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盐化物抑冰沥青混合料类型与拌和工艺的研究
来源:admin    发布日期:2019-01-15    点击次数:192次

路面除冰技术主要分被动式和主动式两种类型。被动式除冰技术包括撒布除冰盐、人工除冰和机械除冰。直接撒布除冰盐清除冰雪会导致雪水中含有大量融雪盐,从而对基础设施和生态环境造成破坏;人工除冰和机械除冰会对路面造成损坏,且路表残留冰晶会降低路面附着力,带来行车安全隐患。

 

主动式除冰技术包括化学融雪抑冰技术、热力管道技术、太阳能加热技术和导电技术。化学融雪抑冰技术因路面铺装工艺简单、融雪抑冰效果显著和经济效益好,得到了欧洲一些国家的高度重视和广泛应用。盐化物融雪技术是化学融雪抑冰技术中的一种主要技术,利用盐化物替代矿料中的某种成分参与沥青混合料的拌和,铺筑的盐化物沥青混凝土路面具有融雪抑冰作用。为了使不同类型的盐化物沥青混合料发挥更好的融雪抑冰效果,本文根据盐化物的不同类型,研究分析了预期材料特性相适应的输送设备与拌和工艺。

 

盐化物的类型

 

目前,国内外在沥青混合料中主要通过添加氯化钙等盐化物降低结冰点,从而达到抑制结冰的目的,其中盐化物主要包括以下三种类型:

 

1)水泥固化盐化物:用水泥将盐分固化成不同粒径的颗粒,通常用于替换混合料中4.7513.2mm的碎石,添加量约8%左右。

 

2)颗粒状盐化物:以颗粒形式表面裹油后替换混合料中0.0752.36mm的细集料,添加量约5%左右。

 

3)粉状盐化物:以粉状形式替换混合料中的矿粉,添加量约7%左右。

 

盐化物融雪抑冰的基本原理是采用盐化物替换沥青混合料中的部分集料或矿粉,经过汽车轮胎摩擦、车辆磨耗、行车荷载泵吸、渗透压、毛细管等作用,将盐化物释放出来,盐化物中的融雪抑冰成分发挥作用。不同类型盐化物对路面融雪抑冰的效果有着不同的表现形式。粉状盐化物主要用于替代混合料中的矿粉,在流动的雨水和轮胎的压力作用下,逐渐从路面表层析出,发挥融雪抑冰作用;颗粒盐化物一般用于替换混合料中的细集料,随周围环境温度和湿度的变化,逐渐从路面表层析出,发挥融雪抑冰作用。

 

为了使盐化物能在规定的时间内被快速、准确、可靠地投放到沥青拌和站中,需要应用与材料特性相适应的输送装置,目前我国主要的盐化物输送装置有以下三种:

 

1)皮带输送机:皮带输送机运用广泛,它既可输送各种散料,也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的物品,例如橡胶和橡塑等。相对于其他输送机,皮带输送机输送平稳,物料与输送带没有相对运动,能够避免对输送物的损坏;结构简单,便于维护;能耗较小,使用成本低。

 

2)螺旋输送机:螺旋输送机主要用于输送散装颗粒和粉状添加物等,该机工艺布置灵活,可随意移动,无需基础固定,且可水平、倾斜布置,均可连续输送;输送效率高,操作维修方便;密封性好,不易渗水。

 

3)鼓风式输送机:鼓风式输送机主要是通过风压将粉状或小颗粒物品吹送到指定位置。其具有输送速度快、输送容量大、输送精确度高和低噪音等特点。

 

水泥固化盐化物颗粒粒径大,螺旋输送和鼓风输送无法完成,可选择皮带输送。颗粒盐化物可采用螺旋输送或鼓风输送,优先用鼓风输送,以保证沥青混合料连续生产;需求量小时,采用螺旋输送,以保证盐化物输入量的准确。粉状盐化物三种输送设备都可输送,优先采用搅拌设备回粉螺旋。

 

盐化物拌和工艺的研究

 

盐化物沥青混凝土路面具有抑制路面结冰、抗冻、防渗和耐疲劳的性能。在沥青路面施工过程中,沥青混合料的拌和是一道重要的工艺,拌和质量的好坏直接影响着沥青路面的路用性能及融雪抑冰能力,因此,需要针对不同种类盐化物的特点,制定相应的拌和工艺。

