CN106830765B - 一种沥青混合料拌和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种沥青混合料拌和方法，包括以下步骤：1、将矿料分为粗、细集料和矿粉。2、根据矿料级配要求确定粗、细集料和矿粉的质量比；根据沥青的种类，确定沥青与矿料的质量比。3、根据所需拌制的矿料总质量，称取粗、细集料、矿粉以及沥青并分开放置。4、将称量好的粗、细集料和沥青加热到使用温度。5、将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中拌和，到沥青完全裹附粗集料后加入细集料继续拌和，到沥青完全裹附细集料后加入矿粉，共同拌和均匀后得到成品沥青混合料。解决了现有技术中粗、细集料以及矿粉表面裹附的沥青油膜厚度不均匀，影响沥青混合料性能的问题。可以使粗细集料和矿粉表面形成均匀油膜，提高了沥青混合料的质量。
Description
技术领域
本发明属于道路工程技术领域，尤其涉及一种沥青混合料拌和方法。
背景技术
随着经济发展，我国高等级路面的铺设也不断增加。由于沥青路面具有足够的力学强度和一定的弹性、塑性变形能力，同时具有减振性好、噪音低、行车平稳舒适，养护简便，适宜于路面分期修建等优点。因此已修和待修的高等级路面多为沥青路面。
目前在实体工程中拌制沥青混合料的工艺主要有两种：一种是传统工艺，先将粗细集料加入搅拌器，随后加入矿粉，最后再加入沥青持续搅拌，直至沥青混合料均匀为止。另一种是在粗细集料加入搅拌器后，先加入沥青，然后再加入矿粉持续搅拌，直至搅拌均匀。
第一种工艺由于矿粉先于沥青加入搅拌器，沥青喷入后容易被矿粉吸附结团，造成沥青相对过盛，为了提高拌和均匀性需增加拌和时间。第二种工艺，矿粉在喷射沥青后加入，沥青在相对含量较高的状态下与粗集料接触易于裹附在颗粒表面，矿粉投入后不易结团，需要的拌和时间较短。
研究资料表明：在拌和过程中，集料、矿粉和沥青的投料顺序以及拌和时间对成品沥青混合料的性能有重要影响。由于粒径不同的集料在搅拌过程中与沥青接触的次数不同，导致不同粒径集料裹附的沥青油膜厚度具有差异。传统的拌和工艺难以在要求的拌和时间内使粗细集料和矿粉表面形成均匀厚度的沥青油膜，影响沥青混合料的性能和沥青混合料拌和设备生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种沥青混合料拌和方法。解决了现有技术中粗细集料以及矿粉表面裹附的沥青油膜厚度不均匀，影响沥青混合料性能的问题。可以使粗细集料和矿粉表面形成均匀油膜，提高了沥青混合料的质量。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种沥青混合料拌和方法，包括以下步骤：
(a)矿料分类：根据矿料颗粒的粒径大小，将矿料分为粗集料、细集料和矿粉。
(b)确定矿料和沥青的配比：根据矿料级配要求确定粗集料、细集料和矿粉的质量比；根据沥青的种类，确定沥青与矿料的质量比。
(c)矿料和沥青的称量：根据所需拌制的矿料总质量，称取对应质量的粗集料、细集料、矿粉以及沥青，并分开放置。
(d)矿料和沥青的加热：将称量好的粗集料、细集料和沥青加热到使用温度。
(e)矿料和沥青的拌和：将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，进行拌和，到沥青完全裹附粗集料后将细集料加入拌和装置继续拌和，到沥青完全裹附细集料后将矿粉加入拌和装置，共同拌和均匀后得到成品沥青混合料。
优选地，在步骤(e)中，将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，拌和13s—17s，然后加入细集料继续拌和3s—7s，接着加入矿粉继续拌和13s—17s，到无花白料后得到成品沥青混合料。
