瀝青攪拌設備范文

時間:2023-03-31 11:51:27

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瀝青攪拌設備

篇1

關鍵詞:攪拌設備;熱料倉;骨料離析;方案優化

中圖分類號:U415.5文獻標志碼:B

Abstract: Based on the impact of hot silo of asphalt mixing plant on the manufactured aggregate, some structure improvements were made. The structure, function and working principle of hot silo were introduced, and the impact of the gradation, screening, measuring and particle sizes of aggregate on the manufactured aggregate were analyzed, based on which the hot silo was improved, and the screening technology made some progress. Meanwhile the impact of measuring technology on aggregate segregation was studied. Thoughts on design and improvement of hot silo provide reference for the industry.

Key words: mixing plant; hot silo; aggregate segregation; scheme optimization

0引言

與振動篩、攪拌鍋和控制系統相比,熱料倉在強制間歇式混合料瀝青攪拌設備中算不上主要部件,但其結構設計的優劣決定了骨料稱量斗中骨料的組分是否穩定,從而影響成品料的質量穩定性。在攪拌設備生產過程中,裝載機把料場按初級配分類好的原材料運至配料斗,這些材料經過干燥筒加熱、熱料提升和篩分后,在熱料倉中等待稱量。熱料倉是強制間歇式瀝青攪拌設備必需的大型倉體結構,位于振動篩和骨料稱量斗之間。熱料倉設計時需考慮熱骨料的儲存、熱骨料的稱量、料倉骨料儲存過程中的熱量損失、熱骨料儲存和稱量過程中的離析、倉體的耐磨性能、不同粒徑骨料的流動性能和骨料與倉體的摩擦系數等多方面因素。要減少或避免熱骨料發生離析,確保成品料品質的穩定性,在設計時不但要考慮熱料倉的基本功能(即儲存物料的功能),還要分析產生離析的原因[12]。

1熱料倉的設計

熱料倉倉體數量通常為4~6個,用以存放已加熱篩分過的熱骨料,以備稱量;容積一般是攪拌鍋容積的8~10倍,因此只要攪拌設備樓體結構、運輸和吊裝條件允許,可盡可能設計大的熱料倉。設計時應從以下幾個方面考慮:熱骨料的級配、振動篩的篩分結構、熱料倉倉體的結構、稱量技術、骨料流動性和耐磨工藝等。

1.1級配

對強制間歇式瀝青混合料攪拌設備而言,級配是集料各級粒徑顆粒的分配情況。粒徑大小不同的顆粒按照一定的比例組合搭配在一起,以達到較高的密實度和路面性能。級配可通過篩析試驗確定,參數如下。

(1) 分計篩余百分率:某號篩網上的篩余量占試樣總質量的百分率。

(2) 累計篩余百分率:某號篩網的分計篩余百分率和大于某號篩的各篩分計篩余百分率的總和。

(3) 通過百分率:通過某號篩網的質量占試樣總質量的百分率。表1為混合料類型及各種材料所占比例,圖1為合成級配曲線。

1.2篩分

篩分就是把熱骨料按級配要求分類。由于篩分技術的限制,篩分時首先落下的是細料,同時由于振動篩結構限制,左邊倉容較大,如圖2所示。在實際篩分過程中,通常只控制有限的幾個點(圖2所示為4個控制點),如果要控制級配中的所有點,那振動篩的結構就會十分復雜,故通常情況下,振動篩只可篩分4~6種骨料。在篩分過程中,1#倉中的熱骨料粒徑明顯發生變化:左邊骨料多于右邊,細骨料多于粗骨料。同時,不同粒徑的骨料流動速度和表面積差異較大[3]。

1.4稱量

骨料稱量過程如圖3所示,稱量氣缸的電磁閥通電,放料門打開,骨料在重力的作用下落至稱量斗,由稱量斗對骨料稱重。受落料過程的影響,當重量達到設定值之前,稱量氣缸的電磁閥斷電,放料門關閉,骨料的一次稱量過程結束。稱量過程與門的開啟方向有關,圖3所示的開啟方式(左側下料)下料相對比較多。

1.5骨料粒徑對成品料的影響

骨料流動性能是用安息角來衡量的。骨料粒徑愈小,流動性愈差,克服鋼板摩擦阻力所需的坡度越陡;因大小骨料流動性的差異,導致骨料落料過程中產生離析。

成品料質量的一個重要指標就是瀝青在骨料表面的裹覆性能。骨料料徑愈小,單位質量的表面積愈大,要形成同樣瀝青裹覆層所需要的瀝青愈多。

2熱料倉改進的思考

強制間歇式瀝青攪拌設備目前的工藝流程、級配和篩分機理決定了其熱料倉結構,本文對熱料倉結構進行改進優化,并改進工藝流程及稱量技術,以減少或杜絕熱料倉骨料的離析。

2.1熱料倉結構改進

熱料倉的常規設計方案如圖4所示,這種結構很容易產生骨料的離析,即造成熱料倉內部的材料不均勻。目前的設計無法從篩分上進行改進,而改進熱料倉結構較為方便,見效也最快,改進目標就是使篩分后流入熱料倉的骨料更均勻,進入稱量斗的骨料也盡可能是均勻的。

因篩分機理的限制,導致篩分后進入1#倉左右兩邊的骨料料徑有差異,可改善篩下骨料的流向和稱量時骨料的活動區域,從而盡可能保證該稱量區域內骨料均勻[4]。改進方法如圖4所示(取消隔板3,增加隔板1后,骨料在稱量區域附近是均勻的)。另一方面,考慮到細骨料流動性差異和熱料倉的結構,可在設計1#倉左側板時將其與振動篩結構同時考慮,即盡可能提高熱料倉左側隔板(隔板2)與水平面的夾角,從而提高骨料的流動性。同時,隔板2采用低摩擦系數材料(如超薄鑄石板)以提高細集料的流動性,確保左右兩側的骨料流速是近似且穩定的,還能避免細集料堆積后,因振動或堆積角等的干擾使其突然大量涌動,導致某一稱量斗細集料較多,使最終的成品料瀝青偏少的情況發生。上述改進大大改善了骨料稱量后的結果,但對實際的有效倉容

2.2篩分技術的創新

按目前的篩分機理,在同樣的振動條件下,篩網的篩分能力與篩網面積是成正比的,因此篩分的骨料越多,所需的篩網面積就越大。如果能通過篩分機理的創新使振動篩的篩分能力與骨料粒徑、篩分面積關聯性降低,那么不僅可以大幅提高振動篩的篩分能力,還可杜絕或減少篩分產生的離析。

2.3稱量技術對離析的影響

稱量過程簡單來看就是熱料倉門的開關過程。在這個熱料倉門開關的過程中,骨料的流動和熱料倉內骨料的不均勻影響著稱量的結果[5]。骨料的流動性應從熱料倉的結構上著重考慮。骨料稱量時,左側的料偏細,如果在門半開的情況下稱量,稱量的料偏細,1#倉尤為嚴重,因此,要盡可能在熱料門全開的情況下稱量,或開發新的稱量技術。

3結語

熱料倉存儲和稱量只是瀝青混合料生產過程中的一個環節,但它的性能會影響整個成品料的質量。對于熱料倉的設計和改進而言,其發展趨式如下。

(1) 熱料倉結構的優化目標是減少或防止倉中的骨料離析。

(2) 新材料、新工藝以及篩分技術和稱量技術的不斷創新,促進了熱料倉的結構改進。

(3) 加強熱料倉的耐磨性能和保溫性能,可整體提高熱料倉的使用性能,減少熱量散失。

(4) 材料工業的發展有利于從根本上解決連續式攪拌設備熱料倉結構存在的問題。

參考文獻:

[1]田晉躍等.中國筑養路機械設備手冊[M]. 北京:人民交通出版社,2011.

[2]JT/T 270―2002,強制間歇式瀝青混合料攪拌設備[S].

[3]張曉青,丁志峰.瀝青混合料生產中熱料倉骨料顆粒組成的變異[J].常州信息職業技術學院學報,2004,3(1):3436.

篇2

關鍵詞:瀝青攪拌站;日常維護;日常保養

Abstract: in recent years, with the continuous development of national economy, the highway construction of our country increasingly rapid pace, at the same time, the project schedule and quality requirements are also getting higher and higher. However, with the advancement of technology, the new construction equipment is also more and more in-depth the various construction fields, master new technology, the use of new equipment is a new topic in modern construction enterprise. Seriously carry out operating rules, safe use of construction equipment, construction equipment timely maintenance and maintenance of construction enterprise is in the long run, is the eternal theme of enterprises.

