起步時,熨平板和均衡梁后滑靴下面全部都要墊上松鋪厚度,并要將壓實厚度木板進(jìn)行減去。在起步時,最初攤鋪機(jī)的速度應(yīng)該是零,然后要慢慢向上增加。這樣是為了避免在剛起步時由于阻力過大的原因,導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)橫向波浪的情況。運料車在運輸混合料時,要距離攤鋪機(jī)20到30厘米的地方進(jìn)行空檔停車,并且攤鋪機(jī)要進(jìn)行推動前進(jìn)。當(dāng)有著較大坡度的地段進(jìn)行攤鋪時,運料車可以掛著低檔,并與攤鋪機(jī)保持著同步前進(jìn)的狀態(tài)。攤鋪機(jī)在攤鋪瀝青路面的速度,要確保與拌合設(shè)備生產(chǎn)速度相符合。保證攤鋪機(jī)是以緩慢、均勻和連續(xù)進(jìn)行瀝青路面攤鋪工作,在攤鋪的中途,不能將速度進(jìn)行改變,主要是為了保證瀝青路面的平整度,降低瀝青混合料出現(xiàn)離析的現(xiàn)象。
總結(jié)
在對瀝青路面施工過程的質(zhì)量進(jìn)行控制時,首先要對瀝青混合料拌合控制,其中主要包括對瀝青混合料的配比、質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。同時要合理的選擇攪拌設(shè)備,優(yōu)化拌合料的攪拌流程。其次要加強(qiáng)攤鋪瀝青路面工作。其中要仔細(xì)檢查和處理路面基層,對攤鋪機(jī)進(jìn)行全面的檢查和調(diào)試,并要按照施工規(guī)范進(jìn)行瀝青路面的攤鋪,從而保證瀝青路面施工質(zhì)量的過關(guān)。
參考文獻(xiàn)
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篇7
【關(guān)鍵詞】論瀝青攪拌站;節(jié)能降耗;對策
中圖分類號:TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言:經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得瀝青攪拌站的生產(chǎn)壓力增加。在瀝青攪拌站的使用過程中實現(xiàn)節(jié)能降耗有著十分重要的作用。
1.冷骨料控制
1.1 石料含水量以及粒徑
冷骨料是進(jìn)行瀝青攪拌的重要原料。當(dāng)有不合格問題出現(xiàn)在冷骨料的時候,會出現(xiàn)熱量大量損失,因而造成在攪拌過程中的的熱量和電能的損耗。所以說,冷骨料符合攪拌的標(biāo)準(zhǔn)有著重要的作用。在實際工作中對于冷骨料的顆粒直徑和含水量都有明確的要求。對于冷骨料的顆粒的直徑控制,主要是0~2.36MM之間。冷骨料的顆粒的直徑控制目的是在攪拌的過程中,降低吸水量。并且實際工作中冷骨料的存放,要做好集料的防潮和防水工作。
1.2燃料選擇
瀝青攪拌站的燃燒系統(tǒng),對于燃料實際要求主要是在雜質(zhì)少、含水量低、燃燒性能好、粘度適中,并且易于運輸?shù)确矫?。傳統(tǒng)的燃料屬于重油,對環(huán)境污染損害大,對人的身體健康也有損害作用,在對瀝青攪拌站進(jìn)行節(jié)能降耗措施中,如果能采用新型的燃料,生產(chǎn)成本將大大降低,環(huán)境效益也會提高。
1.3改造燃燒系統(tǒng)
燃料系統(tǒng)的改造部分,主要是重油供油管路、增設(shè)重油罐。首先,燃油系統(tǒng)的加設(shè)。在燃油系統(tǒng)中的2個氣動三通閥,如果能實現(xiàn)重油和柴油兩種燃料的自動切換,將會大大提高節(jié)能降耗的效率。
1.4燃燒器的維護(hù)
1.4.1最佳風(fēng)油比的保持
風(fēng)油比主要指的是空氣和燃油的比例。風(fēng)油比的調(diào)整,可以使得燃油增量加快或變緩,影響到燃燒器效率問題。
1.4.2燃油霧化控制
燃油霧化控制能夠改善燃燒器的性能。良好的霧化,在重油完全燃燒中是一個重要條件,應(yīng)依照霧化器的要求對燃油品種選擇,實現(xiàn)燃燒的充分。
2.瀝青罐、成品料倉以及管路的保溫
加強(qiáng)設(shè)備中的保溫工作,主要是對瀝青攪拌站中的熱骨料倉庫、成品料倉庫以及干燥筒和重油管道,開展保溫層覆蓋的控制。瀝青罐、管路以及閥門等設(shè)備上一般包著一層5到10cm厚保溫棉,使用蒙皮封住,形成重要的保溫層,使得熱量損失降低。保溫措施,是攪拌站的節(jié)能管理中的另一方法。 保溫層伴隨使用年限延長老化脫落加重,特別是在搬遷過程中,需要及時補(bǔ)充并且修復(fù)。
