談瀝青路面集料加工質(zhì)量控制

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摘要：針對(duì)目前江西省高速公路瀝青路面面層集料生產(chǎn)及質(zhì)量控制上存在的不足，通過(guò)對(duì)常用加工設(shè)備對(duì)集料加工質(zhì)量影響的分析，提出了標(biāo)準(zhǔn)化加工流程，規(guī)范集料加工工藝，提高集料生產(chǎn)質(zhì)量的措施，為編制集料相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

關(guān)鍵詞：瀝青面層；集料；加工工藝；質(zhì)量控制

1瀝青混合料用集料現(xiàn)狀

目前，普遍認(rèn)為瀝青路面的性能主要依賴于占混合料6%左右的瀝青粘結(jié)料的性能，采用改性瀝青甚至進(jìn)口改性瀝青能保證瀝青路面工程質(zhì)量［1］。而在瀝青混合料中，集料質(zhì)量占到總質(zhì)量的90%以上，是瀝青混合料的核心骨架［2］。集料是瀝青混合料最主要的組成成分之一，對(duì)混合料的各項(xiàng)性能影響十分顯著，直接影響著整個(gè)路面工程的質(zhì)量和路面的使用壽命。集料是瀝青路面工程中消耗最大的材料，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸會(huì)大幅增加運(yùn)輸費(fèi)用，從而增加建設(shè)成本。所以，路面項(xiàng)目都是委托當(dāng)?shù)厥瘓?chǎng)生產(chǎn)所用集料，這也使得集料的質(zhì)量受到了地方石場(chǎng)的限制。而我省地方集料加工廠大多以小規(guī)模為主，生產(chǎn)方式單一、集料加工設(shè)備相對(duì)落后，生產(chǎn)出的集料成品普遍存在針片狀含量高、粉塵含量不合格等問(wèn)題。因此，為適應(yīng)我省高速公路建設(shè)需要，應(yīng)優(yōu)化集料加工工藝，建立標(biāo)準(zhǔn)化集料加工流程，規(guī)范集料加工工藝，及時(shí)控制集料質(zhì)量。

2目前我省主要的集料加工設(shè)備

2.1破碎設(shè)備

高速公路瀝青面層用集料的破碎工藝設(shè)備為：鄂式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、反擊破碎機(jī)、沖擊破碎機(jī)［2］，工作原理及特點(diǎn)見(jiàn)表1。

2.2篩分設(shè)備

石料經(jīng)破碎機(jī)破碎后形成的集料成品排出后需要用篩分設(shè)備進(jìn)行規(guī)格分級(jí)，而篩分設(shè)備可分為固定篩、圓筒篩、振動(dòng)篩三種，其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)見(jiàn)表2。

2.3除塵設(shè)備

目前常用的除塵設(shè)備主要有布袋式除塵、旋風(fēng)式除塵、靜電除塵和水洗法除塵四種，優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)見(jiàn)表3。

3集料加工流程及質(zhì)量控制

石料在石場(chǎng)中經(jīng)破碎、篩分等加工環(huán)節(jié)后輸出為所需要的集料成品。反映集料質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)按其性質(zhì)可以分為資源特性和加工特性［4］。資源特性在綜合考慮產(chǎn)地和成本的基礎(chǔ)上，擇優(yōu)選擇符合條件的巖石種類即可。加工特性主要受集料加工流程及質(zhì)量控制的影響。

3.1加工流程

加工流程可分為僅用一直破碎設(shè)備對(duì)集料進(jìn)行破碎的單級(jí)破碎流程和二級(jí)及以上的破碎程序，采用多種破碎設(shè)備對(duì)石料進(jìn)行破碎的多級(jí)破碎。單級(jí)破碎流程單一，集料在破碎過(guò)程中沒(méi)有得到充分規(guī)整，生產(chǎn)出來(lái)的集料質(zhì)量通常不達(dá)標(biāo)。多級(jí)破碎生產(chǎn)出的理想的集料規(guī)格是接近立方體形狀，針片狀含量較少，抽樣其針片狀含量目標(biāo)值要求小于10%，低于單級(jí)破碎的集料［5］。

3.1.1江西省采石場(chǎng)加工工藝分析對(duì)江西省高速公路瀝青路面用集料采石場(chǎng)加工工藝進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，樂(lè)平市勝達(dá)采石場(chǎng)設(shè)有小功率除塵機(jī)，但效果較差，現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵嚴(yán)重，集料生產(chǎn)線出料口處粉料與集料混雜情況嚴(yán)重，粗集料污染嚴(yán)重。上高縣瀾陽(yáng)采石場(chǎng)和德安縣吉發(fā)采石場(chǎng)均采用水洗法除塵，但上高縣瀾陽(yáng)采石場(chǎng)集料水洗工藝水源來(lái)自蓄水池，但蓄水量較小，正常生產(chǎn)時(shí)不能確保水量供應(yīng)，污水未經(jīng)過(guò)沉淀后重復(fù)利用；德安縣吉發(fā)采石場(chǎng)集料生產(chǎn)線添加了較為完善的水洗工藝，水洗設(shè)備安置于振動(dòng)篩頂部，除塵效果較好。