Key words: asphalt mixing station; daily maintenance; routine maintenance

中圖分類號: P335+.2 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

瀝青混凝土拌和設備均在露天場地工作,粉塵污染很大,許多部件又在140-160度的高溫中工作,而且每班工作時間長達12-14h,因此,設備的日常維護保養關系到設備的正常運轉和使用壽命。開機前,應清除輸送帶附近散落的物料;先空載啟動,待電機正常運轉后方可帶負荷工作;設備帶負荷運轉中,需設專人對設備進行跟蹤巡查,及時調整膠帶,觀察設備運行狀態,看有無異響和反常現象,外露的儀表顯示器是否工作正常等。若發現異常,應及時查明原因并予以排除。每班工作結束后,應對設備進行全面的檢查和保養;對高溫的運動部件,每班作業后須加換脂;清洗空壓機的空氣濾芯和氣水分離器濾芯;檢查空壓機油的油面高度和油質;檢查減速器內的油面高度和油質;調整膠帶、鏈條的松緊度,必要時更換膠帶和鏈節;清掃除塵器中的粉塵和散落在場地中的雜物、廢料,保持場地整潔。對工作中巡查出山來的問題在班后應予以徹底的排除,并做好運行記錄。以便掌握設備的全用狀況。

保養工作要有堅持的意念,不是一朝一夕的工作,必須及時且適當的做好保養,這樣才能延長設備的壽命并保持其生產能力。

瀝青拌和設備是機電一體的設備,較為復雜,作業環境惡劣,要保證設備少出故障,機組人員要做到“三勤”:勤檢查,勤維護,勤維修。“三檢”:設備啟動前檢查,運行中檢查,停機后檢查。做好設備例保和定期保養工作,做好“十字”作業(清潔、、調整、緊固、防腐),管好,用好,保養好設備,保證完好率和利用率,對需要保養的部位,要嚴格按照設備保養要求進行保養。

篇3

【關鍵字】燃煤技術瀝青混凝土攪拌設備應用

中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:

一、煤燃燒的基本原理

1、煤的成分

煤作為能源燃燒的煤炭是一種復雜的多物質集合,按化學成分劃分由碳(C)、氫(H)、氧(o)、氮(N)、水(H20)和灰組成,按工業分析成分劃分由發熱量(Q)、固定碳(FC)、揮發份(V)、水分(M)和灰分(A)組成。這些組成成分質量分數的變化直接決定了煤的種類和品質的優劣,在現實的燃燒過程中無法保證用煤品質的統一,加之燃燒器與燃燒條件的限制直接影響到燃燒效率。

2、煤的燃燒

煤的燃燒是指煤中的可燃有機質在一定溫度下與空氣中的氧發生劇烈的燃燒。是發光發熱的化學反應過程,最終形成不可燃的煙氣和灰渣。經濟效益,尋求對瀝青攪拌設備主燃料的替換成燃煤。不論煤粒的大小、燃燒的方式都要經歷四個階段,做到完全燃燒還需要四個條件的特性。煤的燃燒過程:首先是加熱和干燥階段,其次是揮發份析出、著火燃燒和形成焦炭階段,接著是焦炭猛烈燃燒階段,最后進入灰渣生成的燃燼階段。在鍋爐中進行的四個過程實際上是各階段相互交叉或者與某些階段同步進行。煤充分燃燒必須同時滿足以下四個條件:必須維持燃料的溫度在著火點溫度以上;足夠的空氣量和空間;燃料和空氣的充分接觸;足夠的燃燒時間。

二、設備的相關介紹

1、設備的性能要求

(1)燃燒爐的發熱量要與攪拌機生產能力及瀝青混合料出料溫度相匹配;

(2)火力調節簡便,出料溫度均勻,一般應控制在±5℃;

(3)充分燃燒不冒黑煙,灰塵少,滿足環保要求;

(4)自動化程度高,操作簡便;

(5)燃燒熱效率要高、節能;

(6)爐頭、引火口、爐膛壽命長,葉角耐磨性高,整機可靠性要高。

2、設備的基本配置及參數

(1)通過技術改造后的拌合設備,燃燒器將變頻器控制進煤量。燃燒爐使用壽命可達8-10萬噸料。

(2)120t煤粉機1臺;

(3)40t煤粉機1臺;

(4)燃燒爐膛及支架1臺;

(5)燃油引火系統2套;

(6)送煤金屬軟管1根;

(7)控制柜臺;

(8)配備品、噴火口總成" 套,引火口總成1套,煤油配用連接法蘭" 套。總功率96.5KW。

3、設備的安裝調試

(1)將燃油噴燃器從烘干筒的前端頭卸下,封存。割制一個與引火口直徑1.6m相同的圓口,將引火口總成用螺栓連接牢固,將割下來的圓形鐵板焊接在和引火口法蘭直徑相同的另一法蘭上,以備安裝燃油燃燒器用,做到燃油燃煤裝置互換方便,煤、油兩用。因西安筑機2000型攪拌機采用前端頭出料,端頭內側有接料板,端頭外側有出料通道,占據一定位置,致使引火口安裝偏離前端板中心8cm(實踐證明,對使用效果不產生影響);

(2)固定燃燒爐膛支架,四個支腿的地基要求堅實;

(3)在將爐膛吊裝于軌道上支架,是爐膛中心高度與傾斜角度和烘干筒一致;

(4)固定磨煤機噴粉機的位置,安裝前,將基礎夯實,放置于爐膛的斜前方,注意煤粉機與噴粉管的角度,越平緩越好,以利煤粉完全輸進與燃燒路的距離盡可能短一些;

(5)將點火裝置于燃燒器旁,以油槍能伸入點火管為準,油箱內注滿柴油;

(6)將配電控制柜安置于操作室內,便于操作控制調整,并按電路圖接線,接好后將電線置于電纜溝內。安裝調試完畢,一次點火成功,燒干料測定2/min,溫度170℃,符合要求。

三、經濟分析

1.導熱油燃油加熱裝置分析

(1)O﹡柴油到工地單價為:9200元/噸

(2)每拌料工作天加熱導熱油需要柴油1.5噸;

(3)耗電量每小時29.4KW(含瀝青鍋加熱用鼓風機的功率);

(4)瀝青鍋熔化瀝青的人工工資每人每天100元

2、導熱油鍋爐加熱裝置分析

(1)大煤到工地單價為: 720元/噸

(2)每天鍋爐加熱需要燃煤2.5噸;

(3)耗電量每小時18.7KW;

(4)人工工資100元

(5)導熱油鍋爐加熱裝置整套價格為90000.00元。

3、電費為0.8元/KW.H

4、對比分析:每小時生產成品料80噸,每天生產10小時,總的生產量為3萬噸成品料,拌料工作天數為38天,生產期為60天。

(1)導熱油燃油加熱裝置分析

a.耗油:1.5噸/工作天×38工作天×9200.00元/噸=524400.00元;

b.耗電:29.4KW×10h/天×38天×0.80 Yr,/KW.h=8937.60元;

c.人工工資:1人×100.00元/天.人×38天=3800.00元;

d.總成本為:537137.60元。

(2)導熱油鍋爐加熱裝置分析

a.耗煤:2.5噸/天×60天×720.00/噸=224640.00元;

b.耗電:16.5KW×60天×24h/天×0.80 Yr_,/KW.h=19008.00元:

c.人工工資:1人×60天x100.00/天.人=6000.00元;

d.導熱油鍋爐加熱裝置以一年攤入成本9萬元;

⑤總成本為:249648.00元。

(3)相對比,改造后總生產成本節約為:537137.60元一249648.00元=287489.60元。

總結

在瀝青混凝土攪拌設備中將一定含水率的濕冷骨料烘干、加熱是由燃燒爐來完成的,骨料的烘干、加熱需要消耗大量的熱能。由于柴油具有發熱值高,雜物含量少、易于點燃及燃燒穩定等優點,在瀝青混凝土攪拌設備中得到了廣泛的應用。與柴油相比較,煤的熱值較低,雜物含鼉高、不易點燃等問題,其在瀝青混凝土攪拌設備中未得到廣泛的應用。

燃料消耗是瀝青攪拌設備運行中成本消耗的最主要的成分,特別是近年來燃油價格的持續上漲,再加上國家征收燃油稅,燃料成本在瀝青混凝土設備中的比霞進一步加大。而我國目前的筑、養路資金有限,把燃煤技術應用到瀝青混凝土攪拌設備中,可以大大降低燃料成本。如今,燃煤技術已經廣泛應用到我廠生產的瀝青混凝土攪拌設備上,得到了許多用戶的認可和肯定,取得良好的社會效益。現在,我們正在積極努力完善配套應用項目的除塵收灰技術,一個綠色環保的燃煤技術將在瀝青混凝土攪拌設備上得到廣泛應用。

【參考文獻】

[1] 陳偉 多層住宅太陽能熱水系統應用研究[期刊論文]-浙江建筑2005,22(1)

[2] 李丙奇 燃煤鍋爐供熱存在問題及節能技術應用[期刊論文]-建筑•建材•裝飾2010,11(6)

[3] 沈志彤 哈爾濱市太平區集中供熱工程可行性研究[學位論文]2004

篇4

現今,在研制瀝青混合料攪拌設備時,通常在考慮零部件的互換性的情況下,采用模塊式組合設計原理,它是現代攪拌設備結構的基礎。標準化通用化系數平均為80% 。在攪拌設備中,應保證計量過程、成品混合料的卸料和礦料加熱的自動化。攪拌設備必須具有較高的人機環境指標。