3.驅(qū)動電機(jī)
瀝青攪拌站中,能耗中很大一部分就是由于同其他施工機(jī)械出現(xiàn)匹配問題形成的,所以,我們要施工機(jī)械合理安排,實現(xiàn)優(yōu)化組合施工機(jī)械。減少在頻繁停機(jī)、空轉(zhuǎn)、啟動中的損耗,最大限度發(fā)揮出應(yīng)有的產(chǎn)能,做好施工機(jī)械中的設(shè)備配備。
3.1 變頻數(shù)控技術(shù)控制成品料輸送
電機(jī)變速箱帶動卷揚機(jī)是進(jìn)行成品料輸送系統(tǒng)的重要設(shè)備。在實際運用過程中,主要是采用直接拖動鋼絲繩實現(xiàn)牽引,依靠剎車系統(tǒng)實現(xiàn)停車。這種結(jié)構(gòu)的機(jī)械工藝比較復(fù)雜,電機(jī)需要全壓下啟動,工作過程中電流大,一般是額定電流4 到7倍。但是變頻卷揚機(jī)的出現(xiàn),使得輸送系統(tǒng)帶動,得到了顯著的改變。 變頻卷揚機(jī),在啟動的時候首先使用低頻這時的轉(zhuǎn)速比較慢,在正常運行的時候平穩(wěn)并且高效,實現(xiàn)了電能節(jié)約。
3.2變頻控制引風(fēng)機(jī)電機(jī)
依據(jù)流體力學(xué)的原理,風(fēng)量和轉(zhuǎn)速是正比的關(guān)系,功率和轉(zhuǎn)速也是正比的關(guān)系。一旦流量是額定流量的75%,轉(zhuǎn)速需要控制在額定轉(zhuǎn)速中的3/4進(jìn)行運行,主要的額定功率是原來的42%。在瀝青攪拌站中,引風(fēng)機(jī)實際損耗的電機(jī)功率是最大的,大約是總裝機(jī)功率中的1/3。但在實際工作中,引風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量只出現(xiàn)額定的40%-70%。在風(fēng)門開度不能實現(xiàn)最大的情況下,電機(jī)可以在額定轉(zhuǎn)速下開展工作,所以電機(jī)功率一定低于0.8以下,形成了電功率的浪費。但是如果引進(jìn)變頻控制引風(fēng)機(jī)電機(jī)的情況下,功率的因數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)0.9以上,使得電機(jī)效率極大地提高了,電力能源消耗也降低了。在一些施工場地里,因為布袋堵塞,導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)風(fēng)門的開度幾乎達(dá)到極限。這種情況下注意監(jiān)控除塵器阻力變化,對清灰的時間間隔進(jìn)行控制,意義就比較明顯。
3.3變頻技術(shù)實現(xiàn)瀝青循環(huán)泵控制
在使用變頻數(shù)控技術(shù)對瀝青循環(huán)泵進(jìn)行控制的時候,處于滿負(fù)荷運行狀態(tài)下,轉(zhuǎn)動瀝青中的三通閥,瀝青稱量桶便向桶內(nèi)注入瀝青。在稱量結(jié)束的時候,三通閥自動復(fù)位。再次瀝青回流到原來的瀝青罐中。變頻控制瀝青循環(huán)系統(tǒng)的運行狀態(tài),大量的電能被節(jié)約,使得瀝青循環(huán)泵的磨損大大減少了。解決了瀝青攪拌站中,沒有節(jié)流閥瀝青循環(huán)泵控制問題。利用變頻器開展配料時,瀝青循環(huán)泵可以滿負(fù)荷進(jìn)行運轉(zhuǎn),實現(xiàn)了最小運行功率運行保持,能夠快速配料。 配料周期從原來的45 s,降低到15 s左右,30 s的電能被節(jié)省下來。
結(jié)語
主要的節(jié)能降耗途徑是在冷骨料燃燒控制和干燥筒的保溫工作,以及電機(jī)的驅(qū)動方面。我們要在這三個方面上下足功夫。實現(xiàn)瀝青攪拌站系統(tǒng)、全面節(jié)能降耗工作的展開,創(chuàng)造出顯著的的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益,降低成本,提高攪拌站的競爭力。
參考文獻(xiàn)
[1]孫亞東.李慧賢.瀝青攪拌站燃燒系統(tǒng)的使用維護(hù)與改造[J].中國水運.2009.
