安　鐸

(貴州公路工程集團(tuán)有限公司設(shè)備管理分公司)

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關(guān)于貴州畢節(jié)至威寧高速公路施工中間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備配篩技術(shù)研究

安鐸

(貴州公路工程集團(tuán)有限公司設(shè)備管理分公司)

摘要：結(jié)合貴州貴州畢節(jié)至威寧高速公路施工的實(shí)例，來具體分析其篩選方法與步驟，進(jìn)而探討振動(dòng)篩篩網(wǎng)功能、其尺寸方面的要求以及提高篩分效率的主要措施。

關(guān)鍵詞：間歇式；瀝青混合料；攪拌；配篩

1工程實(shí)例

畢威高速是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中“二橫”的重要組成部分，是銅仁至宣威高速公路的重要組成路段。起于畢節(jié)市城南杭瑞高速公路和廈蓉高速交匯處的龍灘邊，沿西南方向經(jīng)畢節(jié)市境的長(zhǎng)春堡、撒拉溪，到赫章縣城后進(jìn)入威寧縣境后寨、白毛院，止于威寧城北周家院子，與六盤水至威寧高速公路相接。路線全長(zhǎng)約125．5km，全線采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，項(xiàng)目總投資86.44億元。

2間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備配篩方法及步驟

2.1　獲得初始條件

獲得初始條件的目的就是要明確所生產(chǎn)的瀝青混合料的具體情況，主要包括攪拌設(shè)備的工作效率Q′，混合料的配合比、設(shè)計(jì)中瀝青的含量p；振動(dòng)篩篩網(wǎng)規(guī)格數(shù)目n、篩面上物料平均運(yùn)動(dòng)速度v、骨料堆比重r等。以往瀝青攪拌設(shè)備配篩及篩比如表1所示。

2.2　計(jì)算振動(dòng)篩的實(shí)際處理量Q及被篩分物料的級(jí)配

假設(shè)在瀝青混凝土原料配合比中原材料礦所占的量為s，震動(dòng)篩的工作狀況可以用Q來表示，Q=2Q′×(l-p)×(1-s)。其中該公式中Q表示的為振動(dòng)篩的施工處理量，Q′表示的為瀝青攪拌設(shè)備的實(shí)際工作效率，p表示的是設(shè)計(jì)瀝青含量(%)。

表1　以往瀝青攪拌設(shè)備配篩及篩比

2.3　選定試算用篩孔尺寸

如上所述，結(jié)合以往瀝青攪拌設(shè)備配篩及篩比可知，為了保證振動(dòng)篩工作，需要選擇合適的尺寸，從而方便后面的試算。因而需要選擇多種類型的尺寸，以滿足工作的需要。

2.4　試算

試算是根據(jù)已經(jīng)規(guī)定好的條件和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，按照既定的選擇根據(jù)各層次篩網(wǎng)篩孔的尺寸，進(jìn)而確定各層次物料厚度與篩孔的比值關(guān)系，從而根據(jù)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的分析，來計(jì)算該比值與各個(gè)篩孔間距的關(guān)系是否合理。根據(jù)這個(gè)預(yù)算分析結(jié)果從而能夠確定滿足要求的各個(gè)條件，因而能夠在合理范圍內(nèi)確定合適的尺寸與比例，得到滿意的結(jié)果，根據(jù)結(jié)果來確定所需要的篩網(wǎng)篩孔尺寸。

2.5　振動(dòng)篩的參數(shù)選擇

(1)篩面的傾角

篩面的傾角主要指的是篩面與水平面間的夾角，傾角大小對(duì)于振動(dòng)篩的篩分效率與生產(chǎn)力有著直接而有效的影響。如果篩面傾角增大，篩面上物料拋擲強(qiáng)度也會(huì)增加，使得物料在篩面上正向滑動(dòng)的速度變快，最終提高的振動(dòng)篩的生產(chǎn)率。但是，這會(huì)使得物料停留在篩面的時(shí)間減少，物料顆粒透篩的機(jī)會(huì)就會(huì)變少，最終導(dǎo)致篩分的效率降低。反之，如果提高篩分的效率，就會(huì)降低其生產(chǎn)率。通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，要將振動(dòng)篩的篩分率控制在合理范圍之內(nèi)，保證振動(dòng)篩篩面傾角在0°～8°范圍內(nèi)(僅僅適合使用在單層與雙層的振動(dòng)篩)之中。對(duì)于瀝青攪拌設(shè)備中的多層直線振動(dòng)篩瓷傾斜角范圍并不適合使用，應(yīng)該依據(jù)課題組多次試驗(yàn)與大量的調(diào)查研究。篩面傾角與振動(dòng)方向角選擇范圍如表2所示。