瀝青混凝土攪拌設備在國外有著很久的歷史,早在本世紀初就已經問世。經過長期的發展,特別是隨著電子技術的日益完善以及計算機技術和信息處理技術的突飛猛進,瀝青混凝土攪拌設備在發達國家已經達到很高的水平,并仍在不斷改進,產品更新換代較快。

關鍵詞:瀝青攪拌機 瀝青混凝土攪拌設備 攪拌機 路面機械

理論研究和試驗表明,在混合料質量沿攪拌器殼體縱橫高速循環、混合料質量強烈地垂直運動(混合料沸騰效應)和瀝青向混合料噴霧的狀態下,才能發生最快的攪拌過程。各成份沿每份料容積均勻分布的速度,取決于保證混合料沿攪拌器體縱橫向高速循環的槳葉對轉軸的安裝角的選擇。

a) 不論何種型式的瀝青混凝土攪拌設備,其生產能力都受成品料的品種及要求、礦料含水量、氣候狀況及設備的完成程度等因素的影響。因此攪拌設備在作業過程中,除應確保設備完好外,還需培植礦料含水率檢測儀及成品料分析化驗儀等,并經常檢測有關數據,供操作人員及時調整操作,以保持設備在最佳狀態工作。

b)作業前應作好充分準備,認真檢查攪拌設備所有工作部件和裝置是否完好、正常。如有問題,必須妥善處理后方可作業,切忌帶病運行。

c) 作業中必須嚴格按照設備使用說明書規定的程序和注意事項進行。點火正常后,應監視除塵器工作是否正常,保證干燥滾筒在正常負壓下燃燒,生產開始后,應監視熱骨料提升機、攪拌器工作是否正常,以協調其他工作部分的運行。

a) 全面了解攪拌系統,提出了攪拌器設計的一般流程,并對間歇強制式瀝青混凝土攪拌設備和連續滾筒式瀝青混凝土攪拌設備性能分析方法進行描述。

b) 對間歇強制式瀝青混凝土攪拌設備進行力學分析,確定間歇強制式瀝青混凝土攪拌設備的主要參數,設計雙臥軸式攪拌機結構。

篇5

【關鍵詞】道路工程,路面養護,養護機械,路面維修

On our road maintenance machinery Situation and Development

Teng Xiao-si,Zhang De-ou

(Guizhou Provincial Communications Planning Survey and Design Institute Co., Ltd Guiyang Guizhou 550001)

【Abstract】20 years of highway experience sustained and rapid development, maintenance and repair of road facing succession around the problem, this paper for the maintenance and repair of road machinery production, status quo and development trends are discussed.

【Key words】Road works;Road maintenance;Maintenance machinery;Road maintenance

1. 引言

我國在經歷了20幾年的高速公路快速發展期之后,各地區將陸續進入大規模的路面養護維修階段。眾所周知,路面養護質量在很大程度上取決于養護機械的水平,我國路面養護產業的發展源于路面養路的機械化,在不同的時代有不同的含義。20年前,道班工人肩挑人抬,盼望有交通工具上班和運料,那時幾乎全國各地的公路機械廠都在制作簡易的四輪運輸車;10多年前,瀝青路面早期破壞多,養路機械化急需要解決的是坑洞的修補,各種多功能的綜合養護車應運而生;近年,高速公路瀝青路面的養護要求更高的質量,局部的挖補已經無濟于事,破損路面的局部鏟除和重鋪成為快速恢復路面承載力和平整度的主要方法。寬幅的路面銑刨機、機動靈活的小型輪式瀝青攤鋪機和60~80t/h的瀝青拌和樓則成為養護設備公司配備的重要機型。

2. 路面養護技術類型及設備要求

(1)高速公路養護的機械化對機械提出的要求越來越高,須要的設備越來越全。如:改性乳化瀝青稀漿封層;改性瀝青SMA磨耗層;各種瀝青路的面再生和重鋪技術;高質量的快速修補和冷補工藝;有效的防水材料和裂痕修補工藝;改良路面排水性的小型溝渠等等,都需要有相應的養護機械裝備。

(2)路面養護機械的開發不僅需要機電液的一體化,更要滿足種類繁多的作業要求。因而,技術創新將貫串于路面養護機械產品開發(概念-設計-樣機-應用-改良-定型)的全進程。

(3)我國目前最常用的一種綜合養護車(可在現場加熱攪拌新、舊瀝青混合料),雖可處置舊瀝青混合料,但配備得過于簡陋。燃燒嘴直接對準自落式攪拌罐里的瀝青混合料來加熱,瀝青的燒損和老化在所難免;舊料、新骨料和瀝青又沒有計量,實際上僅僅是一種舊瀝青混合料的加熱、重融裝備。它所攪拌出來的瀝青混凝土(新的或再生的)的質量都很拙劣,用這種設備來進行瀝青路面修補,當然很難得到滿足的后果。

(4)現行瀝青路面綜合養護車作業時須將預先攪拌好瀝青混合料放入養護車的保溫罐內,側壁和罐底有加熱體,罐外壁有保溫層。若要使用冷態瀝青混合料,加熱長達5~7個鐘頭,且不能處理補路時銑刨下來的舊瀝青混合料。這種綜合養護車的用處是有限的。

(5)因此,綜合養護車的技術創新并不一定要給它增添多少新的功能,而是要使它變成真正可以攪拌再生瀝青混合料的小型現場瀝青再生攪拌設備。其中至少應含有:隔離式舊瀝青混合料加熱攪拌機、新骨料(有兩種級配以上)和新瀝青的計量裝置。假如能公道的設計和精心制造,將是一種價錢適中、小巧適用、質量精良的現場小型瀝青路面再生養護設備。

3. 乳化瀝青及其相關技術

乳化瀝青在路面養護中利用乳化瀝青如經過用乳化的高分子聚合物來改性,因其粘結力大,改性乳化瀝青混合料的性能(承載力、抗裂、抗車轍性能)亦大大進步。乳化瀝青的核心技術包括:

(1)改性乳化瀝青機。乳化改性瀝青的高分子聚合物可在瀝青乳化時的流程中參加,也可以兩者先乳化再混合。固然還是應用膠體磨,但乳化劑的選配和各種組份的計量裝置以及加工進程的工藝參數是一點也不能馬虎的。這里創新的重點是改性乳化瀝計量裝置和工藝流程的自動控制體系。

(2)乳化瀝青混合料攪拌設備。用于修補的乳化瀝青混合料的量很少,攪拌設備當然也是小型的,但技術要求卻絲絕不能下降。設計這種改性乳化瀝青混合料攪拌機,必定要加上各種物料的計量裝置和采取高效的強迫攪拌機。其中乳化瀝青的計量系統是難點之一,由于乳化瀝青容重變更較大,最好采取重量法計量,而在一個小型攪拌設備中設計重量法的乳液計量裝置,從性能價錢比來評判,的確不是一件輕易的事。

(3)有了性能良好的改性乳化瀝青,瀝青稀漿封層的質量就可以大大進步。瀝青稀漿封層機固然不是新東西,但我國一直沒有吃透它的技術要害。即使是某些入口稀漿封層機,稀漿的有效攪拌、物料(細骨料、乳化瀝青)的計量也是不盡人意的。瀝青稀漿封層機是一種連續計量和連續攪拌的裝置。細骨料與液態乳化瀝青都要連續地按比例供應。但封層車上又非常窄小,很難實現重量法連續計量,給料機的調速的節制(給料量調節)也大多用手動,當然不能保證乳化瀝青稀漿的質量,加上本來只用普通乳化瀝青,粘結力差,施工之后不久,封層就損壞,這是稀漿封層這種好工藝長期一直不能在我國公路養護中占一席之地的基本原因。因此,乳化瀝青稀漿封層機開發的技術難點在于:以精致的設計解決物料連續給料、計量和調節的問題。

(4)預拌式冷補瀝青混合料。是一種用化學方式處置的瀝青與骨料預拌成混合料,冷態寄存。補坑施工時,攤鋪后立即碾壓成型,獲得密實的承載結構。這種預拌的冷補瀝青混合料的特色(長處)是:不壓不成型,越壓越硬朗,預拌后可長期寄存,應用非常便利。自96年引進到我國來之后,十分受歡迎。國內學者已經研制出冷補瀝青的化學配方。只需要對瀝青攪拌樓進行小改裝,便可拌制這種冷補混合料。為此可以提出開發一種用于瀝青路面養護的多功能小型瀝青攪拌樓,既可攪拌普通熱瀝青混凝土,又可攪拌乳化瀝青混凝土,還能拌制冷補瀝青混合料。而且必需是計量正確、攪拌質量良好的先進設備。