进一步优选地，在步骤(e)中，将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，拌和15s，然后加入细集料继续拌和5s，接着加入矿粉继续拌和15s，到无花白料后得到成品沥青混合料。
优选地，在步骤(a)中，通过分界筛对矿料进行筛分，其中，留在筛孔为4.75mm的分界筛上的矿料为粗集料，通过筛孔为4.75mm的分界筛的矿料为细集料，通过筛孔为0.075mm的分界筛的矿料为矿粉。
优选地，在步骤(b)中，采用AC-16矿料级配要求确定粗集料、细集料和矿粉的质量比。
进一步优选地，在AC-16矿料级配要求中，根据矿料颗粒的粒径大小，将矿料分为10mm—20mm，5mm—10mm，3mm—5mm，0mm—3mm和矿粉五种规格，占矿料总质量的质量百分数依次为30％，27％，5％，34.5％，3.5％。
优选地，在步骤(c)中，通过感量为0.1g，量程为10kg的电子称，对粗集料、细集料、矿粉和沥青进行称量。
优选地，在步骤(e)中，所述拌和装置为双卧轴搅拌机。
进一步优选地，所述双卧轴搅拌机为可控温双卧轴搅拌机。
优选地，所述沥青为SBS改性沥青，沥青占矿料总质量的质量百分数为4.5％。
优选地，所述沥青为基质沥青，沥青占矿料总质量的质量百分数为4.1％。
优选地，在步骤(d)中，当沥青为SBS改性沥青时，加热后的粗集料和细集料为190℃-220℃，加热后的沥青为165℃—175℃。当沥青为EVA改性沥青或PE类改性沥青时，加热后的粗集料和细集料为185-195℃，加热后的沥青为165℃—175℃。当沥青为基质沥青时，加热后的粗集料和细集料比加热后的沥青高10℃—30℃；基质沥青包括50号石油沥青、70号石油沥青、90号石油沥青以及110号石油沥青，当沥青为50号石油沥青时，加热后的沥青温度为160℃—170℃；当沥青为70号石油沥青时，加热后的沥青温度为155℃—165℃；当沥青为90号石油沥青时，加热后的沥青温度为150℃—160℃；当沥青为110号石油沥青时，加热后的沥青温度为145℃—155℃。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种沥青混合料拌和方法，通过将矿料筛分为粗集料、细集料和矿粉，并根据级配要求确定粗集料、细集料和矿粉的用量，通过沥青的类型确定沥青的用量，然后将粗集料、细集料和沥青加热，最后依次加入粗集料和沥青、细集料、矿粉至拌和均匀，得到成品沥青混合料。其具有以下优点：1.可以较传统的拌和工艺节约30％的拌和时间，提高了沥青混合料拌和设备的生产效率；2.与传统拌和工艺相比较，通过控制不同粒径矿料的实际拌和时间，使不同粒径的矿料更均匀地裹附沥青膜，可以提高沥青混合料质量；3.在保证沥青混合料性能的前提下，与传统拌和工艺相比可以减少大约5％的沥青用量，能够节约成本，提高企业经济效益，减少对资源的浪费。
附图说明
图1为本发明的拌和工艺流程图；
图2(a)为沥青用量减少量对混合料稳定度影响的曲线图，图2(b)为沥青用量减少量对混合料流值影响的曲线图；
图3(a)为沥青用量减少量对矿料间隙率影响的曲线图，图3(b)为沥青用量减少量对沥青饱和度影响的曲线图，图3(c)为沥青用量减少量对矿料空隙率影响的曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
参见图1，一种沥青混合料拌和方法，包括以下步骤：
(a)矿料分类：根据矿料颗粒的粒径大小，将矿料分为粗集料、细集料和矿粉。
(b)确定矿料和沥青的配比：根据矿料级配要求确定粗集料、细集料和矿粉的质量比；根据沥青的种类，确定沥青与矿料的质量比。
(c)矿料和沥青的称量：根据所需拌制的矿料总质量，称取对应质量的粗集料、细集料、矿粉以及沥青，并分开放置。
(d)矿料和沥青的加热：将称量好的粗集料、细集料和沥青加热到使用温度。