 

水泥固化盐化物拌和工艺

 

水泥固化盐化物主要是将盐分用水泥固化成不同粒径的颗粒,以替代矿料中4.7513.2mm的碎石,通过袋装的方式,运用皮带输送机输入搅拌缸中参与拌和。具体的拌和工艺:

 

1)根据盐化物添加比例要求和每锅混合料质量,将水泥固化盐化物预先称重袋装。

 

2)按照生产配合比将集料、矿粉加入搅拌缸中,干拌大约5s,加入沥青和水泥固化盐化物同时继续搅拌大约35s左右,保证集料均匀裹覆、盐化物充分分散。

 

3)拌和好的成品料应均匀一致、无花白;无粗细集料分离或结团成块;不出现无油、少油或多油等现象,水泥固化盐化物分散均匀。

 

颗粒状盐化物拌和工艺

 

颗粒状盐化物是以颗粒形式表面裹油后替换混合料中0.0752.36mm的细集料,通过鼓风输送机吹送至搅拌缸中参与拌和,其具体的拌和工艺:

 

1)按照级配组成分别将集料和矿粉加入搅拌缸中,干拌大约5s,加入沥青,继续搅拌大约15s20s之后加入颗粒盐化物,再拌和大约15s,保证沥青均匀裹覆集料、盐化物充分分散。

 

2)拌和好的成品料应均匀一致、无花白;无粗细集料分离或结团成块;不出现无油、少油或多油等现象,水泥固化盐化物分散均匀。

 

粉状盐化物拌和工艺

 

粉状盐化物是以粉状形式替换混合料中的矿粉,通过螺旋输送机输送到搅拌缸中参与拌和,其具体的拌和工艺:

 

1)将粉状盐化物储存在回收粉储罐中,利用回收粉输送螺旋和粉料称计量。

 

2)按照级配组成分别将集料或集料和部分矿粉加入搅拌缸中,干拌大约5s,加入沥青,继续搅拌大约20s25s之后加入颗粒盐化物,再拌和大约10s,保证沥青均匀裹覆集料、盐化物充分分散。

 

3)拌和好的成品料应均匀一致、无花白;无粗细集料分离或结团成块;不出现无油、少油或多油等现象,粉末盐化物分散均匀。

 

以上工艺盐化物混合料各阶段拌和温度如下:改性沥青加热温度165170℃(推荐温度165℃),矿料加热温度190200℃(推荐温度200℃),混合料出场温度175180℃(推荐温度180℃),运输到现场温度≥175℃,储料仓储存过程中温度降低不超过10℃,混合料废弃温度>195℃。

 

上述三种材料拌和工艺说明:水泥固化盐化物、颗粒状盐化物和粉状盐化物沥青混合料的拌和工艺有较大差别。水泥固化盐化物需要在拌和前用水泥固化剂制作成相应大小的颗粒,然后参与拌和,颗粒盐化物和粉状盐化物大多数可以直接参与拌和;水泥固化盐化物、颗粒状盐化物和粉状盐化物加入搅拌缸内的时间不同,水泥固化盐化物同集料一起加入搅拌缸中参与拌和,颗粒状盐化物和粉状盐化物是在喷射沥青之后加入搅拌缸中。由于水泥固化盐化物粒径大,沥青裹覆所需时间长,而颗粒状盐化物和粉状盐化物拌和时间过长,将导致盐化物被沥青包裹得过于紧密而无法析出,达不到融雪抑冰的效果。颗粒和粉状盐化物的拌和工艺基本相同,相对于颗粒盐化物,粉状盐化物在拌和过程中更容易分散,需要的拌和时间更短。

 

结论

 

1)盐化物主要包括水泥固化盐化物、颗粒状盐化物和粉状盐化物三种类型,水泥固化盐化物应采用皮带输送,颗粒状盐化物可根据需求量的不同分别选择鼓风输送(量大)和螺旋输送(量小),粉状盐化物三种输送设备均可输送,推荐选择螺旋输送。

 

2)不同类型的盐化物有其不同的拌和工艺,在对不同盐化物沥青混合料进行拌和过程中,根据材料特性选择相对应的拌和工艺进行搅制,可获得最佳质量的沥青混合料。

 


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