4. 瀝青路面再生技術及裝備

4.1 瀝青路面再生工藝的可以分為以下幾類:就地再生和工廠再生;冷法再生和熱法再生。用于就地冷再生的養路機械開發的關鍵技術包括:

(1)大功率的中置式再生路拌機:這是帶有銑刨和攪拌兩項功效的冷法就地瀝青路面再生的重型設備。常用于大批的二級公路瀝青路面的翻修。大功率路拌機為全液壓驅動,掌握的癥結是主動功率分配技術,還有四個驅動輪處的懸掛點通過液壓缸調劑高程,以保證銑刨和攪拌的深度。

(2)水泥撒布車:現場冷法再生銑刨的舊瀝青混合料,舊瀝青不起粘結劑的作用,還需添加無機粘結料(水泥、石灰、粉煤灰)或有機粘結料(乳化瀝青)經過攪拌、碾壓才具備承載力。水泥撒布車能將水泥按規定的量均勻地撒布到路面上。開發水泥撒布車的技術難點是:水泥的撒布量必需正確。而撒布量又與車速、水泥計量轉子的轉速有關。這實際上仍然是一個水泥的連續給料、連續計量的主動節制問題。

(3)瀝青灑布車:瀝青灑布車既可以灑布熱瀝青,又可以灑布乳化瀝青。瀝青的計量還是與車速和瀝青泵的轉速有關。也是一個液體(瀝青)資料的持續給料、連續計量的主動把持問題。

4.2 就地熱再生技術是一種宏大的多機組結合的路面翻修設備,實際上可分解成幾個獨立的機械來設計。包括:

(1)瀝青路面紅外線加熱裝置。在結合機組的最前面,有一組寬度與待修路面同寬的紅外線加熱板,應用紅外線輻射加熱待修的瀝青路面。燃燒石油液化氣的紅外線烤板可調劑燃燒發熱量和加熱板到地面的輻射間隔;加熱深度可以少量調節。

(2)瀝青路面銑刨機。裝在紅外線加熱板的后面,銑刨轉子的寬度與待修路面雷同。用圓形子彈式銑刨刀頭,將已經烤熱軟化的瀝青層銑刨下來。銑刨轉子可調高度以便把持銑刨深度;有一個收集切削下來的混合料的輸送機將它們傳到下一道混合料攪拌工序。

(3)瀝青混雜料攪拌機。通常選用雙臥軸持續式攪拌機。將銑刨下來的舊瀝青混合料與新參加的骨料和新瀝青進行混合攪拌。

(4)配料體系。為了提高重鋪瀝青路面的質量,需依據原瀝青層的老化水平,適量加入新的骨料和瀝青,以調節瀝青混凝土的級配和油石比。這又是一種連續式的給料和計量裝置,有熱瀝青保溫罐、瀝青泵和瀝青計量器,檢測瀝青流量并自動控制瀝青泵的轉速。還有至少兩種骨料的連續給料和計量裝置;但是,如何對舊瀝青混合料進行正確的計量,則是瀝青路面聯合再活力組自動控制中需要解決的難點。其控制原理是:控制和調節切削瀝青層的厚度、控制和調節全部機組的工作速度。瀝青路面聯合再活力組對各種新、舊物料的計量都是容積法計量方法。

(5)瀝青攤展裝置。經持續攪拌的瀝青混雜料排到路面上,緊接著進進瀝青攤鋪工序。這是一臺帶有螺旋分料器的瀝青熨平板,經攤鋪、搗實和震撼熨平,當然還需另外用普通的壓路機碾壓,就得到一條美麗的新路。

(6)溫度掌握體系。這是結合機組最艱苦也是最須要把持的要害技術。但目前只能對所加熱的路面進行溫度節制,其方式也只能是:調節加熱板的數目以控制紅外線輻射能量、轉變機組工作速度來控制被加熱的舊瀝青混合料層的溫度。至于新骨料,由于是冷態參加的,新料的增加數目受到混合料攪拌溫度的限制,不可過多。工廠熱法再生的瀝青混凝土攪拌設備工廠熱法再生,是一種適用、機動、簡便而又能保證質量的瀝青路面再生技術。

5. 結語

養路機械的技術提高要依附技術創新,沒有先進的養路機械,采取先進的工藝辦法和新技術用于養路工程就是一句空話。本文著重提出在高速公路養護中瀝青再生技術和瀝青再生設備等問題,和對如何加快養路機械開發提出一些見解。文中所涉之處大多是筆者工作中所碰到的或需要解決的問題,有些是有感而發,有的則已經在做。愿與養路工作者和養路機械開發廠家合作,增進我國公路的技術提高。

[文章編號]1006-7619(2013)06-06-471

篇6

關鍵詞:瀝青路面;主要破壞類型;施工質量控制

中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:

瀝青路面本身所具備的特性,使得自身很容易受到自然環境的影響,從而產生一系列的病害和質量問題。當瀝青路面在出現問題后,很容易會對道路交通的運行和人們安全駕車產生嚴重的影響。因此,必須要保證瀝青路面的質量問題,保證道路交通的安全運行和人們安全駕車。在本文中,主要是針對瀝青路面主要破壞類型,并進行全面的分析,同時要制定相應的施工質量控制措施,以此保證瀝青路面質量的過關,提高道路工程建設水平。

一、瀝青路面主要破壞類型

1、瀝青路面出現橫向和縱向的裂縫。橫向裂縫主要是由于瀝青路面溫度收縮,同時半剛性基層的干縮而引起橫向裂縫。縱向裂縫主要是由于路基不均勻沉降而引起的裂縫。

2、車轍。在瀝青混合料中,沒有進行合理的混合料設計,具備著較低的穩定性,同時在施工時沒有密實的壓實度,從而在行車荷載的反復作用下,很容易導致瀝青路面出現固結變形和側向剪切位移的現象,以此形成車轍。其次,由于有過多的重載和超載車輛行駛,造成車轍現象。

3、出現波浪和坑槽時,瀝青路面在出現波浪時,主要是由于使用不合理的路面組成材料,或者沒有較好的施工質量,導致瀝青路面沒有相應的承載力承擔車輪的水平壓力。在出現坑槽時,主要是由于瀝青路面出現龜裂和松散等現象后,又出現進一步損害的現象。

4、瀝青路面出現剝落和泛油的現象。當瀝青路面出現剝落的現象時,主要是由于在瀝青混合料中使用了中性或酸性的石料,使得集料和瀝青之間沒有充足的粘附性。在反復的行車荷載下,導致路面出現集料剝落的現象,從而形成坑槽和松散等現象。在出現泛油的現象時,主要是由于瀝青混合料中含有過多的瀝青,并且孔隙率較小,高溫穩定性較差,從而出現泛油的現象。

二、瀝青路面施工質量控制措施

1、瀝青混合料拌合控制

1.1在拌合瀝青混合料時,必須要對瀝青混合料質量進行有效的控制。瀝青混合料的高質量在很大程度上決定了瀝青路面的施工質量。首先在拌合瀝青混合料時,要進行均勻的拌合,要將水灰比進行科學合理的配比和控制;其次在瀝青混合料中添加其他原料時,在對水灰比進行嚴格的控制后,也要嚴格控制混合攪拌的時間。當混合料的均勻度和顏色相同時,就可以添加外加劑。在對添加外加劑的混合料進行攪拌時,要適當的延長攪拌時間,延長時間在30秒左右,這樣可以很好的確保混合料均勻的攪拌。

1.2控制原材料質量。對原材料質量進行有效的保證,首先要嚴格檢驗集料,主要是從集料的加工性和結構性進行檢驗。對于粗集料,要對粗集料的尺寸大小、松軟質、形狀和粘附性等內容進行仔細的檢驗和嚴格的控制。在簽訂供貸合同時,要對粗集料分級配的差異性盡可能的減小,同時要對其他成分進行控制,比如長石、白云石等成分,并要對它們的含量進行控制,確保在標準規定范圍中。對于細集料,要對細集料的粒徑進行有效的控制。

1.3合理的選擇攪拌設備。首先在選擇攪拌設備時,要按照拌合料的實際生產能力,同時也要按照工程規模,以此進行攪拌設備的選擇。另外,在攪拌工程中,要保證攪拌設備在拌合混合料時,要具備全過程的自動控制,能夠很好的分析數據,并可以科學合理的分析拌合料的質量。在選擇攪拌設備后,也可以選擇二級除塵裝置。在混合料攪拌完成后,要科學的選擇瀝青加熱設備、裝載機和礦粉的投加等設備。為了保證其他設備與混合料拌和機能夠配套,要對其他設備的性能和供需功能進行分析,使得拌和機生產基本要求能夠得到有效的滿足。

1.4優化拌合料的攪拌流程。在攪拌瀝青混合料時,要對配合比進行嚴格的控制,同時要確保科學合理的配比,首先要使用粒徑小于2厘米的骨料,同時要控制瀝青的含量,范圍要在5%左右。在添加礦粉時,要控制在4%到5%之間。在拌合混合料時,當出現冷料和熱料的現象時,要保護冷料和熱料之間能夠保持著平衡的狀態,并且要充分的考慮冷料和熱料的流量、轉速等內容。其次在給集料提供溫度時,要將溫度設置在18℃,集料的含水量通常是在5%左右,熱集料在出料時,也要將其溫度控制在大約160℃。