篇8
收稿日期:20160614
摘要:為了提高瀝青混合料的質(zhì)量,防止不均勻混合料攤鋪影響道路質(zhì)量,提出基于機(jī)器視覺的瀝青混合料花白料識別方法,并隨機(jī)采集100幀瀝青混合料圖像進(jìn)行檢測識別。檢測結(jié)果表明:采用該識別方法的瀝青混合料攪拌均勻性檢測的準(zhǔn)確率為97.8%,花白料特征檢測準(zhǔn)確率為984%,總體檢測準(zhǔn)確率為98.1%,平均檢測速率為每幀0.09 s,可為解決瀝青混合料不均勻問題提供一定的借鑒參考。
關(guān)鍵詞:瀝青混合料;花白料;機(jī)器視覺;檢測識別
中圖分類號:U414.03文獻(xiàn)標(biāo)志碼: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
瀝青混凝土攪拌設(shè)備是將瀝青、粒料(又稱骨料)、粉料等筑路材料按一定比例在一定的溫度下均勻攪拌的機(jī)械設(shè)備,在攪拌過程中可能會出現(xiàn)花白料[1]?;ò琢暇褪窃跀嚢铻r青和石料時,因攪拌不均勻產(chǎn)生一部分包裹瀝青特別多,一部分還沒有包裹到的問題。如果將花白料攤鋪到路面,容易出現(xiàn)散料,影響路面性能和效果,必須馬上進(jìn)行處理[24]。目前,對瀝青混合料花白料的識別大多是通過人工進(jìn)行,效率較低且準(zhǔn)確率差;而基于機(jī)器視覺的花白料識別不僅可以避免主觀臆斷,且檢測速度快、準(zhǔn)確度高、成本低、受外界影響小[5]。
為了預(yù)防瀝青混合料花白料的產(chǎn)生,本文開發(fā)基于機(jī)器視覺的瀝青混合料花白料的識別系統(tǒng),針對熱拌瀝青混合料在攪拌過程中出現(xiàn)的不均勻問題,快速、實時識別,為瀝青混合料的攪拌質(zhì)量控制提供直觀、可靠的監(jiān)控手段。
1瀝青混合料圖像采集設(shè)備
通過對瀝青混合料生產(chǎn)現(xiàn)場拌和樓設(shè)備的調(diào)研,確定了相機(jī)、光源的架設(shè)位置,并設(shè)計了能夠采集到混合料攪拌情況圖像的采集裝置,如圖1所示。
圖1瀝青混合料圖形采集設(shè)備
(1)相機(jī)。使用德國Basler acA130060gm相機(jī),分辨率為1 282×1 026,視場大小為300 mm×300 mm ,幀率為60 fps,相機(jī)精度0.3 mm。
(2)相機(jī)鏡頭。使用日本RICOH的FLCC75282M鏡頭,鏡頭焦距為75 mm。
(3)光源。瀝青混合料攪拌倉處于封閉環(huán)境,必須要使用光照均勻、穩(wěn)定的光源以輔助相機(jī)采集圖像。由于生產(chǎn)現(xiàn)場圖像采集設(shè)備的安裝空間小,故采用前向照明的方式,即光源直射方式。使用深圳健勝照明有限公司的大功率LED投光燈作為補(bǔ)充光源,功率為50 W。
2瀝青混合料圖像處理方法
瀝青混合料圖像處理首先對采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理, 計算瀝青混合料圖像灰度值均值和標(biāo)準(zhǔn)差,再進(jìn)行相關(guān)形態(tài)學(xué)處理,最后提取花白料的輪廓信息。依據(jù)圖像灰度值均值和標(biāo)準(zhǔn)差,判斷瀝青混凝土攪拌是否均勻;若攪拌不均勻,依據(jù)花白料的面積和面積占比分析,提出有效的攪拌策略。瀝青混凝土花白料識別檢測方法流程如圖2所示。
圖2瀝青混凝土花白料檢測方法流程
2.1瀝青混合料圖像濾波
相機(jī)采集到的瀝青混合料圖像有噪聲,而且邊緣不夠平滑,因此需要使用濾波方法抑制噪聲,提高圖像質(zhì)量[6],方便后續(xù)圖像處理及相關(guān)計算分析。混合料原圖如圖3所示。
(1)高斯濾波。瀝青混合料圖像在采集和傳輸過程中會受到噪聲的干擾,使圖像質(zhì)量下降。使用內(nèi)核為3×3的高斯濾波器減弱噪聲,增強(qiáng)圖像對比度,提高圖像質(zhì)量。高斯濾波效果如圖4所示。
(2)卷積高亮細(xì)節(jié)濾波。在高斯濾波減弱瀝青混凝土圖像噪聲的過程中,會造成圖像整體模糊化,因此使用3×3卷積核的卷積高亮細(xì)節(jié)濾波器,可以突出圖像邊緣等細(xì)節(jié)。卷積高亮細(xì)節(jié)濾波效果如圖5所示。
2.2瀝青混合料攪拌均勻性參數(shù)提取
在瀝青混凝土花白料檢測時,依據(jù)圖像灰度值均值分析判析瀝青混合料的整體混合情況,依據(jù)圖像灰度值標(biāo)準(zhǔn)差分析判析瀝青混合料的混合均勻情況。
經(jīng)過濾波后的瀝青混凝土圖像,得到數(shù)組形式表示的灰度直方圖,直方圖反映了0~255之間每個灰度值及具體像素數(shù)量。記X為0~255之間的灰度值,YX為對應(yīng)像素數(shù)量, Y0表示灰度值為0對應(yīng)的像素個數(shù),A為圖像中像素點總數(shù),則灰度值均值X[KG*3]- 為
X[KG*3]- =∑255X=0(XYX)A-Y0
灰度值標(biāo)準(zhǔn)差δ為
δ=∑255X=0[(X-X[KG*3]-)2YX]A-Y0
2.3瀝青混合料圖像閾值分割
基于灰度直方圖的閾值分割算法[7],可以根據(jù)圖像特點準(zhǔn)確地提取出瀝青混合料圖像中的花白料。對圖像灰度直方圖進(jìn)行閾值分割,設(shè)置閾值為125~255,得到瀝青混凝土的二值圖像,如圖6所示。
