王瑞林，秦　勇

(1.黃土地區(qū)公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 太原　030006； 2.山西平陽(yáng)高速公路建設(shè)管理處， 山西 陽(yáng)泉　045011)

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瀝青路面碎石場(chǎng)振動(dòng)篩配篩的選擇

王瑞林1，秦勇2

(1.黃土地區(qū)公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 太原030006； 2.山西平陽(yáng)高速公路建設(shè)管理處， 山西 陽(yáng)泉045011)

摘要：通過(guò)分析碎石場(chǎng)不同篩孔尺寸及不同角度振動(dòng)篩所生產(chǎn)的集料，研究碎石場(chǎng)AC-20及AC-16瀝青混合料所用集料的配篩情況。研究結(jié)果表明：AC-20瀝青混合料冷料振動(dòng)篩配篩為23、11、6、3 mm較為合適，AC-16混合料冷料振動(dòng)篩配篩為19、11、6、3 mm較為合適；集料篩分結(jié)果不滿足要求時(shí)，首先查看振動(dòng)篩篩網(wǎng)角度是否合適，調(diào)整到合格角度后再調(diào)整篩孔尺寸，若無(wú)法調(diào)整篩網(wǎng)角度，則在合理篩網(wǎng)尺寸上一定程度地放大。

關(guān)鍵詞：碎石場(chǎng)；振動(dòng)篩；配篩；篩孔尺寸

瀝青路面集料粒徑大小及粒型嚴(yán)重影響瀝青混合料的性能。集料質(zhì)量控制包括母材的巖性、破碎工藝、篩分工藝、質(zhì)量持續(xù)性控制等。振動(dòng)篩的篩分效率與振動(dòng)篩的篩面寬度，篩面上物料層厚度，物料平均運(yùn)動(dòng)速度、物料性質(zhì)，振動(dòng)篩動(dòng)力參數(shù)等有關(guān)[1-7]。不同瀝青混合料類型要求不同的集料規(guī)格，故碎石場(chǎng)需要配置不同規(guī)格的篩網(wǎng)。目前，碎石場(chǎng)篩網(wǎng)配置有很大主觀性，配置不合理，導(dǎo)致單檔集料及合成級(jí)配無(wú)法滿足級(jí)配要求。本文從碎石場(chǎng)配篩篩孔尺寸、篩網(wǎng)角度等方面對(duì)集料的粒徑、粒型進(jìn)行研究，提出合理的、可用于現(xiàn)場(chǎng)瀝青混合料碎石規(guī)格控制的有效方法。

1配篩篩孔尺寸選擇

碎石場(chǎng)振動(dòng)篩網(wǎng)的配篩尺寸一般以經(jīng)驗(yàn)或JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》[8]中間歇式拌和機(jī)用振動(dòng)篩網(wǎng)的配篩尺寸為參考，但實(shí)際配篩后，由于受篩網(wǎng)傾角、振動(dòng)頻率、上料量、混合集料的干濕程度影響，篩分后的集料不一定能達(dá)到預(yù)想效果。

例如，某碎石場(chǎng)生產(chǎn)線為鄂破→圓錐破→整形機(jī)。粗集料振動(dòng)篩選用3層振動(dòng)篩，篩網(wǎng)面積8.5 m2，篩網(wǎng)傾角20°；選擇均勻分散上料。振動(dòng)篩按廠家推薦的200 m3/h生產(chǎn)能力生產(chǎn)，其振動(dòng)頻率800～970 r/min。本文通過(guò)更換篩網(wǎng)來(lái)改變篩網(wǎng)的篩孔尺寸，并分析篩網(wǎng)尺寸對(duì)集料規(guī)格的影響。選用AC-20瀝青混合料的集料規(guī)格，分別為10～20、5～10、3～5、0～3 mm，篩網(wǎng)傾角為20°，振動(dòng)篩配篩尺寸依據(jù)JTG F40—2004規(guī)定，分別選擇22、11、6、3 mm和24、11、6、3 mm進(jìn)行生產(chǎn)，集料篩分結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　集料分級(jí)篩分和合成級(jí)配篩分結(jié)果與技術(shù)要求比較

注：篩分結(jié)果(1)為采用22 mm篩網(wǎng)生產(chǎn)的集料，篩分結(jié)果(2)為采用24 mm篩網(wǎng)生產(chǎn)的集料；合成級(jí)配1和合成級(jí)配2均采用10～20 mm∶5～10 mm∶3～5 mm∶0～3 mm= 44.5%∶15%∶6%∶31%∶3.5%的合成級(jí)配比例。兩者不同之處在于，合成級(jí)配1公稱粒徑19 mm通過(guò)率高于合成級(jí)配2。