(e)矿料和沥青的拌和：将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，进行拌和，到沥青完全裹附粗集料后将细集料加入拌和装置继续拌和，到沥青完全裹附细集料后将矿粉加入拌和装置，共同拌和均匀后得到成品沥青混合料。
优选地，在步骤(e)中，将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，拌和13s—17s，然后加入细集料继续拌和3s—7s，接着加入矿粉继续拌和13s—17s，到无花白料后得到成品沥青混合料。
进一步优选地，在步骤(e)中，将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，拌和15s，然后加入细集料继续拌和5s，接着加入矿粉继续拌和15s，到无花白料后得到成品沥青混合料。
优选地，在步骤(a)中，通过分界筛对矿料进行筛分，其中，留在筛孔为4.75mm的分界筛上的矿料为粗集料，通过筛孔为4.75mm的分界筛的矿料为细集料，通过筛孔为0.075mm的分界筛的矿料为矿粉。
优选地，在步骤(b)中，采用AC-16矿料级配要求确定粗集料、细集料和矿粉的质量比。
进一步优选地，在AC-16矿料级配要求中，根据矿料颗粒的粒径大小，将矿料分为10mm—20mm，5mm—10mm，3mm—5mm，0mm—3mm和矿粉五种规格，占矿料总质量的质量百分数依次为30％，27％，5％，34.5％，3.5％。
需要说明的是，根据AC-16矿料级配要求表，10mm—20mm，5mm—10mm，3mm—5mm，0mm—3mm和矿粉五种规格的矿料通过筛孔为4.75mm的分界筛的质量百分率分别为0.7％，0.7％，0％，78％，100％，通常将3mm—5mm及以上粒径大小规格的矿料称为粗集料，0mm—3mm的矿料称为细集料。
优选地，在步骤(c)中，通过感量为0.1g，量程为10kg的电子称，对粗集料、细集料、矿粉和沥青进行称量。
优选地，在步骤(e)中，所述拌和装置为双卧轴搅拌机。
进一步优选地，所述双卧轴搅拌机为可控温双卧轴搅拌机。
优选地，所述沥青为SBS改性沥青，沥青占矿料总质量的质量百分数为4.5％。
优选地，所述沥青为基质沥青，沥青占矿料总质量的质量百分数为4.1％。
优选地，在步骤(d)中，当沥青为SBS改性沥青时，加热后的粗集料和细集料为190℃-220℃，加热后的沥青为165℃—175℃。当沥青为EVA改性沥青或PE类改性沥青时，加热后的粗集料和细集料为185-195℃，加热后的沥青为165℃—175℃。当沥青为基质沥青时，加热后的粗集料和细集料比加热后的沥青高10℃—30℃；基质沥青包括50号石油沥青、70号石油沥青、90号石油沥青以及110号石油沥青，当沥青为50号石油沥青时，加热后的沥青温度为160℃—170℃；当沥青为70号石油沥青时，加热后的沥青温度为155℃—165℃；当沥青为90号石油沥青时，加热后的沥青温度为150℃—160℃；当沥青为110号石油沥青时，加热后的沥青温度为145℃—155℃。
AC-16矿料级配要求表
需要解释的是，合成级配为五种规格的矿料通过分界筛的总质量百分率，该总质量百分率应当在下限和上限范围内。
下面结合实施例对本发明的内容进行具体的说明：
实施例1：
本实施例提供了一种沥青混合料拌和方法，其中：矿料的配比采用AC-16矿料级配要求，所用沥青为SBS改性沥青，沥青的质量为矿料质量的4.5％。该工艺包括以下步骤：
1.准备阶段：
准备以下仪器和材料：矿料；SBS改性沥青；分界筛；感量为0.1g，量程为10kg的电子称一台；手铲；铁盘。
2.确定矿料和沥青用量：
(2.1)矿料分类：利用分界筛，完成对粗集料、细集料和矿粉的筛分。