2.4瀝青混合料圖像形態(tài)學(xué)處理
閾值分割后的二值圖像中顆粒多且雜亂,在對瀝青混凝土花白料識別時,需要針對較大顆粒進(jìn)行分析。因此,可對瀝青混凝土二值圖像進(jìn)行相關(guān)形態(tài)學(xué)處理[810],提取出圖像中的較大顆粒及其邊緣輪廓。
(1)刪除小目標(biāo)。為了提取瀝青混凝土圖像中的大顆粒,需要先刪除圖像中的小顆粒,使用3×3的掩模、像素幀正方形、鄰域8連通的算子對圖像腐蝕3次。提取效果如圖7所示。
(2)膨脹。為了增強(qiáng)瀝青混凝土圖像中的大顆粒圖像,使用3×3的掩模、像素幀正方形、鄰域8連通的算子對圖像膨脹1次。膨脹效果如圖8所示。
圖8膨脹
(3)凸包。為了測量瀝青混凝土圖像中花白料顆粒的參數(shù),利用凸包函數(shù)計算每個粒子的凸出包絡(luò),可有效地關(guān)閉粒子,方便后續(xù)的粒子參數(shù)計算。使用8連通的凸包函數(shù),得到顆粒的凸包效果如圖9所示。
(4)輪廓提取。為了提取瀝青混凝土圖像中花白料的輪廓,使用5×5的掩模、像素幀圓形、鄰域8連通的梯度內(nèi)函數(shù)提取顆粒凸包后的內(nèi)部輪廓,輪廓提取效果如圖10所示。
2.5瀝青混凝土花白料特征參數(shù)提取
瀝青混合料中有較大顆?;ò琢蠒r,針對形態(tài)學(xué)處理后的瀝青混合料二值圖像,依據(jù)花白料顆粒面積大小及其占整幅圖的面積比例,判斷瀝青混合料攪拌不均勻的程度,為后續(xù)解決問題提供依據(jù)。假設(shè)第i個花白料顆粒的面積為si,圖像的總面積為s,則面積占比pi為
pi=sis(3)
2.6瀝青混合料圖像花白料標(biāo)記
瀝青混凝土二值圖像經(jīng)過形態(tài)學(xué)處理,提取圖像中的較大顆粒,這些較大顆粒就是花白料顆粒。使用灰度圖像運算方法,在原圖中標(biāo)記出花白料顆粒,如圖11所示。
圖11花白料標(biāo)記
3瀝青混合料圖像的識別檢測
在檢測識別瀝青混合料花白料前,先采集一定數(shù)量的瀝青混凝土圖像,再從這些圖像中挑選出攪拌質(zhì)量最好的一幅圖像,作為標(biāo)準(zhǔn)參考模板,并將參考模板中代表攪拌均勻性的2個特征參數(shù)保存在數(shù)據(jù)庫中。檢測過程中,用戶可以設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的浮動比例,浮動比例越小,檢測標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán)格。待識別瀝青混凝土圖像通過提取的特征參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中的比較,判斷是否合格。記待識別瀝青混合料的特征值為Mi,記標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的特征值為Ni,浮動比例為εi,則比較方法如下。
Mi≤Ni+Niεi合格
Mi≥Ni+Niεi不合格
檢測過程中,2個特征參數(shù)按灰度的均值、灰度標(biāo)準(zhǔn)差順序依次比較,如果某個參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不符合,則后面參數(shù)不再比較,只有全部參數(shù)都符合2個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的瀝青混合料攪拌圖像才是均勻的。
采集10幅圖像,經(jīng)過預(yù)處理,提取圖像整體灰度參數(shù)。圖像整體灰度值均值和灰度值標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)見表1。
以表1中的6號圖像作為參考標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置浮動比例為10%。從2個參數(shù)比較結(jié)果得出瀝青混合料攪拌均勻的有6、7、8、9、10號,其余5幅圖像是攪拌不均勻的。選擇1號圖像,提取圖像中的花白料面積及面積占比參數(shù),占比參數(shù)見表2。
檢測過程完成后,使用指示燈顯示檢測結(jié)果,設(shè)置一個指示燈,如果參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn),則指示燈綠燈亮;如果參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn),則指示燈紅燈亮;如果參數(shù)沒有被比較,則指示燈黑燈亮。
瀝青混合料花白料識別檢測要求準(zhǔn)確率高、速率快,經(jīng)試驗驗證,本研究檢測一幅瀝青混合料圖像大約需要0.09 s。
4準(zhǔn)確性檢驗
為了檢驗算法的準(zhǔn)確性,使用搭建的圖像采集
設(shè)備采集100幅瀝青混凝土圖像,其中63幅圖像中有花白料,剩下37幅圖像是合格的瀝青混凝土圖像。結(jié)果如表3所示。
從表 3中可以得出,瀝青混凝土的4個特征參數(shù)檢測存在誤差,原因可能是瀝青混凝土表面有少量灰塵,影響了灰度值大小和花白料面積及面積比。
5結(jié)語
為提高瀝青混合料攪拌過程中的質(zhì)量,本研究設(shè)計了基于機(jī)器視覺技術(shù)的瀝青混合料花白料識別方法。
