瀝青混合料動態質量監控系統在牡哈大修工程中的應用

程紀敏，馬海龍

(1.黑龍江省哈伊高速公路管理處;2.綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程建設指揮部)

1 前言

瀝青混合料的生產是瀝青路面施工的第一個環節，瀝青混合料的質量是瀝青路面施工質量得以保證的基礎性條件。目前對瀝青混合料質量的控制主要是進行室內試驗。室內試驗主要是馬歇爾擊實試驗(或旋轉壓實試驗)、抽提試驗，這些試驗能夠比較準確地檢測出拌合站生產出的瀝青混合料的質量。但是，由于試驗需要較長的時間，比如馬歇爾試驗，需要在制件后放置12 h以上才能進行體積指標的測試;抽提試驗也需要半天時間，具有明顯的滯后性，不能及時有效地監測瀝青混合料的質量。

2 動態質量監控系統介紹

為了實現對瀝青混合料生產過程的實時監測，美國和歐洲一些國家開始了瀝青混合料智能監測系統的開發。近年來，我國的科研機構也開始了關于瀝青混合料拌和過程智能監測系統的研究。為了實現對瀝青混合料生產過程的動態質量監測，提高瀝青路面施工質量控制，綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程建設指揮部引進了一套瀝青混合料動態質量監測系統，用于對瀝青混合料生產過程的監測。

圖1 動態質量監測系統硬件裝置

該系統具有的功能如下：

(1)采集拌合站生產過程中的準確數據。采集的數據包括每一次拌和時投放的各熱料倉熱骨料、礦粉、瀝青的質量;拌和溫度、出料溫度。

(2)進行數據分析。

①礦料配比、瀝青用量

該系統根據采集到的數據，可以完成每一次拌和的礦料比例和油石比(瀝青用量)的計算。

②礦料級配分析

根據礦料比例，可以計算出每一次拌和出的混合料的礦料合成通過率，并與標準級配進行比較，計算各篩孔通過率與標準級配通過率的差值。

圖2 動態質量監測系統界面

③統計分析

可以將每一個時間段(小時或整天、連續幾天)生產的同類瀝青混合料進行總量統計，并計算礦料比例、油石比。同時可以生成級配曲線，這些級配曲線形成一個曲線范圍，可以與允許的級配波動范圍進行比較，判斷級配總體的穩定性。

④超限情況的自動提示功能

可以對瀝青混合料生產過程進行實時監控并對不合格情況以手機短信的方式發送給相關人員，一方面可以提示拌合站操作、管理人員，另一方面，便于管理者監督操作者，防止惡意操作。實現了由效率低的事后檢測向實時控制監測的突破。超限通知內容包括礦料級配、瀝青用量、溫度。

⑤監測數據共享

對于技術、管理人員，當生產過程出現問題時，能夠直觀看到生產過程的監測數據，根據數據分析采用正確的處理方式是非常重要的。該系統無需技術、管理人員親臨拌合站就可以通過網絡平臺查看到生產過程的數據。系統擁有無線網絡數據傳輸裝置，從拌合站采集到的數據通過無線網絡上傳至開發商的服務器，有授權的技術、管理人員可以通過計算機網絡查看數據，實現遠程監測。

3 應用效果

瀝青混合料動態質量監測系統在牡哈高速上的應用是出于對提高瀝青路面質量，提高管理效率，節約建設資金，保證監測數據的真實性及可靠性，提高路面質量評價客觀性而進行的一次嘗試。通過此次應用，收到了以下成效。

(1)實現了拌和過程的遠程監測，有助于進行全面、系統的數據分析。

賦予權限的人員可以通過登錄互聯網網站進入該系統，查看每一盤混合料的摻配數據，也可以查看每一個時間段內所有的數據;通過自動生成圖表功能，可以對每一個時間段內的混合料總體情況進行系統分析。

(2)提高了拌合站操作人員的質量意識和責任心。

安裝該系統后，對超限數據會及時提示相關人員。這就要求拌合站操作人員要規范操作，對于級配波動、溫度異常等情況進行及時修正。

(3)有效遏制了對瀝青混合料配合比設計的惡意調整。

在瀝青混合料生產過程中，某些承包商為了降低成本，采取減少瀝青用量，調整集料用量等不正當手段，嚴重影響了混合料的品質，造成了質量隱患。該系統的采用可以有效遏制這些惡意操作，提高了質量控制力度。

(4)指導拌合站的維護工作。

通過數據分析和拌和過程中的超限提示，可以發現拌合站計量的準確性、波動程度、溫度控制穩定性方面的問題。對拌合站的維護起到指導作用。

4 結語

瀝青混合料動態質量監測系統的采用，實現了對數據的實時統計、分析;實現了由事后檢測向過程監測的轉變;有效減少了瀝青混合料生產過程中出現的惡意操作行為。有助于提高瀝青混合料的質量控制水平。