3.1.2集料加工工藝的改進(jìn)在對(duì)江西省為高速公路瀝青路面供應(yīng)集料的采石場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)，以現(xiàn)有集料加工工藝生產(chǎn)出的集料顆粒幾何形狀差、針片狀含量高等情況，而且在堆料時(shí)不設(shè)置隔離措施使得成品料出現(xiàn)串料現(xiàn)象。故需要在現(xiàn)有的二級(jí)、三級(jí)破碎工藝的基礎(chǔ)上對(duì)集料加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，提出適合江西省的二級(jí)、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化加工流程。經(jīng)過(guò)大量工程應(yīng)用對(duì)比，最終選擇布袋式除塵器作為標(biāo)準(zhǔn)化加工的除塵設(shè)備，在反擊破碎機(jī)之前和振動(dòng)篩皮帶出口處個(gè)布置一個(gè)布袋式除塵器，保證排出的成品規(guī)格料保持潔凈。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化加工流程為：喂料機(jī)→鄂式破碎機(jī)→50mm篩孔振動(dòng)篩→（+布袋式除塵器）反擊式破碎機(jī)→振篩機(jī)（布袋式除塵器）→集料成品（如圖1）。三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化加工流程為：喂料機(jī)→鄂式破碎機(jī)→50mm篩孔振動(dòng)篩→圓錐破碎機(jī)→（+布袋式除塵器）反擊式破碎機(jī)→振篩機(jī)（布袋式除塵器）→集料成品。（如圖2）

3.2質(zhì)量控制

3.2.1級(jí)配控制成品規(guī)格料級(jí)配不合格將嚴(yán)重影響瀝青混合料的穩(wěn)定性，從而影響瀝青路面工程質(zhì)量。為此，應(yīng)嚴(yán)格控制集料級(jí)配，現(xiàn)采取如下措施對(duì)瀝青路面用集料各檔集料的級(jí)配進(jìn)行控制：（1）對(duì)我省生產(chǎn)瀝青路面集料用的篩面進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，按規(guī)范規(guī)定各檔集料級(jí)配篩孔尺寸，以減小各集料加工廠生產(chǎn)出的集料的變異性。定期檢查振動(dòng)篩皮帶出口處集料成品，對(duì)規(guī)格料進(jìn)行篩分分析，若級(jí)配出現(xiàn)異常，及時(shí)找出原因并進(jìn)行調(diào)整，直到生產(chǎn)出的集料符合標(biāo)準(zhǔn)。（2）在集料生產(chǎn)過(guò)程中，要保證喂料機(jī)給顎式破碎機(jī)喂料的穩(wěn)定性，從而保證集料加工流程的順暢。如果喂料機(jī)不能穩(wěn)定給顎式破碎機(jī)喂料，將影響到振動(dòng)篩的給料流量，從而影響各規(guī)格集料成品級(jí)配穩(wěn)定，會(huì)造成各檔集料變粗。

3.2.2針片狀含量控制潔凈、表面粗糙、呈立方體的集料更有利于瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)、混合料總體骨架嵌擠及總體性能［6］。針片狀集料在瀝青混合料中抵抗外部荷載能力較低，外力作用下極易斷裂、破壞，導(dǎo)致破碎率變大，而破碎率對(duì)于瀝青混合料的疲勞性能、水穩(wěn)定性和空隙率都有較大影響［7］。而集料針片狀含量除受石料破碎方式影響，還受各階段破碎比的影響，階段破碎比越大，針片狀含量也隨之最大。要控制集料針片狀含量，除了要按推薦的標(biāo)準(zhǔn)加工工藝流程加工外，還要在總破碎比不變的情況下控制各級(jí)破碎的破碎比盡可能小。

4結(jié)語(yǔ)

為完善我省集料加工工藝，通過(guò)目前常用的集料破碎設(shè)備及集料加工工藝流程對(duì)我省瀝青路面面層用集料生產(chǎn)存在的不足進(jìn)行分析，提出以下幾點(diǎn)建議：（1）推薦二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化加工：喂料機(jī)→鄂式破碎機(jī)→50mm篩孔振動(dòng)篩→（+布袋式除塵器）反擊式破碎機(jī)→振篩機(jī)（布袋式除塵器）→集料成品。推薦三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化加工：喂料機(jī)→鄂式破碎機(jī)→50mm篩孔振動(dòng)篩→圓錐破碎機(jī)→（+布袋式除塵器）反擊式破碎機(jī)→振篩機(jī)（布袋式除塵器）→集料成品。（2）為保證集料級(jí)配控制，我省應(yīng)對(duì)篩面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，并規(guī)范篩孔尺寸。（3）可以通過(guò)控制破碎段的破碎比來(lái)控制集料針片狀含量。

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作者：黎惠瑩 馮中敏 袁嬌 羅正斌 單位：東華理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院