本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種瀝青混合料拌和方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國高等級路面的鋪設(shè)也不斷增加。由于瀝青路面具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和一定的彈性、塑性變形能力，同時具有減振性好、噪音低、行車平穩(wěn)舒適，養(yǎng)護(hù)簡便，適宜于路面分期修建等優(yōu)點(diǎn)。因此已修和待修的高等級路面多為瀝青路面。

目前在實體工程中拌制瀝青混合料的工藝主要有兩種：一種是傳統(tǒng)工藝，先將粗細(xì)集料加入攪拌器，隨后加入礦粉，最后再加入瀝青持續(xù)攪拌，直至瀝青混合料均勻為止。另一種是在粗細(xì)集料加入攪拌器后，先加入瀝青，然后再加入礦粉持續(xù)攪拌，直至攪拌均勻。

第一種工藝由于礦粉先于瀝青加入攪拌器，瀝青噴入后容易被礦粉吸附結(jié)團(tuán)，造成瀝青相對過盛，為了提高拌和均勻性需增加拌和時間。第二種工藝，礦粉在噴射瀝青后加入，瀝青在相對含量較高的狀態(tài)下與粗集料接觸易于裹附在顆粒表面，礦粉投入后不易結(jié)團(tuán)，需要的拌和時間較短。

研究資料表明：在拌和過程中，集料、礦粉和瀝青的投料順序以及拌和時間對成品瀝青混合料的性能有重要影響。由于粒徑不同的集料在攪拌過程中與瀝青接觸的次數(shù)不同，導(dǎo)致不同粒徑集料裹附的瀝青油膜厚度具有差異。傳統(tǒng)的拌和工藝難以在要求的拌和時間內(nèi)使粗細(xì)集料和礦粉表面形成均勻厚度的瀝青油膜，影響瀝青混合料的性能和瀝青混合料拌和設(shè)備生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種瀝青混合料拌和方法。解決了現(xiàn)有技術(shù)中粗細(xì)集料以及礦粉表面裹附的瀝青油膜厚度不均勻，影響瀝青混合料性能的問題?？梢允勾旨?xì)集料和礦粉表面形成均勻油膜，提高了瀝青混合料的質(zhì)量。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種瀝青混合料拌和方法，包括以下步驟：

(a)礦料分類：根據(jù)礦料顆粒的粒徑大小，將礦料分為粗集料、細(xì)集料和礦粉。

(b)確定礦料和瀝青的配比：根據(jù)礦料級配要求確定粗集料、細(xì)集料和礦粉的質(zhì)量比；根據(jù)瀝青的種類，確定瀝青與礦料的質(zhì)量比。

(c)礦料和瀝青的稱量：根據(jù)所需拌制的礦料總質(zhì)量，稱取對應(yīng)質(zhì)量的粗集料、細(xì)集料、礦粉以及瀝青，并分開放置。

(d)礦料和瀝青的加熱：將稱量好的粗集料、細(xì)集料和瀝青加熱到使用溫度。

(e)礦料和瀝青的拌和：將加熱后的粗集料和瀝青加入拌和裝置中，進(jìn)行拌和，到瀝青完全裹附粗集料后將細(xì)集料加入拌和裝置繼續(xù)拌和，到瀝青完全裹附細(xì)集料后將礦粉加入拌和裝置，共同拌和均勻后得到成品瀝青混合料。

優(yōu)選地，在步驟(e)中，將加熱后的粗集料和瀝青加入拌和裝置中，拌和13s—17s，然后加入細(xì)集料繼續(xù)拌和3s—7s，接著加入礦粉繼續(xù)拌和13s—17s，到無花白料后得到成品瀝青混合料。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟(e)中，將加熱后的粗集料和瀝青加入拌和裝置中，拌和15s，然后加入細(xì)集料繼續(xù)拌和5s，接著加入礦粉繼續(xù)拌和15s，到無花白料后得到成品瀝青混合料。

優(yōu)選地，在步驟(a)中，通過分界篩對礦料進(jìn)行篩分，其中，留在篩孔為4.75mm的分界篩上的礦料為粗集料，通過篩孔為4.75mm的分界篩的礦料為細(xì)集料，通過篩孔為0.075mm的分界篩的礦料為礦粉。

