CN112626963A - 一种沥青混凝土制备工艺及设备 - Google Patents

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赵鹏
王振军
徐鸥明
郭豪彦
王佳楠
景明海
朱建明
武航进
王士珩
高雁北
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Abstract

一种沥青混凝土制备工艺及设备。所公开的工艺包括配料并热拌合,得沥青混凝土热拌合料;对沥青混凝土热拌合料进行成型处理,将沥青混凝土热拌合料制成沥青混凝土热料球,所述沥青混凝土热料球的粒度大于沥青混凝土热拌合料的最大粒度,所述沥青混合土热料球的温度至少为压实温度。所公开的设备包括依次连接的拌合机和成型机。本发明可解决沥青混凝土行业长期存在的离析问题。同时可大幅度提高沥青混凝土道路施工质量。

Description

一种沥青混凝土制备工艺及设备
技术领域
本发明涉及沥青混凝土制备施工技术,具体涉及一种沥青混凝土防离析制备工艺及设备。
背景技术
沥青混凝土是由粗集料、细集料、沥青、矿粉等在高温拌和(或热拌和)而成的散体性混合料(即沥青混凝土热拌合料),具有很强的可塑性、流动性和集料的颗粒的滑移性。在工程施工时机械设备构造、重力、运动惯性等原因会出现粗细集料分布不均、空隙较大的问题,引起离析现象,其主要现象为沥青混合料中大粒径骨料分别聚集,导致大小颗粒骨料的分离,具体包括:装车离析、倒料离析、随机窝状离析、横向离析、竖向离析、边部离析、温度离析等。现有的防离析措施,大都是针对混合料拌合、运输、摊铺和压实过程中所有可能发生离析的环节进行防离析设计和改进,防离析关键关节多,防离析效果差,只能减小离析程度,几乎不能做到避免离析现象发生。
例如,在沥青路面施工时,道路沥青混凝土离析会导致路面离析,即施工时道路沥青混凝土会发生的横向离析、竖向离析、边部离析、纵向离析、局部离析、随机离析,这些现象导致路面离析的主要原因,路面离析的危害性很大,可对路面质量造成开裂、车辙、坑槽、泛油、剥落等现象,在行车作用下造成防水差、黏结差、结构差等多方面的不良影响。为了提高沥青路面平整度、美观性,大多数路面施工采取一台摊铺机与轮胎压路机、双钢轮压路机组合施工,路面离析是一个始终都无法解决的难题。
发明内容
针对现有技术的缺陷或不足,本发明一方面提供了一种沥青混合料制备工艺与设备,已解决现有技术中沥青混凝土的离析问题。
为此,本发明提供的沥青混凝土制备工艺包括:
(1)配料并热拌合,得沥青混凝土热拌合料;
(2)对沥青混凝土热拌合料进行成型处理,将沥青混凝土热拌合料制成沥青混凝土热料球,所述沥青混凝土热料球的粒度大于沥青混凝土热拌合料的最大粒度,所述沥青混合土热料球的温度至少为压实温度。
进一步,所述成型处理为压力成型,成型压力为5-40Mpa。
可选的,所述沥青混凝土料球的粒度为沥青混凝土拌合料的最大粒度的1.5-4倍。
可选的,所述沥青混凝土料球粒度为20-80mm。
可选的,所述压实温度为100-180℃。
具体的,所述沥青混凝土料球的形状为不规则或规则形状,所述规则形状为球型、半球形、椭球形、柱形或/和方形。
同时,本发明还提供了一种沥青混凝土制备设备。为此,本发明所提的沥青混凝土制备设备包括依次连接的拌合机和成型机。
进一步,本发明的设备还包括保温运输车,对成型后的沥青混凝土料球进行保温运输。
可选的,所述成型机选用压球机。
进一步,本发明提供了一种沥青混凝土道路施工工艺。所提供的沥青混凝土道路施工工艺包括:采用上述方法制备道路沥青混凝土热料球;将制得的沥青混凝土热料球保温运输至施工地点后进行摊铺、压实施工。
本发明的工艺避免了沥青混合料离析现象,运输、施工过程无需专门的防离析措施,简化工艺。
本发明的工艺使用于道路施工中可使得道路质量大幅度提高,单位体积运输车辆增加运输量,沥青混合料散热减小,到场作业温度提高,可实现提高质量、简化工艺、节能减排的目的。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
除非另有说明,本发明中相关术语根据本领域技术人员常规认识理解。
需要解释说明的是:
本发明配料是指根据工程要求的沥青混凝土配方进行配料,原材料至少包括集料、沥青和矿粉,进一步包括粗集料、细集料和矿粉,及在此基础上所做的改进后的原材料,也包括对原料进行分阶段、分批次配料;所述热拌合是指在合理温度下对混合料进行搅拌混合,所述合理温度可以是恒温、也可以是阶段性温度;除此之外,上述配料和热拌和可同时进行,也可对热原料进行拌和,目的是得到便于后期施工(如压实)的沥青混凝土热拌合料。现有技术所公开的沥青混凝土配料和热拌合及在不违背本发明构思和目的的前提下所改进的配料及热拌合技术均适用于本发明。
本发明所述的成型处理包括但不限于压力成型,也可以是合理技术手段的塑型,以得到大尺寸或大粒度的沥青混凝土料球,避免运输、施工过程中发生离析。
本发明沥青混凝土热料球的尺寸或粒度大于热拌合后的混合料的粒度,本发明不对热拌合后的拌合料的粒度做严格限定,遵照热拌合后的混合料的实际粒度。
本发明所述压实温度是指的温度方便后期工程施工的沥青混合料温度,例如但不限于便于道路摊铺和压实时所要求的沥青混凝土热料球的温度。所述工程是指利用沥青混凝土作为施工材料的建筑、道路、隧道、桥梁等工程。采用本发明的工艺进行道路施工时,先制备沥青混凝土热料球,之后经保温运输或直接摊铺热料球后进行压实施工。进一步如需要,进行热压实施工。热压实温度为热料球的压实温度。
本发明的设备是在传统常规沥青拌合工艺中增加成型设备。所适用的成型机例如但不限于辊压成型机。进一步优选的道路施工设备是将传统的热料仓转化为热料球仓,传统的混合料运输车即为热料球运输车,传统的摊铺机即为热料球摊铺机,传统的压路设备即为料球压路设备。
以下是发明人提供的具体实施例,以对本发明的技术方案做进一步解释说明。需要说明的是,以下实施例所用原料配比相同,但并不代表本发明的原料配比仅限于此,沥青混合料生产相关现有技术中的原料配比原理及具体调整方案均适用于本发明。
以下实施例产品按照道路工程行业相关标准规定测试。
以下对比例与实施例所用级配均为AC-13中值级配,油石比为4.7%,具体级配如表1所示:
表1所采用集料级配
Figure BDA0002820390270000041
Figure BDA0002820390270000051
对物料热拌和后,分别进行以下方案:
实施例1-3:
先静压成型制备沥青混凝土热料球,实施例1-3的压力分别为5MPa、10MPa和20MPa,预成型热料球尺寸为30-40mm;
各实施例击实温度均为130℃,将各实施例的热料球在马歇尔击实仪上正反面各击实75次,模拟道路压实施工,得到尺寸为直径101.6mm±0.2mm,高为63.5mm±1.3mm的圆柱形试件。
对比例1:
压实温度:130℃;在马歇尔击实仪上正反面各击实75次,模拟道路压实施工,得到尺寸为直径101.6mm±0.2mm,高为63.5mm±1.3mm的圆柱形试件;
对比例2:
压实温度150℃;在马歇尔击实仪上正反面各击实75次,模拟道路压实施工,得到尺寸为直径101.6mm±0.2mm,高为63.5mm±1.3mm的圆柱形试件;
测试上述对比例与实施例所制得试件的稳定度和流值,具体测试方法采用行业标准方法,结果如表2所示:
表2各实施例与对比例的稳定度和流值
Figure BDA0002820390270000052
Figure BDA0002820390270000061
实施例结果显示,相同配比和相同工艺条件下,预成型热料球后再压实的沥青混凝土材料稳定度相对于未经成型处理直接压制的沥青混凝土材料稳定度提高20%-34%,流值均在规定范围内。
实施例4:
如图1所示,该实施例为一道路施工工艺,根据上述实施例所用配料,将热集料、热沥青、矿粉在强制拌合机中拌和均匀后,在辊压成型机中成型处理为热料球;进入热料球仓;之后经保温运输至施工地点进行摊铺机或热摊铺机摊铺、压路机或热压路机压实,完成沥青混凝土道路施工。

