搅拌工艺对沥青混合料搅拌均匀性的影响

摘要

伴随着我国公路交通事业的迅猛发展，人们对沥青路面的质量和使用寿命要求也越来越高。沥青混合料搅拌设备作为路面机械化施工的关键设备，其性能和水平直接决定着混合料的生产质量和效率。目前国内外对沥青混合料搅拌工艺方面的研究较少，这使得大多数用户在生产时仍是根据以往经验来调整搅拌工艺参数的，没有严格的理论依据和试验数据，缺乏科学性，常会造成所制备沥青成品料质量无法满足使用要求，从而引发沥青路面的早期破坏，降低其使用寿命。
　　本文在明确搅拌目的和机理的基础上，针对沥青混合料搅拌过程的特殊性，分析了投料位置、投料顺序、投料持续时间、充盈率以及搅拌时间等工艺参数对搅拌均匀性、搅拌效率和搅拌能耗的影响。结合理论分析，运用EDEM离散元软件仿真模拟了不同参数对混合料搅拌效果的影响，为了验证分析的正确性，设计了相关试验方案，并在此基础上进行了工地现场试验和实验室试验。
　　试验结果表明：（1）投料位置对搅拌均匀性的影响程度是最显著的，它主要影响着材料的初始分布均匀性，进而对搅拌质量和搅拌效率产生影响。横向中央布置的投料位置形式优于横向单侧布置和轴向端部布置。（2）投料持续时间主要影响着材料进入拌锅的速率，它也是影响混合料搅拌质量和效率的一项重要工艺参数。随着粉料投料持续时间的延长，混合料的搅拌均匀性有所改善，这得益于粉料投入搅拌器的速率较慢，可以实现充分分散，降低了与沥青胶结成团的概率，从而提高了混合料的搅拌质量。（3）充盈率除影响搅拌器的搅拌质量和生产能力外，还对搅拌能耗有着显著影响。在相同搅拌时间条件下，增大充盈率，可以提高搅拌器的生产率，但是搅拌功率和搅拌不均匀性也随之增加。当充盈率超过60％继续增大时，这种影响就更为显著，此时需要适当延长搅拌时间才能保证混合料的搅拌质量，而这实际降低了搅拌器的生产率。

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第一章 绪论

1.1沥青混合料搅拌设备和技术发展综述

1.2课题的提出及研究意义

1.3主要研究内容和方法

第二章 搅拌理论分析

2.1搅拌目的与机理

2.2沥青混合料搅拌过程

2.3搅拌工艺参数分析

2.4本章小结

第三章 搅拌工艺参数仿真分析

3.1 EDEM离散元软件

3.2投料位置对于搅拌均匀性及搅拌效率的影响

3.3投料持续时间对于搅拌均匀性及搅拌效率的影响

3.4充盈率对搅拌均匀性及搅拌效率的影响

3.5本章小结

第四章 试验方案设计

4.1试验设备与内容

4.2工地现场试验

4.3实验室试验

4.4本章小结

第五章 试验结果分析

5.1试验结果

5.2投入位置对搅拌均匀性的影响

5.3粉料投料持续时间对搅拌均匀性的影响

5.4充盈率对搅拌性能的影响

5.5本章小结

结论与展望

一、研究结论

二、展望

参考文献

致谢