優(yōu)選地，在步驟(b)中，采用AC-16礦料級配要求確定粗集料、細(xì)集料和礦粉的質(zhì)量比。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在AC-16礦料級配要求中，根據(jù)礦料顆粒的粒徑大小，將礦料分為10mm—20mm，5mm—10mm，3mm—5mm，0mm—3mm和礦粉五種規(guī)格，占礦料總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)依次為30％，27％，5％，34.5％，3.5％。

優(yōu)選地，在步驟(c)中，通過感量為0.1g，量程為10kg的電子稱，對粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青進(jìn)行稱量。

優(yōu)選地，在步驟(e)中，所述拌和裝置為雙臥軸攪拌機(jī)。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述雙臥軸攪拌機(jī)為可控溫雙臥軸攪拌機(jī)。

優(yōu)選地，所述瀝青為SBS改性瀝青，瀝青占礦料總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4.5％。

優(yōu)選地，所述瀝青為基質(zhì)瀝青，瀝青占礦料總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4.1％。

優(yōu)選地，在步驟(d)中，當(dāng)瀝青為SBS改性瀝青時，加熱后的粗集料和細(xì)集料為190℃-220℃，加熱后的瀝青為165℃—175℃。當(dāng)瀝青為EVA改性瀝青或PE類改性瀝青時，加熱后的粗集料和細(xì)集料為185-195℃，加熱后的瀝青為165℃—175℃。當(dāng)瀝青為基質(zhì)瀝青時，加熱后的粗集料和細(xì)集料比加熱后的瀝青高10℃—30℃；基質(zhì)瀝青包括50號石油瀝青、70號石油瀝青、90號石油瀝青以及110號石油瀝青，當(dāng)瀝青為50號石油瀝青時，加熱后的瀝青溫度為160℃—170℃；當(dāng)瀝青為70號石油瀝青時，加熱后的瀝青溫度為155℃—165℃；當(dāng)瀝青為90號石油瀝青時，加熱后的瀝青溫度為150℃—160℃；當(dāng)瀝青為110號石油瀝青時，加熱后的瀝青溫度為145℃—155℃。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供了一種瀝青混合料拌和方法，通過將礦料篩分為粗集料、細(xì)集料和礦粉，并根據(jù)級配要求確定粗集料、細(xì)集料和礦粉的用量，通過瀝青的類型確定瀝青的用量，然后將粗集料、細(xì)集料和瀝青加熱，最后依次加入粗集料和瀝青、細(xì)集料、礦粉至拌和均勻，得到成品瀝青混合料。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.可以較傳統(tǒng)的拌和工藝節(jié)約30％的拌和時間，提高了瀝青混合料拌和設(shè)備的生產(chǎn)效率；2.與傳統(tǒng)拌和工藝相比較，通過控制不同粒徑礦料的實際拌和時間，使不同粒徑的礦料更均勻地裹附瀝青膜，可以提高瀝青混合料質(zhì)量；3.在保證瀝青混合料性能的前提下，與傳統(tǒng)拌和工藝相比可以減少大約5％的瀝青用量，能夠節(jié)約成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，減少對資源的浪費(fèi)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的拌和工藝流程圖；

圖2(a)為瀝青用量減少量對混合料穩(wěn)定度影響的曲線圖，圖2(b)為瀝青用量減少量對混合料流值影響的曲線圖；

圖3(a)為瀝青用量減少量對礦料間隙率影響的曲線圖，圖3(b)為瀝青用量減少量對瀝青飽和度影響的曲線圖，圖3(c)為瀝青用量減少量對礦料空隙率影響的曲線圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例僅用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

參見圖1，一種瀝青混合料拌和方法，包括以下步驟：

(a)礦料分類：根據(jù)礦料顆粒的粒徑大小，將礦料分為粗集料、細(xì)集料和礦粉。

(b)確定礦料和瀝青的配比：根據(jù)礦料級配要求確定粗集料、細(xì)集料和礦粉的質(zhì)量比；根據(jù)瀝青的種類，確定瀝青與礦料的質(zhì)量比。