檢測結(jié)果表明:本研究檢測瀝青混凝土攪拌均勻性特征的準(zhǔn)確率為978%,花白料面積和面積比檢測準(zhǔn)確率為984%,整體準(zhǔn)確率為981%,瀝青混凝土圖像的平均檢測速率為第幅009 s。因此,本研究方法準(zhǔn)確率高、速率快、整體效率好。
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篇9
【關(guān)鍵詞】瀝青砼道路施工技術(shù);市政道路施工;應(yīng)用研究
前言:
瀝青砼就是瀝青混凝土,隨著當(dāng)前施工建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展,其在各項施工中的應(yīng)用越來越廣泛。瀝青砼施工技術(shù)通常較為簡單,同時便于后期維護(hù),耐磨性優(yōu)良。不過在實際市政道路施工中應(yīng)用瀝青砼道路施工技術(shù),還有一些方面需要加以注重,從而確保市政道路的施工質(zhì)量。
一、道路施工設(shè)計
隨著市政道路的快速發(fā)展,在施工設(shè)計中也制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。隨著交通流量的不斷增加,對市政道路的承載能力也提出了更高的要求。因此,在現(xiàn)階段基于瀝青砼道路施工技術(shù)的市政道路施工設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)對瀝青和混凝土的抗凍能力、強(qiáng)度等性能進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,找出并解決瀝青砼道路中存在的問題,從而確保市政道路施工的順利進(jìn)行。在瀝青混合料的設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)注重基層、墊層和透層設(shè)計[1]。其中,基層設(shè)計應(yīng)符合相應(yīng)的參數(shù)要求,墊層設(shè)計應(yīng)考慮到道路抗凍能力和防水能力,透層則要注重道路防水能力和排水能力。此外,在瀝青混合料的設(shè)計當(dāng)中,還應(yīng)當(dāng)兼顧到周圍的環(huán)境、氣候等因素條件,從而進(jìn)一步提高瀝青砼道路的穩(wěn)定性和安全性。
二、施工材料的選擇和控制
在瀝青砼道路的材料選擇上,對質(zhì)量提出了很高的要求。因此,在采購和選擇材料的時候,應(yīng)當(dāng)對材料的質(zhì)量給予高度的重視。應(yīng)當(dāng)對所選材料進(jìn)行高壓和高溫測試,從而掌握材料的粘合、外形、強(qiáng)度等方面的性能。在不同的市政道路施工情況下,還應(yīng)當(dāng)有針對性的進(jìn)行材料的選擇。
在施工材料的控制方面,應(yīng)當(dāng)著重控制骨料粒徑的最大值、瀝青酸的濃度、機(jī)制砂和集料的指標(biāo)等問題。骨料粒徑的最大值是瀝青砼原料中最為重要的參數(shù)之一,對市政道路的強(qiáng)度、質(zhì)量等能夠產(chǎn)生直接的影響[2]。在實際應(yīng)用中,骨料粒徑最大值與道路厚度的比值應(yīng)當(dāng)為2,從而確保瀝青砼材料良好的抗壓性能。同時,應(yīng)當(dāng)注重瀝青砼原料中的酸度問題。由于材料中具有瀝青酸,因此材料呈酸性,這會對瀝青和集料組合產(chǎn)生不利的影響,所以應(yīng)當(dāng)盡量是酸度弱化。材料中的機(jī)制砂不同于石屑的是,其粘合性較為良好,在砼的外表集料上能夠全面附著,因此,應(yīng)當(dāng)確保其具有鋒利、干凈、光滑的外表面,從而提高市政道路的內(nèi)摩阻力。機(jī)制砂應(yīng)當(dāng)選擇棱角標(biāo)準(zhǔn)較高的,從而提高瀝青砼的硬度。
三、瀝青砼的攪拌和運輸
在攪拌瀝青混合料的時候,應(yīng)當(dāng)保持充足的原材料供應(yīng)量。攪拌可采用連續(xù)性和間斷性的方式進(jìn)行,其中間斷性攪拌較為常用。在攪拌過程中,應(yīng)當(dāng)控制好熱度和溫度,同時檢查攪拌完成的瀝青砼是否滿足使用要求,如果存在分塊、不均勻的情況,應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行攪拌。完成攪拌的瀝青砼混合料應(yīng)當(dāng)及時運送到施工現(xiàn)場,運輸當(dāng)中所采用的車輛應(yīng)當(dāng)具有充足的承載量,從而確保材料的充足性和安全性。在運輸過程中,要避免車速過快,盡量保持平穩(wěn)。在運輸車罐內(nèi)應(yīng)涂抹防黏劑,從而保持車輛的清潔。在材料裝車的過程中,應(yīng)當(dāng)保持瀝青砼混合料的均勻性,避免發(fā)生離析現(xiàn)象[3]。將瀝青混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后,要先進(jìn)行質(zhì)量檢測,如果沒有達(dá)到市政道路的施工要求,則需要重新進(jìn)行攪拌或廢棄。在運輸車輛方面,應(yīng)當(dāng)確保數(shù)量和容量的充足,從而確保市政道路施工能夠連續(xù)進(jìn)行,并且在運輸過程中不會破壞瀝青砼混合料。
四、道路的攤鋪