(2.2)矿料和沥青的称量：本实施例中需要拌制的矿料总质量为3600g，沥青质量为3600g×4.5％＝162g，根据AC-16矿料合成级配要求，10mm—20mm粗集料、5mm—10mm粗集料、3mm—5mm粗集料、0mm—3mm细集料以及矿粉的质量比为30.0％：27.0％：5％：34.5％：3.5％，按照配比称取10mm—20mm粗集料1080g，5mm—10mm粗集料972g，3mm—5mm180g，0mm—3mm细集料1242g，矿粉126g，并用铁盘将称取后的粗集料、细集料、矿粉和沥青分别盛放。在这里，手铲用于铲取矿料，电子称用于称量矿料和沥青。
3.矿料和沥青加热：
(3.1)所需仪器设备：控温精度在±1℃，最高温度为220℃的恒温烘箱一个；电热炉一个；沥青加热器皿一个。
(3.2)加热要求：将SBS改性沥青放置在沥青加热器皿上，用电热炉加热到165℃。同时，将粗集料和细集料在180℃的恒温烘箱中放置8小时。
4.拌和过程：
(4.1)所需仪器设备：可自动控温双卧轴搅拌机，秒表。
(4.2)拌和工艺：采用可自动控温双卧轴搅拌机进行拌和，使矿料颗粒发生旋转、碰撞、摩擦、分散等运动，由于矿料中不同粒径颗粒的运动特性存在差别，在拌和过程中，小颗粒会首先被沥青裹覆，大颗粒滞后于小颗粒被沥青裹覆。因此拌和工艺为：a.提前一小时将实验室用可自动控温双卧轴搅拌机进行加热，加热温度为150℃。b.将粗集料于恒温烘箱中取出倒入可自动控温双卧轴搅拌机的拌锅中，然后将加热后的SBS改性沥青全部倒入拌锅中拌和至沥青完全裹附粗集料，用时为15秒；接着加入细集料拌和至沥青完全裹附细集料，用时为5秒，最后加入矿粉继续拌和15秒，到无花白料后，即沥青均匀裹附矿料后拌制过程结束，得到成品沥青混合料。
本实施例提供的一种沥青混合料拌和方法，较传统的拌和工艺节约30％的拌和时间，提高了设备的生产效率。同时，与传统拌和工艺相比较，通过控制不同粒径矿料的实际拌和时间，使不同粒径的矿料更均匀地裹附沥青膜，可以提高沥青混合料质量。再者，在保证沥青混合料性能的前提下，与传统拌和工艺相比可以减少大约5％的沥青用量，能够节约成本，提高企业经济效益，减少对资源的浪费。
参见图2(a)、(b)，使用本实施例提供的沥青混合料拌和方法，沥青用量减少量小于5％时，曲线变化较缓，沥青混合料的稳定度和流值变化不大，对混合料的品质影响很小；沥青用量减少量超过5％后，曲线变陡，稳定度和流值指标下降加快。参见图3(a)、(b)、(c)，沥青用量减少量小于5％时，混合料的体积指标，包括矿料间隙率、沥青饱和度、空隙率，均仍处于较好的范围。
实施例2：
本实施例提供了一种沥青混合料拌和方法，其中：矿料和沥青的配比采用AC-16矿料级配要求，所用沥青为90号基质沥青，沥青含量为4.1％。该工艺包括以下步骤：
1.准备阶段：
准备以下仪器和材料：矿料；90号基质沥青；分界筛；感量为0.1g，量程为10kg的电子称一台；手铲；铁盘。
2.确定矿料和沥青用量：
(2.1)矿料分类：利用分界筛，完成对粗集料、细集料和矿粉的筛分。
(2.2)矿料和沥青的称量：本实施例中需要拌制的沥青混合料总量为3600g，沥青质量为3600g×4.1％＝147.6g，根据AC-16矿料合成级配要求，10mm—20mm粗集料、5mm—10mm粗集料、3mm—5mm粗集料、0mm—3mm细集料以及矿粉的质量比为30.0％：27.0％：5％：34.5％：3.5％，按照配比称取10mm—20mm粗集料1080g，5mm—10mm粗集料972g，3mm—5mm180g，0mm—3mm细集料1242g，矿粉126g，并用铁盘将称取后的粗集料、细集料、矿粉和沥青分别盛放。在这里，手铲用于铲取矿料，电子称用于称量矿料和沥青。
3.矿料和沥青加热：
(3.1)所需仪器设备：控温精度在±1℃，最高温度为220℃的恒温烘箱一个；电热炉一个；沥青加热器皿一个。