2、攤鋪瀝青路面

2.1在攤鋪瀝青路面之前,要仔細檢查和處理路面基層。在瀝青攤鋪之前,要仔細檢查的路面基層質量,主要是對基層有著密集粗骨料的局部區域,要增加檢查的次數,同時要加大檢查的力度。

2.2對攤鋪機進行全面的檢查和調試。在攤鋪瀝青路面之前,要全面的檢查和調試攤鋪機,確保攤鋪機的質量。通常是在攤鋪瀝青1小時之前進行檢查。在檢查和調試時,要將攤鋪機熨平板進行有效的預熱,并要保證加熱的時間超過半小時。

2.3鋪筑瀝青面層。首先要確定松鋪系數,在攤鋪機起步時,要保證熨平板及平衡梁后滑靴下面都要墊上松鋪厚度相同木板。在將面層鋪好后,攤鋪機在起步時,熨平板和均衡梁后滑靴下面全部都要墊上松鋪厚度,并要將壓實厚度木板進行減去。在起步時,最初攤鋪機的速度應該是零,然后要慢慢向上增加。這樣是為了避免在剛起步時由于阻力過大的原因,導致瀝青路面出現橫向波浪的情況。運料車在運輸混合料時,要距離攤鋪機20到30厘米的地方進行空檔停車,并且攤鋪機要進行推動前進。當有著較大坡度的地段進行攤鋪時,運料車可以掛著低檔,并與攤鋪機保持著同步前進的狀態。攤鋪機在攤鋪瀝青路面的速度,要確保與拌合設備生產速度相符合。保證攤鋪機是以緩慢、均勻和連續進行瀝青路面攤鋪工作,在攤鋪的中途,不能將速度進行改變,主要是為了保證瀝青路面的平整度,降低瀝青混合料出現離析的現象。

總結

在對瀝青路面施工過程的質量進行控制時,首先要對瀝青混合料拌合控制,其中主要包括對瀝青混合料的配比、質量進行有效的控制。同時要合理的選擇攪拌設備,優化拌合料的攪拌流程。其次要加強攤鋪瀝青路面工作。其中要仔細檢查和處理路面基層,對攤鋪機進行全面的檢查和調試,并要按照施工規范進行瀝青路面的攤鋪,從而保證瀝青路面施工質量的過關。

參考文獻

[1]張秀偉.公路瀝青路面主要破壞類型及施工質量控制要點[J].工程科技,2011,37(01):56-58.

[2]劉世忠,孟范青.公路瀝青路面主要破壞類型及施工質量控制要點[J].黑龍江科技信息,2011,31(07):13-15.

篇7

【關鍵詞】論瀝青攪拌站;節能降耗;對策

中圖分類號:TU37 文獻標識碼: A

引言:經濟的發展使得瀝青攪拌站的生產壓力增加。在瀝青攪拌站的使用過程中實現節能降耗有著十分重要的作用。

1.冷骨料控制

1.1 石料含水量以及粒徑

冷骨料是進行瀝青攪拌的重要原料。當有不合格問題出現在冷骨料的時候,會出現熱量大量損失,因而造成在攪拌過程中的的熱量和電能的損耗。所以說,冷骨料符合攪拌的標準有著重要的作用。在實際工作中對于冷骨料的顆粒直徑和含水量都有明確的要求。對于冷骨料的顆粒的直徑控制,主要是0~2.36MM之間。冷骨料的顆粒的直徑控制目的是在攪拌的過程中,降低吸水量。并且實際工作中冷骨料的存放,要做好集料的防潮和防水工作。

1.2燃料選擇

瀝青攪拌站的燃燒系統,對于燃料實際要求主要是在雜質少、含水量低、燃燒性能好、粘度適中,并且易于運輸等方面。傳統的燃料屬于重油,對環境污染損害大,對人的身體健康也有損害作用,在對瀝青攪拌站進行節能降耗措施中,如果能采用新型的燃料,生產成本將大大降低,環境效益也會提高。

1.3改造燃燒系統

燃料系統的改造部分,主要是重油供油管路、增設重油罐。首先,燃油系統的加設。在燃油系統中的2個氣動三通閥,如果能實現重油和柴油兩種燃料的自動切換,將會大大提高節能降耗的效率。

1.4燃燒器的維護

1.4.1最佳風油比的保持

風油比主要指的是空氣和燃油的比例。風油比的調整,可以使得燃油增量加快或變緩,影響到燃燒器效率問題。

1.4.2燃油霧化控制

燃油霧化控制能夠改善燃燒器的性能。良好的霧化,在重油完全燃燒中是一個重要條件,應依照霧化器的要求對燃油品種選擇,實現燃燒的充分。

2.瀝青罐、成品料倉以及管路的保溫

加強設備中的保溫工作,主要是對瀝青攪拌站中的熱骨料倉庫、成品料倉庫以及干燥筒和重油管道,開展保溫層覆蓋的控制。瀝青罐、管路以及閥門等設備上一般包著一層5到10cm厚保溫棉,使用蒙皮封住,形成重要的保溫層,使得熱量損失降低。保溫措施,是攪拌站的節能管理中的另一方法。 保溫層伴隨使用年限延長老化脫落加重,特別是在搬遷過程中,需要及時補充并且修復。

3.驅動電機

瀝青攪拌站中,能耗中很大一部分就是由于同其他施工機械出現匹配問題形成的,所以,我們要施工機械合理安排,實現優化組合施工機械。減少在頻繁停機、空轉、啟動中的損耗,最大限度發揮出應有的產能,做好施工機械中的設備配備。

3.1 變頻數控技術控制成品料輸送

電機變速箱帶動卷揚機是進行成品料輸送系統的重要設備。在實際運用過程中,主要是采用直接拖動鋼絲繩實現牽引,依靠剎車系統實現停車。這種結構的機械工藝比較復雜,電機需要全壓下啟動,工作過程中電流大,一般是額定電流4 到7倍。但是變頻卷揚機的出現,使得輸送系統帶動,得到了顯著的改變。 變頻卷揚機,在啟動的時候首先使用低頻這時的轉速比較慢,在正常運行的時候平穩并且高效,實現了電能節約。

3.2變頻控制引風機電機

依據流體力學的原理,風量和轉速是正比的關系,功率和轉速也是正比的關系。一旦流量是額定流量的75%,轉速需要控制在額定轉速中的3/4進行運行,主要的額定功率是原來的42%。在瀝青攪拌站中,引風機實際損耗的電機功率是最大的,大約是總裝機功率中的1/3。但在實際工作中,引風機進風量只出現額定的40%-70%。在風門開度不能實現最大的情況下,電機可以在額定轉速下開展工作,所以電機功率一定低于0.8以下,形成了電功率的浪費。但是如果引進變頻控制引風機電機的情況下,功率的因數能夠實現0.9以上,使得電機效率極大地提高了,電力能源消耗也降低了。在一些施工場地里,因為布袋堵塞,導致引風機風門的開度幾乎達到極限。這種情況下注意監控除塵器阻力變化,對清灰的時間間隔進行控制,意義就比較明顯。

3.3變頻技術實現瀝青循環泵控制

在使用變頻數控技術對瀝青循環泵進行控制的時候,處于滿負荷運行狀態下,轉動瀝青中的三通閥,瀝青稱量桶便向桶內注入瀝青。在稱量結束的時候,三通閥自動復位。再次瀝青回流到原來的瀝青罐中。變頻控制瀝青循環系統的運行狀態,大量的電能被節約,使得瀝青循環泵的磨損大大減少了。解決了瀝青攪拌站中,沒有節流閥瀝青循環泵控制問題。利用變頻器開展配料時,瀝青循環泵可以滿負荷進行運轉,實現了最小運行功率運行保持,能夠快速配料。 配料周期從原來的45 s,降低到15 s左右,30 s的電能被節省下來。

結語

主要的節能降耗途徑是在冷骨料燃燒控制和干燥筒的保溫工作,以及電機的驅動方面。我們要在這三個方面上下足功夫。實現瀝青攪拌站系統、全面節能降耗工作的展開,創造出顯著的的經濟效益以及社會效益,降低成本,提高攪拌站的競爭力。

參考文獻

[1]孫亞東.李慧賢.瀝青攪拌站燃燒系統的使用維護與改造[J].中國水運.2009.