在道路攤鋪的過程中,為確保施工效果,應(yīng)當(dāng)在攤鋪之前進(jìn)行有效的路基處理。通過使用壓路機(jī)將路基上的雜物和贓物清除,確保路基的清潔。對于厚度較大的路基,應(yīng)當(dāng)根據(jù)層面劃分進(jìn)行處理。如果攤鋪前沒有對路基進(jìn)行碾壓和清理,將會對瀝青砼混合料的攤鋪造成影響,進(jìn)而降低施工效率和施工質(zhì)量。
在攤鋪過程中,通常采用設(shè)備攤鋪和人工攤鋪的方式進(jìn)行。在攤鋪過程中,應(yīng)當(dāng)考慮到路面構(gòu)成、市政道路施工情況及要求等因素。如果采用設(shè)備攤鋪的方式,應(yīng)當(dāng)將隔離劑涂抹在攤鋪設(shè)備上,防止瀝青砼混合料粘在設(shè)備上。在設(shè)備攤鋪中,應(yīng)當(dāng)確保充足的設(shè)備數(shù)量,在緊鄰的設(shè)備之間,要將搭接量控制在6cm左右。在設(shè)備運行應(yīng)用之前,應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行與熱處理,從而確保設(shè)備在攤鋪過程中發(fā)揮出良好的效率[4]。施工單位應(yīng)當(dāng)設(shè)置專門的設(shè)備監(jiān)督人員,對道路攤鋪的過程進(jìn)行監(jiān)督。一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行處理,從而確保良好的施工效果。
如果受到施工環(huán)境等因素的影響無法采用設(shè)備攤鋪的方式,則需要進(jìn)行人工攤鋪。施工人員將隔離劑涂抹在鐵鍬等攤鋪工具上,防止瀝青砼混合料的粘黏。同時在攤鋪過程中,應(yīng)當(dāng)對刮板的使用力度和速度進(jìn)行控制,防止出現(xiàn)過小或過大的情況。不應(yīng)分多次進(jìn)行刮板操作,而是應(yīng)連當(dāng)續(xù)進(jìn)行,同時運作刮板和攤鋪。由于人工攤鋪的效率較低,因此要對施工現(xiàn)場的瀝青砼材料進(jìn)行良好的預(yù)處理,從而盡量提高施工效率,保證市政道路的施工工期。
在完成道路攤鋪之后,要使用壓路機(jī)對路面進(jìn)行反復(fù)碾壓,以保證市政道路的堅固穩(wěn)定。在在攤鋪瀝青砼混合料之后,需要進(jìn)行一次碾壓,確保材料密實。隨后再次碾壓,確保路面平整。之后還要進(jìn)行第三次碾壓,以提高路面的緊實度。這樣,就能夠確保瀝青砼路面的質(zhì)量和性能滿足市政道路的實際使用需求。
結(jié)論:市政道路是當(dāng)前社會發(fā)展和城市化建設(shè)中必不可少的重要基礎(chǔ)設(shè)施,對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義和影響。在市政道路的施工過程中,采用瀝青砼道路施工技術(shù),在道路設(shè)計、原材料、道路攤鋪等方面采取適當(dāng)?shù)拇胧?,從而確保市政道路良好的施工質(zhì)量和使用性能。
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篇10
[關(guān)鍵詞] SBS改性瀝青 乳化瀝青 橡膠瀝青 一體機(jī) 材料 工藝探討
隨著公路建設(shè)事業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,公路的改建、拓寬、升級取得了可喜的成績,公路的通車?yán)锍檀蠓仍鲩L,截止2012年底,全國等級公路里程已達(dá)到360.96萬公里。
通車?yán)锍痰牟粩嘣黾樱嚵髁亢蛙囕d的不斷增大,對普通石油瀝青的性能已無法滿足路用性能的需要,而采用把普通瀝青添加SBS、橡膠粉等改性以解決路面抗滑、耐久性及大荷載的問題,是當(dāng)前國內(nèi)外公路工程學(xué)術(shù)界的共識。
1.SBS改性、乳化及橡膠瀝青的生產(chǎn)方法
目前, 在道路工程中制作改性瀝青常用的方法是把SBS、EMA、EVA及廢橡膠粉等添加劑摻配到瀝青中,同瀝青形成混合體。改性瀝青及混合料的高溫穩(wěn)定性,提高了瀝青路面的高溫抗車轍能力;改善瀝青與集料的粘附性,提高瀝青與集料之間的粘結(jié)力,從而大大降低了路面水損害的發(fā)生;改性瀝青的使用大大延長路面的疲勞壽命,延長養(yǎng)護(hù)的周期,減少二次投入,提高經(jīng)濟(jì)效益。
選用的改性劑不同,而采用的機(jī)械設(shè)備和工藝也不盡相同。SBS改性瀝青有三種生產(chǎn)工藝:傳統(tǒng)機(jī)械攪拌法、溶劑法和高剪切法。其中機(jī)械攪拌法設(shè)備簡單,生產(chǎn)周期長,但對SBS等改性劑與基質(zhì)瀝青相容性要求比較高;溶劑法是把改性劑溶解在溶劑中,溶液與液態(tài)熱瀝青混合,再在負(fù)壓下回收溶劑。該法生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝復(fù)雜,成本較高,而且改性瀝青成品中有少量溶劑殘留;為了解決改性瀝青路用性能的局限性,國內(nèi)外近年來隨著研究的深入在改性瀝青的生產(chǎn)工藝上有了重大改進(jìn),改性劑混入瀝青中以后不僅僅通過簡單的機(jī)械攪拌,還要通過膠體磨的剪切研磨,稱之為高剪切法。目前世界上著名的膠體磨生產(chǎn)企業(yè)有德國希費爾(SIEFIR)公司,德國伯聶哈分(BENNINGHOVE)公司,美國的道維施(Dalworth)公司,山西的交科機(jī)電設(shè)備有限公司等.
