摘要：将现行彩色沥青混合料的生产工艺与传统生产工艺进行对比，介绍自行设计的彩色沥青混合料生产设备组成及结构特点，总结了彩色沥青混合料的生产经验。
关键词：路面材料彩色沥青混合料生产工艺
我厂是沥青混合料的专业生产单位，但长期以来，所生产的沥青混合料只有黑色一种颜色，品种单一。2003 年下半年，我厂开始研究彩色沥青混凝土的生产技术和工艺流程，着手对现有的沥青拌和楼进行技术改造，并对彩色沥青配套设备进行研究开发工作。经过一年多的时间，我们先后完成了相关设备的设计、制作、安装、调试等工作，于2004年11月，顺利投产，并为深涌东路人行道路面工程和顺德云良桥路面工程提供了一千多吨彩色沥青混凝土。
1 彩色沥青混合料的生产工艺
以前的彩色沥青砼生产工艺都是采用成品彩色沥青经过脱桶，再用与生产黑色沥青砼相同的工艺进行生产，也就是把黑色的沥青油换成彩色沥青油就可以了。而现在国内比较流行的工艺所采用的胶结料为经过脱色的浅色彩色沥青专用胶结料，经脱桶计量后送入拌缸和骨料、矿粉等材料一起搅拌，再在搅拌过程中加入所要添加的颜料，搅拌均匀后即成为成品彩色沥青砼，其生产工艺流程如图1 所示。与传统生产工艺对比，现在采用的新的沥青混合料生产工艺具有如下优点:
(1) 成品彩色沥青油由于色彩品种繁多，如要生产多种颜色品种的沥青砼，则需要多个装不同颜色沥青油的储罐。而新工艺采用脱色沥青，只需一个储罐即可，在搅拌缸中添加不同颜色的颜料即可得到不同颜色的沥青砼。
(2) 采用成品彩色沥青时，若要变换使用的沥青油颜色，残留在公共管道中的上一次使用的沥青油颜色就会污染下一次要使用的彩油颜色，这对产品外观造成较大的影响，同时由于成品彩色沥青价格高，这也是一种不小的浪费。为防止不同颜色的沥青相互污染，不同色彩的沥青采用不同的脱桶设备和输送管道，则设备投资和占用空间都较大；如只采用一台脱桶设备，则在脱不同颜色的沥青时要对脱桶设备进行彻底的清洗，很耗时间和人力、物力，也很不方便。新工艺采用脱色沥青则完全不存在这个问题，具有很大的灵活性。
(3) 成品的彩色沥青脱桶后，如果储存温度在120~140 ℃时，静止停放3 h 以上应进行油循环，以免出现颜料沉淀现象，所以储存罐就应增加相应的循环设备。脱色沥青油可以像普通沥青油那样进行储存，不会出现沉淀现象。
由此可见，采用新的彩色沥青砼生产工艺具有更高的灵活性，生产成本也较低。但由于新工艺在搅拌过程中直接添加颜料，为了使产品着色均匀，需要将湿拌时间由原来的30 s 延长到45 s，对生产效率有一定影响。
图1 彩色沥青混合料生产工艺示意图
2 彩色沥青混合料生产设备的结构特点
我厂所设计的彩色沥青生产设备的结构如图2所示，主要由脱桶室(3个) 、电动葫芦及相关运行架、沥青输送泵和相关的梯、围栏、管道等辅助部分组成。
图2 彩色沥青脱桶设备简图
生产时打开脱桶室上的桶口盖，用电动葫芦吊运沥青桶进入相同颜色脱桶室。托桶架承托沥青桶，在脱桶房内进行脱桶。脱完桶的沥青进入熔化池进行熔化升温，使脱桶后的沥青达到泵吸温度或工作温度。脱桶房与熔化池的加热管采用并联布置，并分别设置节流阀门以便调整脱桶房和熔化池的供热量，合理控制各部分的温度，防止两者温差太大影响工作效率。因为3 个脱桶室是相对独立的，3 个脱桶室的导热油采用并联供应方式，并且有导热油阀控制通断，可以按实际生产需要调整使用脱桶室的数量。
