现场改性沥青SMA施工中的设备评价.doc

现场改性沥青施工中的设备评价2003-4-11中国路桥资讯网现场改性沥青施工中的设备评价 陆元良 殷成胜 【江苏省公路局南京210004】【扬州市公路管理处扬州 225002】摘 要本文通过宁扬公路建设中采用现场改性沥青拌制的SMA混合料进行路面铺筑施工的介绍，对现场改性沥青、SMA混合料生产、运输、摊铺、压实等一系列生产过程中的各类机械设备的技术性能，探讨改进措施与要求。 关键词公路 沥青 SMA 设备 评价在南京扬州公路高速化完善工程中，由江苏省公路局、省交通科研院和扬州市公路管理处联合进行了扬州境内宁扬线77K+350-90K+880计13.5Km旧水泥路面的高速化改造项目。该工程主要是将原水泥路面进行人工破碎或通过弯沉测试灌缝填补等手段处理基层，在面层采用现场SBS改性沥青拌制的SMA（Stone Matrix asphalt 沥青碎石玛蹄脂）混和料进行路面铺筑。SMA的特点可以概括为“三多一少”即：沥青含量多，粗骨料多，矿粉多，细集料少。SMA生产施工工艺复杂，特别是现场改性，对设备的性能和匹配要求都很高，它直接影响到SMA的质量和工程建设的路面质量。施工单位在施工细则的指导下，通过严格的施工组合，利用自有的设备按时高效地完成了施工任务。在此我们把施工中设备的使用情况做一些介绍和分析。现场改性沥青 生产简述现场改性沥青是将改性沥青制造设备在现场加工生产改性沥青，然后直接送入拌和机投入使用。由于改性剂经碾磨，充分分散在沥青中，不等离析凝聚便与混合料拌和，因此改性效果较好。改性沥青本身的性能主要取决于改性剂的品种、添加数量、胶体磨的间隙、研磨时间以及基质沥青的性能温度等因素。本工程沥青改性生产采用由美国产移动式改性沥青生产装置，基质沥青用AH-90重交沥青，添加剂用线型YH-791SBS，由人工计量分装根据改性装置的高温储罐容量人工添加。施工中我们选用AH-70和AH-90两种基质沥青，分别取3%、4%、5%、6%四种剂量的及、进行改性对比试验，试验表明，加入后针入度指数变大，软化点升高，低温延度增大等。根据试验结果并结合工程特点，最后确定用改性沥青。工艺流程见图。 控制参数）添加剂含量：；）基质沥青进口温度：； ）每罐沥青上料时间：；）改性材料上料时间：；）搅拌研磨均化时间：；）均质器中循环次数：次；）每小时产量：。 经过上述控制参数要求的工艺流程，现场生产的改性沥青技术指标见表。从表中的对比数据可看出，现场改性沥青性能不逊于进口改性沥青，其中多数指标还优于进口沥青。设备评价现场改性沥青设备应做到改性剂计量准确，改性剂可以根据沥青的变化进行自动补偿，现场配备一定的沥青储罐，设备性能稳定，仪表显示正确，保证各联动动作的顺利实现和工艺参数的准确，胶体磨切面间隙均匀，速度适中。该设备总体性能质量较好，改性沥青中改性剂分布细致均匀。但还有一些需改进的地方，如应能自动添加计量改性剂，改性剂的用量能及时根据沥青的进入量进行自动修正，确保沥青中配比精确。使用上，根据路面施工需求现场生产改性沥青的产量应与混合料的拌和量相当，本工程拌和机每小时近的用量与改性设备每小时的产量明显不匹配，势必提前生产，这样有可能造成储存带来的离析对品质的影响，同时又要有足够的贮存空间。木质纤维素（）的添加生产简介的添加装置是我们参考了国内外一些资料后自行设计的一种采用延时继电器控制气动料门的装置，将其加装在拌和机拌缸的上方； 是由德国进口的颗粒状木质纤维。采用人工计量分装，人工投放。工艺流程：将用低密度聚乙烯塑料袋装，根据一次拌和中的数量分装，人工投入添加装置，在矿粉、石料进入拌缸的同时，添加装置的料门开启投料。控制参数（1）木质纤维的用量为混合料的； 技术参数见表。（2）添加时间与矿粉同时添加。设备评价自行设计的这一装置，实现了添加时间的准确控制。但无法精确控制计量和投料的均匀性。木质纤维自身沥青的含量会影响混合料的沥青含量，分布的均匀性则会影响沥青的分布，特别是结团后导致路油斑的可能。且工人的劳动强度大、环境恶劣，投料工人在拌缸上方工作受高温、气味双重影响身心健康。 希望木质纤维添加装置具备如下性能： （1）稳定的运行状态，精确的称量系统具备计量补偿功能保证配比；（2）设备能适应不同工作介质的要求即对颗粒状或絮状都能满足；（3）要带有自动烘干、膨化功能，防止粘结，形成油团。拌和生产简介拌和采用西筑 间隙式强制拌和设备，配备级成品料仓。