乳化瀝青生產(chǎn)過程一般分為瀝青配置,皂液配置,瀝青乳化和乳液儲存四個主要工序。用機(jī)械分散法生產(chǎn)乳化瀝青的工藝流程是:將瀝青加熱到額定溫度,將水、乳化劑、外摻劑(穩(wěn)定劑,酸)等混合到一起并加熱到額定溫度,然后將加熱瀝青與皂液一起送入膠體磨,即可生產(chǎn)出成品乳化瀝青。成品乳化瀝青可放入儲存罐內(nèi),隨時供施工應(yīng)用。
橡膠粉改性瀝青的改性原理是輪胎橡膠粉粒在充分拌合的高溫條件下與基質(zhì)瀝青充分熔脹反應(yīng)形成的改性瀝青膠結(jié)材料。橡膠粉改性瀝青對基質(zhì)瀝青的使用性能有很大的改善,且優(yōu)于目前常用的改性劑SBS、SBR、EVA等制成的改性瀝青。目前橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝是傳統(tǒng)熱熔法, 傳統(tǒng)熱熔法是將加熱后的基質(zhì)瀝青和膠粉加入到混合罐中進(jìn)行混合,然后泵送入反應(yīng)罐進(jìn)行高溫溶脹。。
目前,我國研究及生產(chǎn)企業(yè)已開發(fā)了多種SBS改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備、乳化瀝青設(shè)備及橡膠瀝青設(shè)備,但大多數(shù)型號的產(chǎn)品僅能生產(chǎn)一種或兩種改性瀝青。不僅作業(yè)效率低,而且生產(chǎn)成本高。為適應(yīng)公路建設(shè)的迫切需要,山西省交通科學(xué)研究院適時研發(fā)了改性、乳化及橡膠瀝青設(shè)備制備的一體機(jī),“一機(jī)多能”,提高機(jī)械的使用效益。
2.SBS改性、乳化及橡膠瀝青一體機(jī)的制備及生產(chǎn)工藝
改性、乳化及橡膠瀝青設(shè)備主要技術(shù)特征是采用了目前國際最先進(jìn)的以多層刀齒內(nèi)嚙合為特點的高速剪切技術(shù),配以獨立設(shè)計的改性劑高速打散及螺旋上料、多層上翻攪拌式預(yù)混配料罐、連續(xù)作業(yè)管路系統(tǒng)及整機(jī)自動控制系統(tǒng)等主要部分。同時采用了PLC可編程控制及直觀式工作狀態(tài)顯示系統(tǒng),使設(shè)備所有工作狀態(tài)一目了然,整套裝置的設(shè)計布置緊湊且外形美觀。
2.1 改性瀝青生產(chǎn)工藝流程(圖1)
圖1 改性瀝青設(shè)備連續(xù)式生產(chǎn)流程示意圖
2.2乳化瀝青生產(chǎn)流程示意圖(圖2)
2.3橡膠瀝青生產(chǎn)流程示意圖(圖3)
說明:生產(chǎn)改性瀝青時,基質(zhì)瀝青溫度需在180~190℃范圍內(nèi);生產(chǎn)乳化改性瀝青時,改性瀝青溫度一般需控制在170~180℃范圍內(nèi),皂液溫度一般需控制在70~80℃范圍內(nèi),具體溫度范圍可按選用乳化劑的要求作適當(dāng)調(diào)整。生產(chǎn)橡膠瀝青時,基質(zhì)瀝青溫度需在200~210℃。
3基本結(jié)構(gòu)及工作原理
改性、乳化及橡膠瀝青一體機(jī)主要由配料罐、螺旋輸送機(jī)、高粘度橡膠瀝青泵、乳化瀝青基質(zhì)瀝青泵、磨前泵、膠體磨總成、皂液泵和皂液罐、比例分流閥和電控系統(tǒng)等部分組成。其中膠體磨總成為改性瀝青和乳化瀝青生產(chǎn)共用部分,配料罐和螺旋輸送機(jī)為改性瀝青和橡膠瀝青生產(chǎn)共用部分,整套設(shè)備結(jié)構(gòu)布置詳見圖4:
3.1 SBS改性瀝青生產(chǎn)工作原理
SBS改性瀝青生產(chǎn)部分主要由基質(zhì)瀝青泵、SBS螺旋輸送機(jī)、配料罐、磨前泵和膠體磨等部件構(gòu)成。在基質(zhì)瀝青泵向配料罐中泵入一定量的基質(zhì)瀝青后,螺旋輸送機(jī)啟動均勻向配料罐中加入SBS改性劑,根據(jù)瀝青流量計讀出瀝青流量大小,可通過變頻器改變基質(zhì)瀝青泵電機(jī)轉(zhuǎn)速,使瀝青流量達(dá)到理想值,配料罐內(nèi)的攪拌裝置,可保證SBS改性劑在瀝青內(nèi)均勻分布,攪拌均勻的SBS瀝青混合體通過磨前泵將其泵入膠體磨,經(jīng)磨機(jī)高速剪切研磨后進(jìn)入改性瀝青成品罐,即制成成品改性瀝青。
