沥青混合料动态质量监控系统在牡哈大修工程中的应用

程纪敏，马海龙

(1.黑龙江省哈伊高速公路管理处;2.绥满高速公路牡丹江至哈尔滨段大修工程建设指挥部)

1 前言

沥青混合料的生产是沥青路面施工的第一个环节，沥青混合料的质量是沥青路面施工质量得以保证的基础性条件。目前对沥青混合料质量的控制主要是进行室内试验。室内试验主要是马歇尔击实试验(或旋转压实试验)、抽提试验，这些试验能够比较准确地检测出拌合站生产出的沥青混合料的质量。但是，由于试验需要较长的时间，比如马歇尔试验，需要在制件后放置12 h以上才能进行体积指标的测试;抽提试验也需要半天时间，具有明显的滞后性，不能及时有效地监测沥青混合料的质量。

2 动态质量监控系统介绍

为了实现对沥青混合料生产过程的实时监测，美国和欧洲一些国家开始了沥青混合料智能监测系统的开发。近年来，我国的科研机构也开始了关于沥青混合料拌和过程智能监测系统的研究。为了实现对沥青混合料生产过程的动态质量监测，提高沥青路面施工质量控制，绥满高速公路牡丹江至哈尔滨段大修工程建设指挥部引进了一套沥青混合料动态质量监测系统，用于对沥青混合料生产过程的监测。

图1 动态质量监测系统硬件装置

该系统具有的功能如下：

(1)采集拌合站生产过程中的准确数据。采集的数据包括每一次拌和时投放的各热料仓热骨料、矿粉、沥青的质量;拌和温度、出料温度。

(2)进行数据分析。

①矿料配比、沥青用量

该系统根据采集到的数据，可以完成每一次拌和的矿料比例和油石比(沥青用量)的计算。

②矿料级配分析

根据矿料比例，可以计算出每一次拌和出的混合料的矿料合成通过率，并与标准级配进行比较，计算各筛孔通过率与标准级配通过率的差值。

图2 动态质量监测系统界面

③统计分析

可以将每一个时间段(小时或整天、连续几天)生产的同类沥青混合料进行总量统计，并计算矿料比例、油石比。同时可以生成级配曲线，这些级配曲线形成一个曲线范围，可以与允许的级配波动范围进行比较，判断级配总体的稳定性。

④超限情况的自动提示功能

可以对沥青混合料生产过程进行实时监控并对不合格情况以手机短信的方式发送给相关人员，一方面可以提示拌合站操作、管理人员，另一方面，便于管理者监督操作者，防止恶意操作。实现了由效率低的事后检测向实时控制监测的突破。超限通知内容包括矿料级配、沥青用量、温度。

⑤监测数据共享

对于技术、管理人员，当生产过程出现问题时，能够直观看到生产过程的监测数据，根据数据分析采用正确的处理方式是非常重要的。该系统无需技术、管理人员亲临拌合站就可以通过网络平台查看到生产过程的数据。系统拥有无线网络数据传输装置，从拌合站采集到的数据通过无线网络上传至开发商的服务器，有授权的技术、管理人员可以通过计算机网络查看数据，实现远程监测。

3 应用效果

沥青混合料动态质量监测系统在牡哈高速上的应用是出于对提高沥青路面质量，提高管理效率，节约建设资金，保证监测数据的真实性及可靠性，提高路面质量评价客观性而进行的一次尝试。通过此次应用，收到了以下成效。

(1)实现了拌和过程的远程监测，有助于进行全面、系统的数据分析。

赋予权限的人员可以通过登录互联网网站进入该系统，查看每一盘混合料的掺配数据，也可以查看每一个时间段内所有的数据;通过自动生成图表功能，可以对每一个时间段内的混合料总体情况进行系统分析。

(2)提高了拌合站操作人员的质量意识和责任心。

安装该系统后，对超限数据会及时提示相关人员。这就要求拌合站操作人员要规范操作，对于级配波动、温度异常等情况进行及时修正。

(3)有效遏制了对沥青混合料配合比设计的恶意调整。

在沥青混合料生产过程中，某些承包商为了降低成本，采取减少沥青用量，调整集料用量等不正当手段，严重影响了混合料的品质，造成了质量隐患。该系统的采用可以有效遏制这些恶意操作，提高了质量控制力度。

(4)指导拌合站的维护工作。

通过数据分析和拌和过程中的超限提示，可以发现拌合站计量的准确性、波动程度、温度控制稳定性方面的问题。对拌合站的维护起到指导作用。

4 结语

沥青混合料动态质量监测系统的采用，实现了对数据的实时统计、分析;实现了由事后检测向过程监测的转变;有效减少了沥青混合料生产过程中出现的恶意操作行为。有助于提高沥青混合料的质量控制水平。