篇8

收稿日期:20160614

摘要:為了提高瀝青混合料的質量,防止不均勻混合料攤鋪影響道路質量,提出基于機器視覺的瀝青混合料花白料識別方法,并隨機采集100幀瀝青混合料圖像進行檢測識別。檢測結果表明:采用該識別方法的瀝青混合料攪拌均勻性檢測的準確率為97.8%,花白料特征檢測準確率為984%,總體檢測準確率為98.1%,平均檢測速率為每幀0.09 s,可為解決瀝青混合料不均勻問題提供一定的借鑒參考。

關鍵詞:瀝青混合料;花白料;機器視覺;檢測識別

中圖分類號:U414.03文獻標志碼:B

Recognition of Exposed Aggregate of Asphalt Mixture Based on Machine Vision

ZHANG Yongwei, SHI Faken, LI Long, TONG Yibin

(CCCC Xian Road Construction Machinery Co., Ltd., Xian 710018, Shaanxi, China)

Abstract: In order to improve the quality of asphalt mixture and avoid the use of uneven mixture on the pavement, recognition of exposed aggregate of asphalt mixture based on machine vision was proposed. 100 frames of asphalt mixture images were randomly collected for recognition. The results show that the accuracy of evenness detection is 97.8%, and accuracy of detection on exposed aggregate is 98.4%. The overall accuracy is 98.1%, with average detection rate being 009 seconds per frame. The recognition provides reference for finding solutions to the unevenness of asphalt mixture.

Key words: asphalt mixture; exposed aggregate; machine vision; detection and recognition

0引言

瀝青混凝土攪拌設備是將瀝青、粒料(又稱骨料)、粉料等筑路材料按一定比例在一定的溫度下均勻攪拌的機械設備,在攪拌過程中可能會出現花白料[1]。花白料就是在攪拌瀝青和石料時,因攪拌不均勻產生一部分包裹瀝青特別多,一部分還沒有包裹到的問題。如果將花白料攤鋪到路面,容易出現散料,影響路面性能和效果,必須馬上進行處理[24]。目前,對瀝青混合料花白料的識別大多是通過人工進行,效率較低且準確率差;而基于機器視覺的花白料識別不僅可以避免主觀臆斷,且檢測速度快、準確度高、成本低、受外界影響小[5]。

為了預防瀝青混合料花白料的產生,本文開發基于機器視覺的瀝青混合料花白料的識別系統,針對熱拌瀝青混合料在攪拌過程中出現的不均勻問題,快速、實時識別,為瀝青混合料的攪拌質量控制提供直觀、可靠的監控手段。

1瀝青混合料圖像采集設備

通過對瀝青混合料生產現場拌和樓設備的調研,確定了相機、光源的架設位置,并設計了能夠采集到混合料攪拌情況圖像的采集裝置,如圖1所示。

圖1瀝青混合料圖形采集設備

(1)相機。使用德國Basler acA130060gm相機,分辨率為1 282×1 026,視場大小為300 mm×300 mm ,幀率為60 fps,相機精度0.3 mm。

(2)相機鏡頭。使用日本RICOH的FLCC75282M鏡頭,鏡頭焦距為75 mm。

(3)光源。瀝青混合料攪拌倉處于封閉環境,必須要使用光照均勻、穩定的光源以輔助相機采集圖像。由于生產現場圖像采集設備的安裝空間小,故采用前向照明的方式,即光源直射方式。使用深圳健勝照明有限公司的大功率LED投光燈作為補充光源,功率為50 W。

2瀝青混合料圖像處理方法

瀝青混合料圖像處理首先對采集到的圖像進行預處理, 計算瀝青混合料圖像灰度值均值和標準差,再進行相關形態學處理,最后提取花白料的輪廓信息。依據圖像灰度值均值和標準差,判斷瀝青混凝土攪拌是否均勻;若攪拌不均勻,依據花白料的面積和面積占比分析,提出有效的攪拌策略。瀝青混凝土花白料識別檢測方法流程如圖2所示。

圖2瀝青混凝土花白料檢測方法流程

2.1瀝青混合料圖像濾波

相機采集到的瀝青混合料圖像有噪聲,而且邊緣不夠平滑,因此需要使用濾波方法抑制噪聲,提高圖像質量[6],方便后續圖像處理及相關計算分析。混合料原圖如圖3所示。

(1)高斯濾波。瀝青混合料圖像在采集和傳輸過程中會受到噪聲的干擾,使圖像質量下降。使用內核為3×3的高斯濾波器減弱噪聲,增強圖像對比度,提高圖像質量。高斯濾波效果如圖4所示。

(2)卷積高亮細節濾波。在高斯濾波減弱瀝青混凝土圖像噪聲的過程中,會造成圖像整體模糊化,因此使用3×3卷積核的卷積高亮細節濾波器,可以突出圖像邊緣等細節。卷積高亮細節濾波效果如圖5所示。

2.2瀝青混合料攪拌均勻性參數提取

在瀝青混凝土花白料檢測時,依據圖像灰度值均值分析判析瀝青混合料的整體混合情況,依據圖像灰度值標準差分析判析瀝青混合料的混合均勻情況。

經過濾波后的瀝青混凝土圖像,得到數組形式表示的灰度直方圖,直方圖反映了0~255之間每個灰度值及具體像素數量。記X為0~255之間的灰度值,YX為對應像素數量, Y0表示灰度值為0對應的像素個數,A為圖像中像素點總數,則灰度值均值X[KG*3]- 為

X[KG*3]- =∑255X=0(XYX)A-Y0

灰度值標準差δ為

δ=∑255X=0[(X-X[KG*3]-)2YX]A-Y0

2.3瀝青混合料圖像閾值分割

基于灰度直方圖的閾值分割算法[7],可以根據圖像特點準確地提取出瀝青混合料圖像中的花白料。對圖像灰度直方圖進行閾值分割,設置閾值為125~255,得到瀝青混凝土的二值圖像,如圖6所示。

2.4瀝青混合料圖像形態學處理

閾值分割后的二值圖像中顆粒多且雜亂,在對瀝青混凝土花白料識別時,需要針對較大顆粒進行分析。因此,可對瀝青混凝土二值圖像進行相關形態學處理[810],提取出圖像中的較大顆粒及其邊緣輪廓。

(1)刪除小目標。為了提取瀝青混凝土圖像中的大顆粒,需要先刪除圖像中的小顆粒,使用3×3的掩模、像素幀正方形、鄰域8連通的算子對圖像腐蝕3次。提取效果如圖7所示。

(2)膨脹。為了增強瀝青混凝土圖像中的大顆粒圖像,使用3×3的掩模、像素幀正方形、鄰域8連通的算子對圖像膨脹1次。膨脹效果如圖8所示。

圖8膨脹

(3)凸包。為了測量瀝青混凝土圖像中花白料顆粒的參數,利用凸包函數計算每個粒子的凸出包絡,可有效地關閉粒子,方便后續的粒子參數計算。使用8連通的凸包函數,得到顆粒的凸包效果如圖9所示。

(4)輪廓提取。為了提取瀝青混凝土圖像中花白料的輪廓,使用5×5的掩模、像素幀圓形、鄰域8連通的梯度內函數提取顆粒凸包后的內部輪廓,輪廓提取效果如圖10所示。

2.5瀝青混凝土花白料特征參數提取

瀝青混合料中有較大顆粒花白料時,針對形態學處理后的瀝青混合料二值圖像,依據花白料顆粒面積大小及其占整幅圖的面積比例,判斷瀝青混合料攪拌不均勻的程度,為后續解決問題提供依據。假設第i個花白料顆粒的面積為si,圖像的總面積為s,則面積占比pi為

pi=sis(3)

2.6瀝青混合料圖像花白料標記

瀝青混凝土二值圖像經過形態學處理,提取圖像中的較大顆粒,這些較大顆粒就是花白料顆粒。使用灰度圖像運算方法,在原圖中標記出花白料顆粒,如圖11所示。

圖11花白料標記

3瀝青混合料圖像的識別檢測

在檢測識別瀝青混合料花白料前,先采集一定數量的瀝青混凝土圖像,再從這些圖像中挑選出攪拌質量最好的一幅圖像,作為標準參考模板,并將參考模板中代表攪拌均勻性的2個特征參數保存在數據庫中。檢測過程中,用戶可以設置標準參數的浮動比例,浮動比例越小,檢測標準越嚴格。待識別瀝青混凝土圖像通過提取的特征參數與數據庫中的比較,判斷是否合格。記待識別瀝青混合料的特征值為Mi,記標準參數的特征值為Ni,浮動比例為εi,則比較方法如下。

Mi≤Ni+Niεi合格

Mi≥Ni+Niεi不合格

檢測過程中,2個特征參數按灰度的均值、灰度標準差順序依次比較,如果某個參數標準不符合,則后面參數不再比較,只有全部參數都符合2個標準參數的瀝青混合料攪拌圖像才是均勻的。

采集10幅圖像,經過預處理,提取圖像整體灰度參數。圖像整體灰度值均值和灰度值標準差數據見表1。

以表1中的6號圖像作為參考標準,設置浮動比例為10%。從2個參數比較結果得出瀝青混合料攪拌均勻的有6、7、8、9、10號,其余5幅圖像是攪拌不均勻的。選擇1號圖像,提取圖像中的花白料面積及面積占比參數,占比參數見表2。