3.2乳化瀝青生產(chǎn)工作原理
乳化改性瀝青生產(chǎn)部分主要由皂液罐、皂液泵、比例分流閥、基質(zhì)瀝青泵、瀝青流量計等部件組成,并與改性瀝青部分共用膠體磨等部件來完成乳化瀝青的生產(chǎn)。基質(zhì)瀝青和皂液分別由兩臺可調(diào)流量的泵將兩者送入膠體磨剪切研磨,即生產(chǎn)出乳化瀝青。配備的瀝青流量計和皂液流量計可顯示其瞬時流量和累計流量,從而保證其配比的準(zhǔn)確性,進(jìn)而保證乳化瀝青產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.3橡膠粉瀝青生產(chǎn)工作原理
橡膠粉瀝青生產(chǎn)部分主要由配料罐、螺旋輸送機(jī)、攪拌裝置、高粘度橡膠瀝青泵等部件組成。在基質(zhì)瀝青泵向配料罐中泵入一定量的基質(zhì)瀝青后,螺旋輸送機(jī)啟動均勻向配料罐中加入橡膠粉,根據(jù)瀝青流量計讀出瀝青流量大小,可通過變頻器改變基質(zhì)瀝青泵電機(jī)轉(zhuǎn)速,使瀝青流量達(dá)到理想值,配料罐內(nèi)的攪拌裝置,可保證保證橡膠粉在瀝青內(nèi)均勻分布,攪拌均勻的橡膠粉瀝青混合體通過反應(yīng)釜出料泵將其泵入現(xiàn)場的反應(yīng)釜中,在反應(yīng)釜中保持200~220℃溫度,反應(yīng)50分鐘以上,生產(chǎn)出橡膠粉瀝青成品。
4.控制系統(tǒng)的設(shè)計
改性、乳化及橡膠粉瀝青一體機(jī)的整套電器控制核心由組態(tài)工控軟件+研華工控機(jī)+西門子可編程序控制器(PLC)共同組成,該系統(tǒng)將穩(wěn)定可靠地控制整套組合站的運行。
整套生產(chǎn)工藝可分為自動/手動兩種工作模式,用鼠標(biāo)點擊顯示屏上的設(shè)備鍵即可控制設(shè)備的啟動和停止,通過模擬圖上顯示的動畫工藝流程圖,使得整套生產(chǎn)工藝盡在操作人員的掌握之中。
設(shè)備配有導(dǎo)熱油、瀝青、配料罐、皂液罐的溫度及管道壓力、罐體液位監(jiān)測儀表,經(jīng)變送器接入PLC,可在電腦顯示屏上顯示設(shè)備的實時數(shù)據(jù),供操作人員觀察,為了便于使用人員掌握各項功能,使設(shè)備發(fā)揮更大的作用。
5.與同類產(chǎn)品比較的技術(shù)特點
5.1 工藝方法的改進(jìn),提高生產(chǎn)效率
采用三葉旋槳式和分散輪式相結(jié)合的高速攪拌裝置,既可以使改性劑高速打散,充分均勻地分布在瀝青中。生產(chǎn)改性瀝青時,可以減輕磨機(jī)的能耗,提高磨機(jī)的工作效率。
5.2 膠體磨具有獨特的內(nèi)齒型結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計,轉(zhuǎn)盤與定盤相互咬合,瀝青混合物通過膠體磨的轉(zhuǎn)盤與定盤的高速轉(zhuǎn)動實現(xiàn)研磨和剪切,磨盤按徑向分布多層刀齒,可形成環(huán)流和徑向流實現(xiàn)多次剪切和研磨。適合加工各種聚合物改性瀝青、乳化瀝青,使之達(dá)到一定的細(xì)度。
5.3同一臺設(shè)備上可以專業(yè)生產(chǎn)SBS、 EMA、EVA及廢橡膠粉等各種改性瀝青、乳化 瀝青和橡膠瀝青,“一機(jī)多能”,提高機(jī)械的使用效益。若采用單一功能配置方式,利用率低,管理困難。一機(jī)多用,滿足不同的作業(yè)需要,適應(yīng)今后公路作業(yè)的發(fā)展方向。
6. 結(jié)束語
經(jīng)過30年的發(fā)展,我國公路運輸狀況得到了明顯改善,隨著我國公路建設(shè)力度的加大和發(fā)展,在瀝青或瀝青混合料中加入添加劑以改善瀝青及混合料使用性能,得到越來越廣泛的應(yīng)用,其相應(yīng)的配套設(shè)備和工藝技術(shù)也在不斷更新完善,而采用SBS改性、乳化及橡膠瀝青一體機(jī),“一機(jī)多用”,滿足不同的工藝需要,適應(yīng)今后公路作業(yè)的發(fā)展方向,必將有廣闊的應(yīng)用前景。
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