(3.2)加热要求：将90号基质沥青放置在沥青加热器皿上，用电热炉加热到150℃。同时，将粗集料和细集料在170℃的恒温烘箱中放置8小时。
4.拌和过程：
(4.1)所需仪器设备：可控温双卧轴搅拌机；秒表。
(4.2)拌和工艺：采用可自动控温双卧轴搅拌机进行拌和，使矿料颗粒发生旋转、碰撞、摩擦、分散等运动，由于矿料中不同粒径颗粒的运动特性存在差别，在拌和过程中，小颗粒会首先被沥青裹覆，大颗粒滞后于小颗粒被沥青裹覆。因此拌和工艺为：a.提前一小时将实验室用可控温双卧轴搅拌机进行加热，加热温度为140℃。b.将粗集料于恒温烘箱中取出倒入可控温双卧轴搅拌机的拌锅中，然后将加热后的90号基质沥青全部倒入拌锅中，拌和至沥青完全裹附粗集料，用时为15秒；接着加入细集料拌和至沥青完全裹附细集料，用时为5秒，最后加入矿粉继续拌和15秒，到无花白料后，即沥青均匀裹附矿料后拌制过程结束，得到成品沥青混合料。
本实施例提供了一种沥青混合料拌和方法，较传统的拌和工艺节约30％的拌和时间，提高了设备的生产效率。同时，与传统拌和工艺相比较，通过控制不同粒径矿料的实际拌和时间，使不同粒径的矿料更均匀地裹附沥青膜，可以提高沥青混合料质量。再者，在保证沥青混合料性能的前提下，与传统拌和工艺相比可以减少大约5％的沥青用量，能够节约成本，提高企业经济效益，减少对资源的浪费。
Claims (8)
1.一种沥青混合料拌和方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)矿料分类：根据矿料颗粒的粒径大小，将矿料分为粗集料、细集料和矿粉；
(b)确定矿料和沥青的配比：根据矿料级配要求确定粗集料、细集料和矿粉的质量比；根据沥青的种类，确定沥青与矿料的质量比；
(c)矿料和沥青的称量：根据所需拌制的矿料总质量，称取对应质量的粗集料、细集料、矿粉以及沥青，并分开放置；
(d)矿料和沥青的加热：将称量好的粗集料、细集料和沥青加热到使用温度；
(e)矿料和沥青的拌和：将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，进行拌和，到沥青完全裹附粗集料后将细集料加入拌和装置继续拌和，到沥青完全裹附细集料后将矿粉加入拌和装置，共同拌和均匀后得到成品沥青混合料；
到无花白料后，即沥青均匀裹附矿料后拌制过程结束，得到成品沥青混合料；
在步骤(e)中，将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，拌和13s—17s，然后加入细集料继续拌和3s—7s，接着加入矿粉继续拌和13s—17s，到无花白料后得到成品沥青混合料。
2.根据权利要求1所述的沥青混合料拌和方法，其特征在于，在步骤(e)中，将加热后的粗集料和沥青加入拌和装置中，拌和15s，然后加入细集料继续拌和5s，接着加入矿粉继续拌和15s，到无花白料后得到成品沥青混合料。
3.根据权利要求1所述的沥青混合料拌和方法，其特征在于，在步骤(b)中，采用AC-16矿料级配要求确定粗集料、细集料和矿粉的质量比。
4.根据权利要求1所述的沥青混合料拌和方法，其特征在于，在步骤(c)中，通过感量为0.1g，量程为10kg的电子称，对粗集料、细集料、矿粉和沥青进行称量。
5.根据权利要求1所述的沥青混合料拌和方法，其特征在于，在步骤(e)中，所述拌和装置为双卧轴搅拌机。
6.根据权利要求5所述的沥青混合料拌和方法，其特征在于，所述双卧轴搅拌机为可控温双卧轴搅拌机。
7.根据权利要求1所述的沥青混合料拌和方法，其特征在于，所述沥青为SBS改性沥青，沥青占矿料总质量的质量百分数为4.5％。
8.根据权利要求1所述的沥青混合料拌和方法，其特征在于，所述沥青为基质沥青，沥青占矿料总质量的质量百分数为4.1％。
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