檢測過程完成后,使用指示燈顯示檢測結果,設置一個指示燈,如果參數符合標準,則指示燈綠燈亮;如果參數不符合標準,則指示燈紅燈亮;如果參數沒有被比較,則指示燈黑燈亮。

瀝青混合料花白料識別檢測要求準確率高、速率快,經試驗驗證,本研究檢測一幅瀝青混合料圖像大約需要0.09 s。

4準確性檢驗

為了檢驗算法的準確性,使用搭建的圖像采集

設備采集100幅瀝青混凝土圖像,其中63幅圖像中有花白料,剩下37幅圖像是合格的瀝青混凝土圖像。結果如表3所示。

從表 3中可以得出,瀝青混凝土的4個特征參數檢測存在誤差,原因可能是瀝青混凝土表面有少量灰塵,影響了灰度值大小和花白料面積及面積比。

5結語

為提高瀝青混合料攪拌過程中的質量,本研究設計了基于機器視覺技術的瀝青混合料花白料識別方法。

檢測結果表明:本研究檢測瀝青混凝土攪拌均勻性特征的準確率為978%,花白料面積和面積比檢測準確率為984%,整體準確率為981%,瀝青混凝土圖像的平均檢測速率為第幅009 s。因此,本研究方法準確率高、速率快、整體效率好。

參考文獻:

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篇9

【關鍵詞】瀝青砼道路施工技術;市政道路施工;應用研究

前言:

瀝青砼就是瀝青混凝土,隨著當前施工建設領域的發展,其在各項施工中的應用越來越廣泛。瀝青砼施工技術通常較為簡單,同時便于后期維護,耐磨性優良。不過在實際市政道路施工中應用瀝青砼道路施工技術,還有一些方面需要加以注重,從而確保市政道路的施工質量。

一、道路施工設計

隨著市政道路的快速發展,在施工設計中也制訂了相應的標準。隨著交通流量的不斷增加,對市政道路的承載能力也提出了更高的要求。因此,在現階段基于瀝青砼道路施工技術的市政道路施工設計中,應當對瀝青和混凝土的抗凍能力、強度等性能進行準確的判斷,找出并解決瀝青砼道路中存在的問題,從而確保市政道路施工的順利進行。在瀝青混合料的設計中,應當注重基層、墊層和透層設計[1]。其中,基層設計應符合相應的參數要求,墊層設計應考慮到道路抗凍能力和防水能力,透層則要注重道路防水能力和排水能力。此外,在瀝青混合料的設計當中,還應當兼顧到周圍的環境、氣候等因素條件,從而進一步提高瀝青砼道路的穩定性和安全性。

二、施工材料的選擇和控制

在瀝青砼道路的材料選擇上,對質量提出了很高的要求。因此,在采購和選擇材料的時候,應當對材料的質量給予高度的重視。應當對所選材料進行高壓和高溫測試,從而掌握材料的粘合、外形、強度等方面的性能。在不同的市政道路施工情況下,還應當有針對性的進行材料的選擇。

在施工材料的控制方面,應當著重控制骨料粒徑的最大值、瀝青酸的濃度、機制砂和集料的指標等問題。骨料粒徑的最大值是瀝青砼原料中最為重要的參數之一,對市政道路的強度、質量等能夠產生直接的影響[2]。在實際應用中,骨料粒徑最大值與道路厚度的比值應當為2,從而確保瀝青砼材料良好的抗壓性能。同時,應當注重瀝青砼原料中的酸度問題。由于材料中具有瀝青酸,因此材料呈酸性,這會對瀝青和集料組合產生不利的影響,所以應當盡量是酸度弱化。材料中的機制砂不同于石屑的是,其粘合性較為良好,在砼的外表集料上能夠全面附著,因此,應當確保其具有鋒利、干凈、光滑的外表面,從而提高市政道路的內摩阻力。機制砂應當選擇棱角標準較高的,從而提高瀝青砼的硬度。

三、瀝青砼的攪拌和運輸

在攪拌瀝青混合料的時候,應當保持充足的原材料供應量。攪拌可采用連續性和間斷性的方式進行,其中間斷性攪拌較為常用。在攪拌過程中,應當控制好熱度和溫度,同時檢查攪拌完成的瀝青砼是否滿足使用要求,如果存在分塊、不均勻的情況,應當重新進行攪拌。完成攪拌的瀝青砼混合料應當及時運送到施工現場,運輸當中所采用的車輛應當具有充足的承載量,從而確保材料的充足性和安全性。在運輸過程中,要避免車速過快,盡量保持平穩。在運輸車罐內應涂抹防黏劑,從而保持車輛的清潔。在材料裝車的過程中,應當保持瀝青砼混合料的均勻性,避免發生離析現象[3]。將瀝青混合料運輸到施工現場后,要先進行質量檢測,如果沒有達到市政道路的施工要求,則需要重新進行攪拌或廢棄。在運輸車輛方面,應當確保數量和容量的充足,從而確保市政道路施工能夠連續進行,并且在運輸過程中不會破壞瀝青砼混合料。

四、道路的攤鋪

在道路攤鋪的過程中,為確保施工效果,應當在攤鋪之前進行有效的路基處理。通過使用壓路機將路基上的雜物和贓物清除,確保路基的清潔。對于厚度較大的路基,應當根據層面劃分進行處理。如果攤鋪前沒有對路基進行碾壓和清理,將會對瀝青砼混合料的攤鋪造成影響,進而降低施工效率和施工質量。

在攤鋪過程中,通常采用設備攤鋪和人工攤鋪的方式進行。在攤鋪過程中,應當考慮到路面構成、市政道路施工情況及要求等因素。如果采用設備攤鋪的方式,應當將隔離劑涂抹在攤鋪設備上,防止瀝青砼混合料粘在設備上。在設備攤鋪中,應當確保充足的設備數量,在緊鄰的設備之間,要將搭接量控制在6cm左右。在設備運行應用之前,應當先進行與熱處理,從而確保設備在攤鋪過程中發揮出良好的效率[4]。施工單位應當設置專門的設備監督人員,對道路攤鋪的過程進行監督。一旦發現質量問題,應當及時進行處理,從而確保良好的施工效果。

如果受到施工環境等因素的影響無法采用設備攤鋪的方式,則需要進行人工攤鋪。施工人員將隔離劑涂抹在鐵鍬等攤鋪工具上,防止瀝青砼混合料的粘黏。同時在攤鋪過程中,應當對刮板的使用力度和速度進行控制,防止出現過小或過大的情況。不應分多次進行刮板操作,而是應連當續進行,同時運作刮板和攤鋪。由于人工攤鋪的效率較低,因此要對施工現場的瀝青砼材料進行良好的預處理,從而盡量提高施工效率,保證市政道路的施工工期。

在完成道路攤鋪之后,要使用壓路機對路面進行反復碾壓,以保證市政道路的堅固穩定。在在攤鋪瀝青砼混合料之后,需要進行一次碾壓,確保材料密實。隨后再次碾壓,確保路面平整。之后還要進行第三次碾壓,以提高路面的緊實度。這樣,就能夠確保瀝青砼路面的質量和性能滿足市政道路的實際使用需求。

結論:市政道路是當前社會發展和城市化建設中必不可少的重要基礎設施,對于經濟發展具有十分重要的意義和影響。在市政道路的施工過程中,采用瀝青砼道路施工技術,在道路設計、原材料、道路攤鋪等方面采取適當的措施,從而確保市政道路良好的施工質量和使用性能。

參考文獻:

[1]邢慧娟,高鳳娟. 瀝青砼道路施工技術在市政道路施工中的應用方法研究[J]. 江西建材,2015,09:172.

[2]潘春先,馬愛波. 瀝青砼路面施工中存在的問題及解決方法[J]. 中國新技術新產品,2015,14:111.

篇10

[關鍵詞] SBS改性瀝青 乳化瀝青 橡膠瀝青 一體機 材料 工藝探討

隨著公路建設事業突飛猛進的發展,公路的改建、拓寬、升級取得了可喜的成績,公路的通車里程大幅度增長,截止2012年底,全國等級公路里程已達到360.96萬公里。

通車里程的不斷增加,車流量和車載的不斷增大,對普通石油瀝青的性能已無法滿足路用性能的需要,而采用把普通瀝青添加SBS、橡膠粉等改性以解決路面抗滑、耐久性及大荷載的問題,是當前國內外公路工程學術界的共識。

1.SBS改性、乳化及橡膠瀝青的生產方法

目前, 在道路工程中制作改性瀝青常用的方法是把SBS、EMA、EVA及廢橡膠粉等添加劑摻配到瀝青中,同瀝青形成混合體。改性瀝青及混合料的高溫穩定性,提高了瀝青路面的高溫抗車轍能力;改善瀝青與集料的粘附性,提高瀝青與集料之間的粘結力,從而大大降低了路面水損害的發生;改性瀝青的使用大大延長路面的疲勞壽命,延長養護的周期,減少二次投入,提高經濟效益。

選用的改性劑不同,而采用的機械設備和工藝也不盡相同。SBS改性瀝青有三種生產工藝:傳統機械攪拌法、溶劑法和高剪切法。其中機械攪拌法設備簡單,生產周期長,但對SBS等改性劑與基質瀝青相容性要求比較高;溶劑法是把改性劑溶解在溶劑中,溶液與液態熱瀝青混合,再在負壓下回收溶劑。該法生產設備及生產工藝復雜,成本較高,而且改性瀝青成品中有少量溶劑殘留;為了解決改性瀝青路用性能的局限性,國內外近年來隨著研究的深入在改性瀝青的生產工藝上有了重大改進,改性劑混入瀝青中以后不僅僅通過簡單的機械攪拌,還要通過膠體磨的剪切研磨,稱之為高剪切法。目前世界上著名的膠體磨生產企業有德國希費爾(SIEFIR)公司,德國伯聶哈分(BENNINGHOVE)公司,美國的道維施(Dalworth)公司,山西的交科機電設備有限公司等.

