本发明涉及一种路面沥青混合料制备方法及装置，属于路面沥青制备技术领域。
背景技术：
沥青路面是使用非常广泛的一种路面结构，应用于城市道路、公路、高等级道路。用于铺设沥青路面的沥青混合料是采用一定级配组成的碎石集料、矿粉和路用沥青材料加热拌合得到。在制备沥青混合料时，存在混合料离析的问题，使混合料的级配失真，从而影响铺设后的沥青路面性能。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种路面沥青混合料制备方法及装置，具体方案为：
一种路面沥青混合料制备方法，包括以下步骤：
1)将集料进行筛分，得到粗料、中料和细料，粗料粒度不小于10mm，细料粒度不大于1mm，中料粒度介于10mm和1mm之间；
2)将沥青烘干，一部分融化得到液态沥青，剩余沥青打粉得到粉状沥青；
3)粗料预热后加入液态沥青进行搅拌，再加入细料进行搅拌，得到粗预制料；
4)将粉状沥青与矿粉混合搅拌，得到沥青矿粉混合物；
5)将粗预制料、中料和沥青矿粉混合物混合，搅拌均匀后，再进行加热搅拌。
进一步的，步骤3)中，粗料预热至150度，液态沥青温度为140度；步骤5)中加热搅拌的温度为180度。
进一步的，所述液态沥青和粉状沥青的重量比为1：3～5。
一种路面沥青混合料制备装置，包括干燥筒、筛分机、粗料仓、中料仓、细料仓、矿粉仓、液态沥青储罐、沥青粉仓和搅拌锅，所述搅拌锅设有主锅体、湿拌锅体和干拌锅体，湿拌锅体和干拌锅体的出料口均连接至主锅体；所述干燥筒的出料口连接至筛分机进料口，所述筛分机设有粗料出口、中料出口和细料出口，粗料出口连接至粗料仓、中料出口连接至中料仓，细料出口连接至细料仓，所述粗料仓、细料仓和液态沥青储罐的出料口连接至湿拌锅体，所述矿粉仓和沥青粉仓的出料口连接至干拌锅体。
进一步的，所述主锅体包括横向设置的主筒体，主筒体内设有并列的两根卧轴，卧轴上设有螺旋型分布的叶片，所述卧轴上设有矩形的筛板，筛板沿卧轴的轴向设置，筛板位于叶片的外端沿处，筛板长度与卧轴长度一致，筛板的内侧相对于卧轴的转向朝后方倾斜，筛板包括若干与卧轴轴向垂直的筛条，筛条之间的间隙不大于10mm。
进一步的，所述卧轴设有笼型支撑架，笼型支撑架的外端沿不超出叶片的外端沿，所述筛板固定在笼型支撑架上。
进一步的，所述干拌锅体和湿拌锅体均竖向设置于主锅体的上部，干拌锅体和湿拌锅体的下料口分别位于两根卧轴的上方。
发明人在长期生产实践中发现，出现离析时，一般都是粗颗粒的集料浮在混合料表面。在混合料制备时，传统方法是将集料、矿粉按设定的级配进行加热、干拌，再加入液态沥青进行湿拌。经分析认为，粗颗粒集料由于比表面积远远小于细颗粒集料，对沥青、粉料的吸附性小。在搅拌过程中，粗颗粒集料的表面粘连性较差，因此在混合料体系中稳定性差，更容易从混合料体系中离析出来。
本发明对传统方法进行改进，先将粗颗粒集料与液态沥青和细颗粒集料进行湿拌，在粗颗粒集料上粘连一层细颗粒集料，成为预制集料，增大粗颗粒集料的比表面积。再与其他粒级集料、矿粉和沥青拌和，可以增加粗颗粒集料表面的粘连性，解决粗颗粒集料的离析问题。
另外，传统方法中，在加入液态沥青以后，混合体系粘度剧增，搅拌阻力大，搅拌效率显著降低，需要延长搅拌时间，也会导致离析。在沥青混合料中，起粘结作用的实质上是沥青与矿粉混合后形成的胶状体系，因此搅拌作用大部分用于将矿粉与沥青混合均匀。矿粉由于比表面积巨大，容易形成团聚，与沥青的混合难度大。本方法是采用沥青粉与矿粉进行预拌，再与其他配料混合，加热以后拌和，可以提高矿粉与沥青的混合效率，降低对搅拌效率的影响，缩短搅拌时间，也可以一定程度上解决离析问题。