(c)礦料和瀝青的稱量：根據(jù)所需拌制的礦料總質(zhì)量，稱取對應(yīng)質(zhì)量的粗集料、細(xì)集料、礦粉以及瀝青，并分開放置。

(d)礦料和瀝青的加熱：將稱量好的粗集料、細(xì)集料和瀝青加熱到使用溫度。

(e)礦料和瀝青的拌和：將加熱后的粗集料和瀝青加入拌和裝置中，進(jìn)行拌和，到瀝青完全裹附粗集料后將細(xì)集料加入拌和裝置繼續(xù)拌和，到瀝青完全裹附細(xì)集料后將礦粉加入拌和裝置，共同拌和均勻后得到成品瀝青混合料。

優(yōu)選地，在步驟(e)中，將加熱后的粗集料和瀝青加入拌和裝置中，拌和13s—17s，然后加入細(xì)集料繼續(xù)拌和3s—7s，接著加入礦粉繼續(xù)拌和13s—17s，到無花白料后得到成品瀝青混合料。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟(e)中，將加熱后的粗集料和瀝青加入拌和裝置中，拌和15s，然后加入細(xì)集料繼續(xù)拌和5s，接著加入礦粉繼續(xù)拌和15s，到無花白料后得到成品瀝青混合料。

優(yōu)選地，在步驟(a)中，通過分界篩對礦料進(jìn)行篩分，其中，留在篩孔為4.75mm的分界篩上的礦料為粗集料，通過篩孔為4.75mm的分界篩的礦料為細(xì)集料，通過篩孔為0.075mm的分界篩的礦料為礦粉。

優(yōu)選地，在步驟(b)中，采用AC-16礦料級配要求確定粗集料、細(xì)集料和礦粉的質(zhì)量比。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在AC-16礦料級配要求中，根據(jù)礦料顆粒的粒徑大小，將礦料分為10mm—20mm，5mm—10mm，3mm—5mm，0mm—3mm和礦粉五種規(guī)格，占礦料總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)依次為30％，27％，5％，34.5％，3.5％。

需要說明的是，根據(jù)AC-16礦料級配要求表，10mm—20mm，5mm—10mm，3mm—5mm，0mm—3mm和礦粉五種規(guī)格的礦料通過篩孔為4.75mm的分界篩的質(zhì)量百分率分別為0.7％，0.7％，0％，78％，100％，通常將3mm—5mm及以上粒徑大小規(guī)格的礦料稱為粗集料，0mm—3mm的礦料稱為細(xì)集料。

優(yōu)選地，在步驟(c)中，通過感量為0.1g，量程為10kg的電子稱，對粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青進(jìn)行稱量。

優(yōu)選地，在步驟(e)中，所述拌和裝置為雙臥軸攪拌機(jī)。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述雙臥軸攪拌機(jī)為可控溫雙臥軸攪拌機(jī)。

優(yōu)選地，所述瀝青為SBS改性瀝青，瀝青占礦料總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4.5％。

優(yōu)選地，所述瀝青為基質(zhì)瀝青，瀝青占礦料總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4.1％。

優(yōu)選地，在步驟(d)中，當(dāng)瀝青為SBS改性瀝青時，加熱后的粗集料和細(xì)集料為190℃-220℃，加熱后的瀝青為165℃—175℃。當(dāng)瀝青為EVA改性瀝青或PE類改性瀝青時，加熱后的粗集料和細(xì)集料為185-195℃，加熱后的瀝青為165℃—175℃。當(dāng)瀝青為基質(zhì)瀝青時，加熱后的粗集料和細(xì)集料比加熱后的瀝青高10℃—30℃；基質(zhì)瀝青包括50號石油瀝青、70號石油瀝青、90號石油瀝青以及110號石油瀝青，當(dāng)瀝青為50號石油瀝青時，加熱后的瀝青溫度為160℃—170℃；當(dāng)瀝青為70號石油瀝青時，加熱后的瀝青溫度為155℃—165℃；當(dāng)瀝青為90號石油瀝青時，加熱后的瀝青溫度為150℃—160℃；當(dāng)瀝青為110號石油瀝青時，加熱后的瀝青溫度為145℃—155℃。