表2　篩面傾角與振動(dòng)方向角選擇范圍

(2)振動(dòng)的方向角問題

振動(dòng)篩的方向角越大，其物料每次拋擲的距離就越短，物料在篩面上正向滑行的速度就越慢，物料就能夠得到更為充分的篩分，使得篩分效率提高。與此同時(shí)，生產(chǎn)效率會(huì)降低。反之，如果物料經(jīng)過篩面的時(shí)間相對(duì)較短，物料就難以得到充分篩分，會(huì)導(dǎo)致篩分效率降低，同時(shí)，生產(chǎn)效率會(huì)有所提高。通常情況下，直線振動(dòng)篩篩分方向角的取值應(yīng)該保持在30°～60°范圍中，大多數(shù)情況下為45°(僅僅適合使用在單層與雙層振篩)。篩面的傾角與振動(dòng)的方向角都會(huì)制約其生產(chǎn)率與篩分效率，并且呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系。因此，一定要對(duì)篩面振動(dòng)方向角與傾角進(jìn)行合理選擇，盡量使得生產(chǎn)率與篩分的效率達(dá)到最佳水平。

3振動(dòng)篩篩網(wǎng)功能及其尺寸方面的要求

3.1　振動(dòng)篩篩網(wǎng)功能

對(duì)于間歇式瀝青攪拌設(shè)備而言，其振動(dòng)篩篩網(wǎng)具備下列兩個(gè)方面的功能：首先，應(yīng)該保證瀝青混合料最大骨料粒徑的要求，應(yīng)該剔除超大規(guī)格的骨料(運(yùn)用最大孔徑的篩網(wǎng)，超粒徑料最終經(jīng)過溢料管排出攪拌設(shè)備的除外)；其次，應(yīng)該將混合熱骨料進(jìn)行分級(jí)，在分級(jí)之后，分別進(jìn)入到各個(gè)熱料倉之中。

3.2　振動(dòng)篩篩網(wǎng)尺寸方面的要求

(1)應(yīng)該滿足生產(chǎn)瀝青混合料最大粒徑的要求，能對(duì)超規(guī)格粒徑骨料進(jìn)行剔除，粒徑滿足要求的骨料應(yīng)該分別經(jīng)過各個(gè)篩網(wǎng)進(jìn)入到各個(gè)熱料倉之中。(2)生產(chǎn)率與篩分效率是兩個(gè)反映振動(dòng)篩工作效果的重要工藝參數(shù)。就目前而言，攪拌設(shè)備振動(dòng)篩主要存在的問題是篩分效率問題與生產(chǎn)效率。在確定振動(dòng)篩和被篩分物料等等之后，振動(dòng)篩篩網(wǎng)篩孔的尺寸在很大程度上影響著篩分效率與振動(dòng)篩生產(chǎn)率。所以，合理確定篩孔尺寸有利于提高篩分效率與振動(dòng)篩的生產(chǎn)率。(3)振動(dòng)篩屬于間歇式瀝青攪拌設(shè)備的重要環(huán)節(jié)之一，其篩孔的確定能夠促進(jìn)瀝青攪拌設(shè)備生產(chǎn)，也就是能夠在一定程度上保證攪拌設(shè)備的生產(chǎn)率，對(duì)混合料級(jí)配也有一定的保證作用。間歇式拌合機(jī)用振動(dòng)篩的等效篩孔如表3所示。

表3　間歇式拌合機(jī)用振動(dòng)篩的等效篩孔

4提高篩分效率的措施

4.1　增大振幅

振動(dòng)篩的篩分效率難以達(dá)標(biāo)，功率利用率相對(duì)較低，振幅也相對(duì)較小，篩體強(qiáng)度余量相對(duì)較大，因此可以不斷提高振幅和激振力，增加振動(dòng)的強(qiáng)度，從而提高振動(dòng)篩的生產(chǎn)率與篩分效率。如果增加其振幅，那么篩體收到的應(yīng)力應(yīng)變也會(huì)有所增加，因此，不僅要對(duì)激振力和振幅之間的增加關(guān)系進(jìn)行充分分析，還應(yīng)該對(duì)篩體強(qiáng)度大小進(jìn)行分析，最終驗(yàn)證其是否能夠達(dá)到提高篩分效率的目的。

4.2　多頻振動(dòng)篩分

提高篩分效率的另一種有效措施就是采用多頻振動(dòng)的方法來進(jìn)行，其主要原理是采取控制振幅與設(shè)備的頻率來進(jìn)行篩分工作，瀝青混合原料里的每一種顆粒都有其不同的振動(dòng)頻率，利用這種方式能夠大大提高篩分效率。多頻振動(dòng)法應(yīng)用于高速公路瀝青混合料的攪拌中，能夠?qū)⒃现械囊恍╊w粒均勻地散布開來，不僅能夠提高原料的透篩率，而且能夠大大降低篩網(wǎng)堵塞的概率。

5結(jié)束語

綜上所述，在高速公路施工過程中，瀝青混合料的質(zhì)量在一定的程度上影響著整個(gè)工程的質(zhì)量。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，間歇式瀝青攪拌設(shè)備的應(yīng)用使得瀝青混合料的質(zhì)量在一定程度上大大提升，本文對(duì)貴州畢節(jié)至威寧高速公路施工中間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備配篩技術(shù)的研究，希望對(duì)我國(guó)的類似工程提供一些參考，以促進(jìn)我國(guó)高速公路的建設(shè)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：安鐸(1986-)，男，貴州德江人，助理工程師，主要從事交通建設(shè)工作。

收稿日期：2014-11-26

中圖分類號(hào)：U415.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2015)08-0164-01