附图说明
图1为实施例2中制备装置的结构示意图；
图2为实施例2中搅拌锅的俯视示意图；
图3为实施例2中卧轴的侧视示意图；
图4为实施例2中筛板的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种路面沥青混合料制备方法，包括以下步骤：
1)将集料进行筛分，得到粗料、中料和细料，粗料粒度不小于10mm，细料粒度不大于1mm，中料粒度介于10mm和1mm之间；集料在筛分前可进行预热，预热温度不高于150度。所指的集料可以是按级配配比过的集料，也可以是未配比的集料，粗料、中料和细料在筛分后可分别根据级配再进行筛选和配比混合。
2)将沥青烘干，一部分融化得到液态沥青，剩余沥青打粉得到粉状沥青；
3)粗料预热后加入液态沥青进行搅拌，再加入细料进行搅拌，得到粗预制料；
4)将粉状沥青与矿粉混合搅拌，得到沥青矿粉混合物；
5)将粗预制料、中料和沥青矿粉混合物混合，搅拌均匀后，再进行加热搅拌。
步骤3)中，粗料预热至150度，液态沥青温度为140度，在该温度范围内，液态沥青仍具有较大的粘度，沥青先吸附在粗料表面，加入细料以后，细料在被粘连在粗料表面，增加粗料的粗糙度；步骤5)中加热搅拌的温度为180度，该温度下沥青粘度较小，有利于最终拌和。
上述方法中，液态沥青和粉状沥青的重量比为1：3～5，液态沥青仅仅用于在粗料表面粘附一层细料，因此用量较少。
实施例2
一种路面沥青混合料制备装置，其结构如图1-4所示，包括干燥筒1、筛分机2、粗料仓3、中料仓4、细料仓5、矿粉仓6、液态沥青储罐7、沥青粉仓8和搅拌锅9，搅拌锅9设有主锅体901、湿拌锅体902和干拌锅体903，湿拌锅体902和干拌锅体903的出料口均连接至主锅体；干燥筒1的出料口连接至筛分机2进料口，筛分机设有粗料出口、中料出口和细料出口，粗料出口连接至粗料仓3、中料出口连接至中料仓4，细料出口连接至细料仓5，粗料仓3、细料仓5和液态沥青储罐7的出料口连接至湿拌锅体902，矿粉仓6和沥青粉仓8的出料口连接至干拌锅体903。
本装置是用于实现实施例1的方法，其工艺流程是，集料经过干燥筒干燥以后，再经过筛分机筛分成粗料、中料和细料，再分别进入粗料仓、中料仓和细料仓，矿粉进入矿粉仓，液态沥青储罐用于储存液态沥青，沥青粉仓用于储存粉状沥青。粗料进入湿拌锅体，加入液态沥青搅拌后，再加入细料搅拌，得到粗预制料，粉状沥青和矿粉进入干拌锅体搅拌，得到沥青矿粉混合物，粗预制料、沥青矿粉混合物、中料再进入主锅体进入搅拌，并最终加热搅拌得到沥青混合料。
主锅体包括横向设置的主筒体10，主筒体内设有并列的两根卧轴11，卧轴上设有螺旋型分布的叶片12，卧轴上设有矩形的筛板13，筛板13沿卧轴的轴向设置，筛板位于叶片的外端沿处，筛板的宽度不能大于50mm，筛板长度与卧轴长度一致，筛板的内侧相对于卧轴的转向朝后方倾斜，筛板13包括若干与卧轴轴向垂直的筛条14，筛条之间的间隙不大于10mm。该改进可以利用筛板将浮动在表层的粗颗粒料带入混合体系的内部。
另外，卧轴设有笼型支撑架15，笼型支撑架的外端沿不超出叶片的外端沿，筛板固定在笼型支撑架上，可以使筛板的连接更加牢固，防止搅拌过程中变形。干拌锅体和湿拌锅体均竖向设置于主锅体的上部，干拌锅体和湿拌锅体的下料口分别位于两根卧轴的上方。