AC-16礦料級配要求表

需要解釋的是，合成級配為五種規(guī)格的礦料通過分界篩的總質(zhì)量百分率，該總質(zhì)量百分率應(yīng)當(dāng)在下限和上限范圍內(nèi)。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行具體的說明：

實施例1：

本實施例提供了一種瀝青混合料拌和方法，其中：礦料的配比采用AC-16礦料級配要求，所用瀝青為SBS改性瀝青，瀝青的質(zhì)量為礦料質(zhì)量的4.5％。該工藝包括以下步驟：

1.準(zhǔn)備階段：

準(zhǔn)備以下儀器和材料：礦料；SBS改性瀝青；分界篩；感量為0.1g，量程為10kg的電子稱一臺；手鏟；鐵盤。

2.確定礦料和瀝青用量：

(2.1)礦料分類：利用分界篩，完成對粗集料、細(xì)集料和礦粉的篩分。

(2.2)礦料和瀝青的稱量：本實施例中需要拌制的礦料總質(zhì)量為3600g，瀝青質(zhì)量為3600g×4.5％＝162g，根據(jù)AC-16礦料合成級配要求，10mm—20mm粗集料、5mm—10mm粗集料、3mm—5mm粗集料、0mm—3mm細(xì)集料以及礦粉的質(zhì)量比為30.0％：27.0％：5％：34.5％：3.5％，按照配比稱取10mm—20mm粗集料1080g，5mm—10mm粗集料972g，3mm—5mm180g，0mm—3mm細(xì)集料1242g，礦粉126g，并用鐵盤將稱取后的粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青分別盛放。在這里，手鏟用于鏟取礦料，電子稱用于稱量礦料和瀝青。

3.礦料和瀝青加熱：

(3.1)所需儀器設(shè)備：控溫精度在±1℃，最高溫度為220℃的恒溫烘箱一個；電熱爐一個；瀝青加熱器皿一個。

(3.2)加熱要求：將SBS改性瀝青放置在瀝青加熱器皿上，用電熱爐加熱到165℃。同時，將粗集料和細(xì)集料在180℃的恒溫烘箱中放置8小時。

4.拌和過程：

(4.1)所需儀器設(shè)備：可自動控溫雙臥軸攪拌機(jī)，秒表。

(4.2)拌和工藝：采用可自動控溫雙臥軸攪拌機(jī)進(jìn)行拌和，使礦料顆粒發(fā)生旋轉(zhuǎn)、碰撞、摩擦、分散等運(yùn)動，由于礦料中不同粒徑顆粒的運(yùn)動特性存在差別，在拌和過程中，小顆粒會首先被瀝青裹覆，大顆粒滯后于小顆粒被瀝青裹覆。因此拌和工藝為：a.提前一小時將實驗室用可自動控溫雙臥軸攪拌機(jī)進(jìn)行加熱，加熱溫度為150℃。b.將粗集料于恒溫烘箱中取出倒入可自動控溫雙臥軸攪拌機(jī)的拌鍋中，然后將加熱后的SBS改性瀝青全部倒入拌鍋中拌和至瀝青完全裹附粗集料，用時為15秒；接著加入細(xì)集料拌和至瀝青完全裹附細(xì)集料，用時為5秒，最后加入礦粉繼續(xù)拌和15秒，到無花白料后，即瀝青均勻裹附礦料后拌制過程結(jié)束，得到成品瀝青混合料。

本實施例提供的一種瀝青混合料拌和方法，較傳統(tǒng)的拌和工藝節(jié)約30％的拌和時間，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率。同時，與傳統(tǒng)拌和工藝相比較，通過控制不同粒徑礦料的實際拌和時間，使不同粒徑的礦料更均勻地裹附瀝青膜，可以提高瀝青混合料質(zhì)量。再者，在保證瀝青混合料性能的前提下，與傳統(tǒng)拌和工藝相比可以減少大約5％的瀝青用量，能夠節(jié)約成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，減少對資源的浪費(fèi)。

