瀝青混凝土生產配合比設計

楊 宇

(貴州省銅仁市交通建設工程試驗檢測中心)

1 拌和設備工作原理

目前我國瀝青拌和設備均采用間歇式，其工作原理基本相同，主要分為冷料倉、礦料加熱部分、振動篩、熱料倉、瀝青加熱部分、拌缸及瀝青混合料保溫貯存部分等。均由計算機來計量控制，顯示有百分數或累計百分數，重量或累計重量等等。冷料倉中的各規格集料由輸送帶送入滾筒加熱后，提升機將其提升至拌和裝置的上方各振動篩中，進行二次篩分后，不同粒徑集料分別進入各對應的熱料倉中。由電子秤分別稱取規定的數量之后，進入拌缸進行干拌，然后再噴入瀝青，攪拌時間由計算機中設定。每盤混合料重量根據拌和樓型號而設定，以韓國產TSAP－3000FFW 型間歇式瀝青拌和設備為例，設有冷料倉四個，熱料倉四個，對應的振動篩分四個級別，孔徑分別為22 mm、11 mm、6 mm、3 mm。每盤混合料重3 t，拌和時間約為50 s，生產能力為180～240 T/h。

2 冷料倉的調整

目標配合比是生產配合比設計的依據和前提。將目標配合比輸入計算機中，計算機會通過調速電機自動控制各冷料倉的規格集料流量。由于輸送帶空轉與運送集料時轉速有所差別，且細集料含水量變化較大，使各種集料供料比例受到影響。因此需對供料比例進行驗證和調整。目的在于使冷料倉供料數量與熱料倉所需集料數量能均衡一致。避免出現某規格集料供應不足或某熱料倉溢料等現象，以提高生產效率和混合料質量。冷料倉供料比例的驗證調整，我們常采取以下方法，測定供料的輸送帶速度。在輸送帶上作一標記，用秒表測試輸送帶輸送某種料時轉一周所用時間，量取輸送帶總長度，計算出輸送帶運轉速度。然后，求算出5 m 輸送帶長度某規格集料的計算重量與實測重量作對比，如有差別進行調整。當采用石屑和砂等細集料時還應考慮含水量的影響。

下面以南韓—3000FFW 型拌合設備為例，輸送帶長15.2 m，轉一周時間為11.4 s，輸送帶供料速度則為15.2/11.4 =1.33 m/s，輸送帶每運送5m 所用時間為5/1.33 =3.76 s。該設備生產瀝青混合料能力為180 T/h，減去瀝青部分以后(油石比4.97%)，每小時的供料數量為180/(1 +4.97%)=171.5 T。如10～20 mm 石料固 定 流量應 為171.5 ×30% =51.45 T/h，也相當于14.3 kg/s，輸送帶運送5 m 的計算重量應為14.3 ×3.76 =53.8 kg。經實測重量為60.5 kg，然后調整轉速，直至達到或接近計算重量為止。依此類推，各集料的調整結果詳見表1。

3 確定熱料倉礦料組成

由于二次篩分后，集料規格已按振動篩的篩孔重新做了分級，所以，需要對各熱料倉的集料進行二次配合比設計，以確定其生產配合比。我們對熱料倉集料調整一般采用篩分合成法，與目標配合比相同，取進入各熱料倉的集料分別進行篩分試驗，用圖解法初步確定配比并進行礦料級配試算(包括礦粉)，以達到要求級配標準的合成篩分結果，確定各熱料倉集料及礦粉的礦料配合比為1#倉∶2#倉∶3#倉∶4#倉∶礦粉=30∶18∶11∶35∶6。按此配比放料試篩，并進行驗證，如果合適即定為生產用礦料配合比。同時反復調整冷料倉供料比例，以達到冷、熱料的供需均衡。這種方法準確性高，故普遍采用該方法。

表1 冷料倉調整結果

4 混合料的試拌與最佳瀝青用量的確定

將確定的礦料配合比先在試驗室內參照目標配合比確定的油石比4.97%及±0.3%三個瀝青用量，分別試拌制件，進行馬歇爾、抽提和篩分試驗，其結果見表2、表3。

表2 試拌馬歇試驗結果

表3 試拌抽提后篩分結果表

由表1、表2 中可以看出馬歇爾試驗各項指標及礦料級配均符合規范設計要求，然后繪制瀝青用量范圍圖，由圖計算出最佳用油量為5.03%。結合以往經驗，考慮該工程為國道一級公路，車流量較大，故油石比取下限值OACmin至中限值OAC2范圍的5.0%為生產油石比。至此，初步確定出生產配合比。