其工艺流程为： 骨料烘干振动筛分计量（沥青添加、添加）拌合成品料仓控制参数（1）改性沥青温度：；（2）骨料加热后温度：；（3）混合料出料温度：（超过作废料处理）；对于这种特殊的路面结构，稳定度和流值只作为参考指标，重要的是保证空隙率和动稳定度。施工中分别取、油石比的进行马歇尔对比试验，结果在油石比取时，密度接近最大，并且空隙率接近，在温度为，轮压为条件下进行车辙试验，测得其动稳定度大于次，因此决定选取最佳油石比为，用相应的密度为，试验表明混合料满足改性沥青马歇尔试验配合比设计技术要求见表设备评价拌和设备具有精确的称量系统，特别是对称量公差的自动补偿功能，保证了混合料的级配和油石比；稳定的运行状态，保证了路面摊铺的延续平整；精确灵敏的控制仪表及计算机自动控制系统，能及时反馈各类控制信息，混合料的质量得以保证。但在生产中，设备的能力相对不足影响了总体效率的发挥，因为在生产中木质纤维的添加及矿粉用量的增加等，需要延长进料和干拌时间，从而使一次拌和时间延长了近，也就是说拌和能力下降了，设备额定为的生产能力则能力生产 。加料顺序和拌和时间见表。此外，除尘系统要更适应国内骨料含尘量大的特点，采用具有自洁功能的大能力袋式除尘，并考虑排污回收渠道的顺畅。运 输生产简介在施工中采用大吨位自卸汽车作运输工具。（1）根据施工路途的远近，配备充足的运力。 运输车辆数平均运距平均车速车辆平均吨位效率系数（2）车厢板用油水混合物（油：水：）涂刷。（3）自卸车在接料时要前后移动分三堆装料，以减少粗集料的离析。（4）装料车覆盖石棉被保温及防雨。（5）施工过程中摊铺机前不少于辆运料车待卸。保证施工的延续。（6）运料车卸料时在摊铺机前处停住挂空档由摊铺机推动自卸。运输过程产生的不利影响运输过程中主要会产生混合料的离析，在装车接料和卸车时引起粗集料的分离及自卸汽车自身的机械故障导致卸料时间过长引起混合料离析；自卸车与摊铺机接靠时可能引起的撞击会影响摊铺层的平整度。解决这些问题的方法最好是进行二次拌和，摆渡车的使用将是一个趋势，它使摊铺机一直处于摊铺状态。摊 铺生产简介采用进口宽幅沥青混凝土摊铺机，整幅摊铺。配套美国浮动梁找平装置。控制参数（1）预密实度控制在，摊铺机的振幅振频根据现场密实度调控；（2）摊铺速度：，允许放慢到。实际取值为：其中：产量：（）； 密度：（）； 宽度：（）； 厚度：（）； 效率系数：（） 则本工程实际摊铺速度（3）摊铺温度：。（4）松铺系数按进行控制。其压实系数比普通混凝土小得多，一般通过试验段的数据来确定。（5）路表温度。设备评价该摊铺机有较稳定的机械性能，在施工中能保证宽幅作业的密实度、平整度要求。但也存在混合料离析的现象，这是由于中间刮板的缘故，细料在摊铺机的运行过程中，由于振动加之距离等原因将细料分离到接料厢底部从而被不均匀地分布到混合料中形成离析；再者其后部横向螺旋送料器送料距离过长，形成两翼和螺旋接缝处搅拌不均而离析。这一现象的消除可采用梯形摊铺和改刮板输送为螺旋输送（或在刮板后部加装螺旋输送装置），梯形摊铺的间距应不大于，摊铺层纵向接缝上应设置抹平靴，由后面摊铺机牵引向前移动；另一方面，要保证供料连续，集料斗料位高度适中（以不超过为宜），并且拢料规范及时。碾 压生产简介的初压、复压采用、双钢轮振动压路机，遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行，严禁使用轮胎压路机。控制参数（1）初压开始温度：；（2）复压温度：；（3）碾压终了温度：；（4）碾压段的长度：；（5）碾压重叠宽度：振动压实时，静压时为轮宽的；（6）碾压速度：要求均匀，并随初压、复压、终压及压路机的类型而别，且由试铺确定； （7）构造深度： 操作要求（1）在初压和复压过程中，采用同类压路机并列成梯队压实，不宜采用首尾相接的纵列方式。（碾压方法见图）（2）专人负责指挥碾压路线和碾压遍数，使铺面在较短时间内达到规定压实度，且碾压温度合格。严防过度碾压，否则会发生沥青玛蹄脂上浮或石料压碎、棱角明显磨损等现象。 （3）碾压时将驱动轮迎摊铺机方向，防止混合料产生推移。（4）接缝碾压：用双钢轮压路机进行横向压实，从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。（5）因改性沥青粘度大，不宜采用轮胎式压路机碾压，以防轮胎揉搓造成沥青玛蹄脂挤到表面而达不到压实效果。设备评价本工程采用的各型压路机均能保证施工中碾压工艺、质量的要