综合养护工区生产沥青冷补料的配套设计

卢垠

广东冠粤路桥有限公司  广东省广州市 511400

摘要 在高速公路区域综合养护工区的沥青搅拌站增加配套设施，生产并储备高性能沥青冷补料，实现沥青路面雨季坑槽及时、快速修补养护，提升综合养护水平。

关键词  综合养护工区  沥青冷补料生产   配套设施

引言 沥青路面在使用过程中，由于长期受到日晒、雨淋、冻融等气候影响、再加上行驶车辆不断的碾压，以及老化、松散等原因，在雨季容易出现坑槽等病害，路面病害的出现不仅降低了沥青路面的使用性能，影响了道路的正常通行，还增大了交通事故发生的概率。雨季沥青路面坑槽及时快速修补，是保障安全通行的需要，也是防止坑槽病害进一步扩大的需要。因坑槽热补不能在雨天进行，影响修补的及时性。因此，高速公路区域综合养护工区的沥青搅拌站增加配套设施生产并储备高性能沥青冷补料，是沥青路面雨季坑槽及时、快速的必要养护措施。

1、沥青冷补料基本生产工艺

采用沥青搅拌站批量生产沥青冷补料基本工工艺如图1所示，其中碎石配料、烘干加热、筛分，以及粉料储存输送等都可以直接采用沥青搅拌站原有系统。因冷补沥青一般采用铁桶包装并且拌和生产温度较低，不能采用搅拌站原有沥青系统，需设计配套专用系统进行加温输送，其中沥青泵和气动三通阀采用与原沥青搅拌站相同型号，生产时将沥青计量控制直接切换连接到冷补沥青系统。另外，冷补沥青混合料成品需装袋打包，也需设计配套装袋打包生产线。

 

2 冷补沥青脱桶储存加温供应系统

冷补沥青在一般环境温度下有一定的流动性，铁桶包装开桶后可采用移动式液压翻转叉车提升并倒入储存罐，如图2所示。

 

冷补沥青拌和拌和生产温度较低，一般70℃左右，不宜与热拌沥青混用，不能采用沥青搅拌站常规沥青罐系统，需设计配套独立的冷补沥青储存加温系统。如图3所示，冷补沥青储存加温罐容量按满足单次启动生产混合料100吨左右计算约6m3左右，在底设置单排1吋导热油加热盘管。冷料沥青加热时，采用沥青输送泵利用冷补沥青的初始流动性直接循环保证均匀受热，如图3与图4所示。冷补沥青输送采用双层管道导热加热保温，防止低温时堵管。

 

 

在单独生产冷补沥青混合料时，启动导热油炉对冷补沥青储存加温泵送系统加温，导热油温度一般控制在90℃左右，防止系统温度过高。如果热拌沥青混合料和冷补沥青混合料交叉作业生产时，由于热拌沥青加热温度一般在150℃以上，不适合直接加温冷补沥青系统，应通过液-液交换型热交换器将冷补沥青储存加温泵送系统与主沥青加温系统隔离单独控制温度。如图5所示，低温导热油采用独立油路循环通过热交换器加热，并通过单独温度控制加热循环，实现与高温导热油不同温度，对补沥青储存加温泵送系统进行相对低温度加热。

 

3 冷补沥青混合料打包装袋系统

拌和后的成品冷补沥青混合料一般装袋打包成25公斤/袋包装以方便分散运输使用，搅拌站批量生产需设计专用打包缝袋生产线。新生产的冷补沥青混合料温度约70℃左右，可以直接打包或者放置降温后打包。一般冷补沥青混合料在10℃以上有较好和易性，可以装入料斗采用螺旋或皮带输送，单次装斗重量控制在3吨以内比较合适，避免底部压实结块不利于输送计量。为提高计量精度，输送装置应具备快慢速送料功能，在称量初期快速送料，提高效率；接近目标值时降低送料速度，通过计算提前一定量发出停止指令，提高计量精度。

如图6所示，冷补沥青混合料输出采用变频器驱动的螺旋输送机，采用夹袋式称量装袋系统，定量称重后通过皮带输送缝袋系统自动封袋。冷补沥青混合料输送采用直径270mm低速水平式螺旋输送机，气动夹袋称重系统采用3个额定称重50kg悬臂梁式称重传感器悬挂在输送螺旋机出口，采用珠海长陆UNI800C配料控制器进行定量装袋控制。UNI800C配料控制器具有丰富的配料控制功能，可通过仪表设置编程实现快慢速投料和提前量控制。配料控制器通过开关量与螺旋驱动变频器连接，控制变频器启停和并调节高低两档设定频率，实现螺旋送料快慢速度控制，通过配料控制器快慢速参数和变频器高低频率调整可实现±kg配料计量精度。

如图7所示，冷补沥青混合料称量装袋后直接放置皮带输送自动夹袋缝包机进行缝线封口，包装袋宜采用外纸内膜双层包装，打包后标识生产日期、类别等产品信息。

 

4 冷补沥青混合料的检测

冷补沥青混合料生产的检测除了按JT/T 972-2015《沥青路面坑槽冷补成品料》进行原材料检测、冷补沥青混合料稳定度试验等以外，在南方地区应用还可进行高温性能试验。将沥青冷补料制作的试件放入烘箱中加热到60℃保持48小时，观察有没有脱落现象，以验证其高温稳定性。

 

5 生产注意事项

   在综合养护工区沥青搅拌站批量生产冷补沥青混合料应进行严格管理，以保证质量，特别注意以下几点

（1）冷补沥青拌和温度控制在70℃左右，系统加温导不应超过90℃；

    （2）碎石和机制砂堆放场地应搭棚防雨，含水量控制在1%以内；

（3）石料的烘干温度控制在70-90℃；

（4）冷补沥青混合料出料温度控制在70℃左右，不得超过80℃；

（5）配比变更后或季度生产启动时，应按规范要求进行原材料检测和冷补沥青混合料性能试验；

   （6）冷补沥青混合料生产后宜在棚内放置，做好防晒防雨措施，应在5天内完成装袋打包密封为宜；

   （7）冷补沥青混合料应采用有内膜的双层密封袋包装；

   （8）冷补沥青混合料配制过程中严禁烟火；

   （9）打包后的冷补沥青混合料应在室内仓库储存，一般可放置一至两年，开包使用前应检查混合料状况良好，出现结块、干涩等现象应作废料处理。

    6工程应用

通过对广东省高速公路中南片区台山市西部沿海高速南北综合工区、北部片区韶关市始兴县韶赣高速马市综合工区的沥青搅拌站配套设计改造，均实现满足直径200公里内周边约1000公里高速公路高性能冷补沥青混合料的生产供应，实现雨天坑槽的快速修补养护，经过雨季行车验证性能稳定，提升了综合养护工区的功能。

             

7 小结

   通过对片区化综合养护工区沥青搅拌站的配套改造，设计独立的冷补沥青储存加温供应系统，以及冷补沥青混合料自动定量装袋打包系统，可实现高性能冷补沥青混合料的批量集中生产，有利于冷补料生产质量控制，实现坑槽快速修补养护，保障高速公路安全通行。

参考资料：

1.JT/T 972-2015《沥青路面坑槽冷补成品料》，2015.04.24，中华人民共和国交通部；

[2]张贺亮.水性环氧乳化型冷补沥青混合料性能评价[J].中外公路,2021,41(05):296-302.

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[5]曾巍. 反应型高性能冷补料开发及研究[D].重庆交通大学,2021.

[6]闫羲钛. 沥青路面再生冷补材料研发及性能评价方法研究[D].沈阳建筑大学,2021.