Claims (10)

1.一种沥青混凝土制备工艺,其特征在于,包括:
(1)配料并热拌合,得沥青混凝土热拌合料;
(2)对沥青混凝土热拌合料进行成型处理,将沥青混凝土热拌合料制成沥青混凝土热料球,所述沥青混凝土热料球的粒度大于沥青混凝土热拌合料的最大粒度,所述沥青混合土热料球的温度至少为压实温度。
2.如权利要求1所述的沥青混凝土制备工艺,其特征在于,所述成型处理为压力成型,成型压力为5-40Mpa。
3.如权利要求1所述的沥青混凝土制备工艺,其特征在于,所述沥青混凝土料球的粒度为沥青混凝土拌合料的最大粒度的1.5-4倍。
4.如权利要求1所述的沥青混凝土制备工艺,其特征在于,所述沥青混凝土料球粒度为20-80mm。
5.如权利要求1所述的沥青混凝土制备工艺,其特征在于,所述压实温度为100-180℃。
6.如权利要求1所述的沥青混凝土制备工艺,其特征在于,所述沥青混凝土料球的形状为不规则或规则形状,所述规则形状为球型、半球形、椭球形、柱形或/和方形。
7.一种沥青混凝土制备设备,其特征在于,包括依次连接的拌合机和成型机。
8.如权利要求7所述的沥青混凝土制备设备,其特征在于,还包括保温运输车,对成型后的沥青混凝土料球进行保温运输。
9.如权利要求7或8所述的沥青混凝土制备设备,其特征在于,所述成型机选用压球机。
10.一种沥青混凝土道路施工工艺,其特征在于,包括:
采用权利要求1-6任一权利要求所述方法制备道路沥青混凝土热料球;
将制得的沥青混凝土热料球保温运输至施工地点后进行摊铺、压实施工。
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