[发明专利]一种石料表面性能改善系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石料表面性能改善系统及方法，尤其是一种大型施工现场石料表面性能改善系统及方法，属于道路工程机械技术领域。

背景技术

目前，用于公路建设的石料必须满足多项原材料性能要求。然而，由于某些石料的单项指标不合格，导致该类石料即使其他性能指标优异也无法得到应用，进而要去更远的区域采购完全符合要求的石料。这导致了石料价格高昂，运距增大，且造成对某些类型的石料过度依赖和开采。不仅增加了建设成本，而且还由于过度开采而产生了环境破坏。例如，酸性或中性石料虽然有较好的力学性能及技术特点，但是由于与沥青材料的粘附能力较差，无法满足相应的沥青路面表面层原材料设计要求，在实际应用中会有所限制，而无法实现公路建设“就地取材”的原则。在某些地区，能满足沥青路面使用要求的优质碱性表层石料资源由于长期的开采，已经濒临匮乏，所以使用酸性石料是未来的一个必然发展趋势。要使用酸性石料原则上要采取抗剥落措施使沥青与酸性石料紧密粘附。传统的抗剥落措施是往沥青中添加抗剥落剂，如石灰，聚酰胺类聚合物等。但是传统抗剥落剂的添加工艺缺乏针对性，主要添加到沥青中，并非直接针对石料一一沥青界面，导致抗剥落剂成分未能完全发挥功效。因此，直接对石料的表面功能进行改性，被认为是提高沥青混合料整体性能的有效途径和重要发展方向。无论使用酸性还是碱性石料，针对石料表面进行改性都可以全面提高沥青混合料的整体工作性能以及表面化学性质，使石料与沥青的粘附能力达到国家规范要求后，可将其作为高等级沥青公路表面层石料，减少改性沥青生产环节，降低成本，具有重大的使用价值。

除上述例子所述的对石料表面进行改性以增强其与沥青材料的粘附能力外，还可更换其它类型的改性剂，以改善石料与其他材料的粘附能力，或者改善石料的其他性能(如防水、抗腐蚀、抗冲击、防辐射等)。石料表面改性技术可以应用在多种场合，满足不同需求，具有很大的发展及应用前景。

在施工现场对石料表面进行性能改善处理时，系统运行的连续性(主要指石料输送的连续性)至关重要。因此，为了提高石料表面改性的效率和均匀程度，同时保证石料输送的连续性，设计一种专门用于施工现场的石料表面性能改善系统及方法就显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的是针对大规模施工现场的需要，提供了一种石料表面性能改善系统，该系统能在将雾化、发泡等处理后的表面改性剂与石料进行拌合的同时，实时评估石料表面改性效果，再根据石料表面改性效果以调节拌合温度、速度以及改性剂喷洒量等参数，以达到在不影响石料连续输送的前提下充分改善石料表面性能的目的，满足大规模工程建设的需要。

本发明的另一目的在于提供一种上述系统的石料表面性能改善方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种石料表面性能改善系统，包括烘干仓、储剂仓、改性仓、热风机、出料槽、石料取样装置以及控制设备，所述改性仓为微倾单轴卧式搅拌缸，其向上倾斜的一端设有入闸门，向下倾斜的一端设有出闸门和两个风口，底部设有取样闸门，所述改性仓内固定有一主轴，所述主轴上分布有探测器和改性剂喷头，所述改性仓的外壁上安装有用于带动改性仓整体转动的传动齿轮；所述烘干仓通过入闸门与改性仓相连接，所述出料槽通过出闸门与改性仓相连接，所述热风机通过两根导风管分别与改性仓的两个风口连接，所述储剂仓用于储存经过预处理后的表面改性剂，并通过导管与改性剂喷头相连接，所述石料取样装置通过取样闸门与改性仓相连接；所述控制设备分别与热风机、入闸门、出闸门、取样闸门、探测器、改性剂喷头、传动齿轮和石料取样装置连接。

作为一种优选方案，所述石料取样装置包括卸料板、取料盆以及摄像机，所述卸料板通过取样闸门与改性仓相连接，所述取料盆位于卸料板下方，所述摄像机设置在卸料板与取料盆之间，并与控制设备连接。

作为一种优选方案，所述摄像机有若干台，所述若干台摄像机以多个角度排布在卸料板与取料盆之间。

作为一种优选方案，所述探测器有若干个，所述若干个探测器沿主轴均匀且间隔排布；探测器包括有温度探测器和雾滴浓度探测器。

作为一种优选方案，所述改性剂喷头分为若干组，所述若干组改性剂喷头沿主轴纵向均匀且间隔排布，且每组改性剂喷头具有多个沿主轴环向对称分布的改性剂喷头；改性剂喷头包括有雾化喷头和发泡喷头。

作为一种优选方案，所述改性仓的内壁上均匀且间隔地分布有倾斜一定角度的棱条。

作为一种优选方案，所述棱条的倾斜角度范围是30°～60°。

作为一种优选方案，所述传动齿轮有若干个，所述若干个传动齿轮与改性仓的外壁紧密贴合。