乳化瀝青生產過程一般分為瀝青配置,皂液配置,瀝青乳化和乳液儲存四個主要工序。用機械分散法生產乳化瀝青的工藝流程是:將瀝青加熱到額定溫度,將水、乳化劑、外摻劑(穩定劑,酸)等混合到一起并加熱到額定溫度,然后將加熱瀝青與皂液一起送入膠體磨,即可生產出成品乳化瀝青。成品乳化瀝青可放入儲存罐內,隨時供施工應用。

橡膠粉改性瀝青的改性原理是輪胎橡膠粉粒在充分拌合的高溫條件下與基質瀝青充分熔脹反應形成的改性瀝青膠結材料。橡膠粉改性瀝青對基質瀝青的使用性能有很大的改善,且優于目前常用的改性劑SBS、SBR、EVA等制成的改性瀝青。目前橡膠瀝青的生產工藝是傳統熱熔法, 傳統熱熔法是將加熱后的基質瀝青和膠粉加入到混合罐中進行混合,然后泵送入反應罐進行高溫溶脹。。

目前,我國研究及生產企業已開發了多種SBS改性瀝青生產設備、乳化瀝青設備及橡膠瀝青設備,但大多數型號的產品僅能生產一種或兩種改性瀝青。不僅作業效率低,而且生產成本高。為適應公路建設的迫切需要,山西省交通科學研究院適時研發了改性、乳化及橡膠瀝青設備制備的一體機,“一機多能”,提高機械的使用效益。

2.SBS改性、乳化及橡膠瀝青一體機的制備及生產工藝

改性、乳化及橡膠瀝青設備主要技術特征是采用了目前國際最先進的以多層刀齒內嚙合為特點的高速剪切技術,配以獨立設計的改性劑高速打散及螺旋上料、多層上翻攪拌式預混配料罐、連續作業管路系統及整機自動控制系統等主要部分。同時采用了PLC可編程控制及直觀式工作狀態顯示系統,使設備所有工作狀態一目了然,整套裝置的設計布置緊湊且外形美觀。

2.1 改性瀝青生產工藝流程(圖1)

圖1 改性瀝青設備連續式生產流程示意圖

2.2乳化瀝青生產流程示意圖(圖2)

2.3橡膠瀝青生產流程示意圖(圖3)

說明:生產改性瀝青時,基質瀝青溫度需在180~190℃范圍內;生產乳化改性瀝青時,改性瀝青溫度一般需控制在170~180℃范圍內,皂液溫度一般需控制在70~80℃范圍內,具體溫度范圍可按選用乳化劑的要求作適當調整。生產橡膠瀝青時,基質瀝青溫度需在200~210℃。

3基本結構及工作原理

改性、乳化及橡膠瀝青一體機主要由配料罐、螺旋輸送機、高粘度橡膠瀝青泵、乳化瀝青基質瀝青泵、磨前泵、膠體磨總成、皂液泵和皂液罐、比例分流閥和電控系統等部分組成。其中膠體磨總成為改性瀝青和乳化瀝青生產共用部分,配料罐和螺旋輸送機為改性瀝青和橡膠瀝青生產共用部分,整套設備結構布置詳見圖4:

3.1 SBS改性瀝青生產工作原理

SBS改性瀝青生產部分主要由基質瀝青泵、SBS螺旋輸送機、配料罐、磨前泵和膠體磨等部件構成。在基質瀝青泵向配料罐中泵入一定量的基質瀝青后,螺旋輸送機啟動均勻向配料罐中加入SBS改性劑,根據瀝青流量計讀出瀝青流量大小,可通過變頻器改變基質瀝青泵電機轉速,使瀝青流量達到理想值,配料罐內的攪拌裝置,可保證SBS改性劑在瀝青內均勻分布,攪拌均勻的SBS瀝青混合體通過磨前泵將其泵入膠體磨,經磨機高速剪切研磨后進入改性瀝青成品罐,即制成成品改性瀝青。

3.2乳化瀝青生產工作原理

乳化改性瀝青生產部分主要由皂液罐、皂液泵、比例分流閥、基質瀝青泵、瀝青流量計等部件組成,并與改性瀝青部分共用膠體磨等部件來完成乳化瀝青的生產。基質瀝青和皂液分別由兩臺可調流量的泵將兩者送入膠體磨剪切研磨,即生產出乳化瀝青。配備的瀝青流量計和皂液流量計可顯示其瞬時流量和累計流量,從而保證其配比的準確性,進而保證乳化瀝青產品的質量。

3.3橡膠粉瀝青生產工作原理

橡膠粉瀝青生產部分主要由配料罐、螺旋輸送機、攪拌裝置、高粘度橡膠瀝青泵等部件組成。在基質瀝青泵向配料罐中泵入一定量的基質瀝青后,螺旋輸送機啟動均勻向配料罐中加入橡膠粉,根據瀝青流量計讀出瀝青流量大小,可通過變頻器改變基質瀝青泵電機轉速,使瀝青流量達到理想值,配料罐內的攪拌裝置,可保證保證橡膠粉在瀝青內均勻分布,攪拌均勻的橡膠粉瀝青混合體通過反應釜出料泵將其泵入現場的反應釜中,在反應釜中保持200~220℃溫度,反應50分鐘以上,生產出橡膠粉瀝青成品。

4.控制系統的設計

改性、乳化及橡膠粉瀝青一體機的整套電器控制核心由組態工控軟件+研華工控機+西門子可編程序控制器(PLC)共同組成,該系統將穩定可靠地控制整套組合站的運行。

整套生產工藝可分為自動/手動兩種工作模式,用鼠標點擊顯示屏上的設備鍵即可控制設備的啟動和停止,通過模擬圖上顯示的動畫工藝流程圖,使得整套生產工藝盡在操作人員的掌握之中。

設備配有導熱油、瀝青、配料罐、皂液罐的溫度及管道壓力、罐體液位監測儀表,經變送器接入PLC,可在電腦顯示屏上顯示設備的實時數據,供操作人員觀察,為了便于使用人員掌握各項功能,使設備發揮更大的作用。

5.與同類產品比較的技術特點

5.1 工藝方法的改進,提高生產效率

采用三葉旋槳式和分散輪式相結合的高速攪拌裝置,既可以使改性劑高速打散,充分均勻地分布在瀝青中。生產改性瀝青時,可以減輕磨機的能耗,提高磨機的工作效率。

5.2 膠體磨具有獨特的內齒型結構專業設計,轉盤與定盤相互咬合,瀝青混合物通過膠體磨的轉盤與定盤的高速轉動實現研磨和剪切,磨盤按徑向分布多層刀齒,可形成環流和徑向流實現多次剪切和研磨。適合加工各種聚合物改性瀝青、乳化瀝青,使之達到一定的細度。

5.3同一臺設備上可以專業生產SBS、 EMA、EVA及廢橡膠粉等各種改性瀝青、乳化 瀝青和橡膠瀝青,“一機多能”,提高機械的使用效益。若采用單一功能配置方式,利用率低,管理困難。一機多用,滿足不同的作業需要,適應今后公路作業的發展方向。

6. 結束語

經過30年的發展,我國公路運輸狀況得到了明顯改善,隨著我國公路建設力度的加大和發展,在瀝青或瀝青混合料中加入添加劑以改善瀝青及混合料使用性能,得到越來越廣泛的應用,其相應的配套設備和工藝技術也在不斷更新完善,而采用SBS改性、乳化及橡膠瀝青一體機,“一機多用”,滿足不同的工藝需要,適應今后公路作業的發展方向,必將有廣闊的應用前景。

主要參考文獻:

1.王俊 ,公路工程改性瀝青的制備及其技術進步 ,山西交通科技,2007.5

2.王志廷 靳 ,瀝青加熱技術 ,人民交通出版社, 1999

3. 趙芬娟 ,橡膠粉改性瀝青成套設備的研制 ,山西交通科技, 2010.6