參見圖2(a)、(b)，使用本實施例提供的瀝青混合料拌和方法，瀝青用量減少量小于5％時，曲線變化較緩，瀝青混合料的穩(wěn)定度和流值變化不大，對混合料的品質(zhì)影響很??；瀝青用量減少量超過5％后，曲線變陡，穩(wěn)定度和流值指標(biāo)下降加快。參見圖3(a)、(b)、(c)，瀝青用量減少量小于5％時，混合料的體積指標(biāo)，包括礦料間隙率、瀝青飽和度、空隙率，均仍處于較好的范圍。

實施例2：

本實施例提供了一種瀝青混合料拌和方法，其中：礦料和瀝青的配比采用AC-16礦料級配要求，所用瀝青為90號基質(zhì)瀝青，瀝青含量為4.1％。該工藝包括以下步驟：

1.準(zhǔn)備階段：

準(zhǔn)備以下儀器和材料：礦料；90號基質(zhì)瀝青；分界篩；感量為0.1g，量程為10kg的電子稱一臺；手鏟；鐵盤。

2.確定礦料和瀝青用量：

(2.1)礦料分類：利用分界篩，完成對粗集料、細(xì)集料和礦粉的篩分。

(2.2)礦料和瀝青的稱量：本實施例中需要拌制的瀝青混合料總量為3600g，瀝青質(zhì)量為3600g×4.1％＝147.6g，根據(jù)AC-16礦料合成級配要求，10mm—20mm粗集料、5mm—10mm粗集料、3mm—5mm粗集料、0mm—3mm細(xì)集料以及礦粉的質(zhì)量比為30.0％：27.0％：5％：34.5％：3.5％，按照配比稱取10mm—20mm粗集料1080g，5mm—10mm粗集料972g，3mm—5mm180g，0mm—3mm細(xì)集料1242g，礦粉126g，并用鐵盤將稱取后的粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青分別盛放。在這里，手鏟用于鏟取礦料，電子稱用于稱量礦料和瀝青。

3.礦料和瀝青加熱：

(3.1)所需儀器設(shè)備：控溫精度在±1℃，最高溫度為220℃的恒溫烘箱一個；電熱爐一個；瀝青加熱器皿一個。

(3.2)加熱要求：將90號基質(zhì)瀝青放置在瀝青加熱器皿上，用電熱爐加熱到150℃。同時，將粗集料和細(xì)集料在170℃的恒溫烘箱中放置8小時。

4.拌和過程：

(4.1)所需儀器設(shè)備：可控溫雙臥軸攪拌機(jī)；秒表。

(4.2)拌和工藝：采用可自動控溫雙臥軸攪拌機(jī)進(jìn)行拌和，使礦料顆粒發(fā)生旋轉(zhuǎn)、碰撞、摩擦、分散等運(yùn)動，由于礦料中不同粒徑顆粒的運(yùn)動特性存在差別，在拌和過程中，小顆粒會首先被瀝青裹覆，大顆粒滯后于小顆粒被瀝青裹覆。因此拌和工藝為：a.提前一小時將實驗室用可控溫雙臥軸攪拌機(jī)進(jìn)行加熱，加熱溫度為140℃。b.將粗集料于恒溫烘箱中取出倒入可控溫雙臥軸攪拌機(jī)的拌鍋中，然后將加熱后的90號基質(zhì)瀝青全部倒入拌鍋中，拌和至瀝青完全裹附粗集料，用時為15秒；接著加入細(xì)集料拌和至瀝青完全裹附細(xì)集料，用時為5秒，最后加入礦粉繼續(xù)拌和15秒，到無花白料后，即瀝青均勻裹附礦料后拌制過程結(jié)束，得到成品瀝青混合料。

本實施例提供了一種瀝青混合料拌和方法，較傳統(tǒng)的拌和工藝節(jié)約30％的拌和時間，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率。同時，與傳統(tǒng)拌和工藝相比較，通過控制不同粒徑礦料的實際拌和時間，使不同粒徑的礦料更均勻地裹附瀝青膜，可以提高瀝青混合料質(zhì)量。再者，在保證瀝青混合料性能的前提下，與傳統(tǒng)拌和工藝相比可以減少大約5％的瀝青用量，能夠節(jié)約成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，減少對資源的浪費(fèi)。