2.1 脱桶室
脱桶室的结构如图3 所示。主要由脱桶房、熔化池、托桶架三大部分组成。
采用两层设计，脱桶室上层实现脱桶功能，下层罐体可对彩色沥青进行储存保温，每室可以储存保温4 t 左右的沥青。脱桶房的作用是加热沥青桶，使沥青迅速从桶中脱落而掉人熔化池。脱桶房内的加热管通过导热油的流动，由管壁向房内提供热能。
图3 脱桶室结构
2.2 熔化池
熔化池的作用是对脱桶房内落下的固态和液态混合沥青继续加热，使固态沥青完全熔化并使温度均匀升至泵吸温度(80~95℃)或沥青的工作温度(140~160℃)。熔化池内的加热管通过导热油的流动，由管壁向池内沥青提供热能。池底下面的加热管和池底面附近的沥青迅速熔化，以便沥青泵泵吸。熔化池底面吸管处有一定的倾角集油糟用来积聚沥青，以防止沥青泵发生抽吸空气现象，池内沥青被泵吸得比较干净，从而减少彩色沥青的浪费和清底的工作量。在集油槽上盖滤网用于滤除沥青中的杂物，以防沥青泵被堵塞或卡死。熔化池上安装温度计用来指示池内沥青温度，以便通过改变导热油的温度或供应量来控制池内沥青的温度；池内沥青温度不应超过160 ℃，以防沥青焦化变质。熔化池具有一定的深度，以防固态沥青在池内堆积而影响沥青的脱桶速度，并且具有一定的储存能力。托桶架用于在脱桶过程中承托沥青桶。
2.3 上桶装置
传统的脱桶炉采用的是液压上桶机构，它有结构复杂、设备成本高、工作不稳定的缺点。而我们这次把设备设计成电动葫芦的上桶方式，创造性地设计出提桶用的自动抓斗装置，仅一名工人用遥控器就可以控制整个上桶、下桶过程。
2.4 其它特点
(1) 配套设备可以自带导热油炉，实现采用厂区现有导热油系统加热或由自带导热油炉加热的自由切换。
(2) 配套设备具有可移动性。导热油炉和3 个脱桶室固定成一体，整体尺寸符合运输尺寸，在需要时可以方便快速转移到其它拌站分点。
(3) 与拌机的连接简单。可以在最小限度改变拌机现有系统的基础上与我厂现有的5 台沥青拌和楼进行简单快速的配套连接。该设备与拌机连接时不需要改变拌机的机械结构，只需稍微更改一下原有控制系统的电路部分，就可以实现对彩色沥青混凝土和黑色沥青混凝土生产的自由切换和自动控制。
(4) 设备效率高。在实际使用过程中，在1个脱桶室中摆放3 桶彩色桶装沥青，整个脱桶升温过程所需时间不到3 h。
3 彩色沥青混合料生产的经验总结
(1) 从黑色沥青砼生产转向彩色沥青砼生产时，由于沥青油计量秤是共用的，所以需要浪费一些彩色沥青油来清洗计量秤里面的黑色沥青油。
(2) 生产过程中要特别注意温度的控制。因为颜料在180 ℃时就会发生颜色变化，所以若搅拌温度过高，就会出现废品，造成很大的浪费。
(3) 搅拌时间设定要合理。我们在生产过程中发现，若搅拌时间设定过短，则出现颜色不均匀的现象；若设定过长，则一方面造成生产效率低，另一方面造成混合料起堆、起团的现象。经过多次反复试验，我们得出一号拌机生产彩色沥青砼的最佳搅拌时间为45 s。
(4) 脱色沥青油与石料的粘结效果较差，若加入适量的抗剥落剂和纤维素，效果会得到极大的改善。
(5) 运输过程，要注意黑色沥青砼和彩色沥青砼的运输车辆要分开使用，不能混用，否则会造成交叉污染，从而造成浪费。