從瀝青路面攤鋪離析防治角度看，提高集料公稱粒徑的通過(guò)率，可有效提高瀝青混合料鋪筑的均勻性。有學(xué)者認(rèn)為，最大公稱粒徑尺寸篩孔通過(guò)百分率在95% ～100%范圍內(nèi)變動(dòng)對(duì)混合料的高溫穩(wěn)定性能有一定影響，而對(duì)水穩(wěn)定性幾乎沒(méi)有什么影響，但可非常有效地提高瀝青混合料的抗離析能力[3]。從表1可以看出，為控制公稱粒徑集料的通過(guò)百分率，AC-20瀝青混合料所用集料篩網(wǎng)可選擇22～24 mm，23 mm較優(yōu)；當(dāng)篩孔從22 mm換為24 mm時(shí)，19 mm通過(guò)率增加了7.6%。所以，若需調(diào)整篩網(wǎng)篩孔尺寸，則每增加1 mm篩孔尺寸，此篩孔向下最近一檔標(biāo)準(zhǔn)篩通過(guò)率就減少約4%，以此可以估算碎石場(chǎng)篩孔尺寸不滿足規(guī)范要求時(shí)其篩孔孔徑調(diào)整幅度。

生產(chǎn)AC-16 mm集料時(shí)，振動(dòng)篩配篩尺寸依據(jù)JTG F40—2004規(guī)定，分別選擇18、11、6、3 mm和19、11、6、3 mm進(jìn)行生產(chǎn)，其他參數(shù)同表1。更換最上一層篩網(wǎng)僅對(duì)最大一級(jí)集料有影響。10～20 mm集料及合成級(jí)配的篩分結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　10～20 mm集料和合成級(jí)配篩分結(jié)果與技術(shù)要求比較

注：篩分結(jié)果(1)為采用18 mm篩網(wǎng)生產(chǎn)的集料，篩分結(jié)果(2)為采用19 mm篩網(wǎng)生產(chǎn)的集料；合成級(jí)配1和合成級(jí)配2分別為18和19 mm篩網(wǎng)生產(chǎn)的10～20 mm級(jí)集料摻配的。

從表2數(shù)據(jù)可以看出，選用JTG F40—2004規(guī)定的18 mm篩網(wǎng)生產(chǎn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)篩16 mm合成級(jí)配通過(guò)百分率已接近100%，混合料偏細(xì)；放大振動(dòng)篩篩網(wǎng)至19 mm時(shí)，合成篩分公稱粒徑通過(guò)率位于90%～100%之間，不過(guò)多偏向最大值或最小值。因此，最大篩網(wǎng)選用19、11、6、3 mm篩網(wǎng)，且篩網(wǎng)傾角不變時(shí)，其可用于AC-16瀝青混合料用集料的生產(chǎn)。

2配篩傾角影響

碎石場(chǎng)采用19、11、6、3 mm篩網(wǎng)，振動(dòng)篩傾角一般以15°～20°為準(zhǔn)，但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不同角度對(duì)碎石生產(chǎn)能力及篩分粗細(xì)程度有很大影響。本文通過(guò)調(diào)整振動(dòng)篩傾角的方法來(lái)分析配篩傾斜角對(duì)集料篩分結(jié)果的影響。不同傾角的振動(dòng)篩篩分結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　不同傾角篩網(wǎng)集料篩分結(jié)果

注：篩分結(jié)果(1)為振動(dòng)篩篩網(wǎng)傾角為23°的集料，篩分結(jié)果(2)為振動(dòng)篩篩網(wǎng)傾角為20°的集料。

由表3數(shù)據(jù)可知，與傾角23°篩網(wǎng)相比，用傾角20°篩網(wǎng)生產(chǎn)的10～20 mm集料篩分后，其中較粗部分增加，細(xì)的部分減少，且10～20 mm范圍內(nèi)集料分布均勻，可以滿足施工規(guī)范要求。主要原因是篩分過(guò)程中，較陡的23°篩網(wǎng)還未來(lái)得及篩分混合集料就已下滑并排出，導(dǎo)致10～20 mm集料中細(xì)的部分能夠較多地通過(guò)篩網(wǎng)；當(dāng)篩網(wǎng)角度變緩時(shí)，集料篩分時(shí)間加長(zhǎng)，10～20 mm集料中粗的部分通過(guò)率增加，從而使集料變得相對(duì)均勻。5～10 mm集料的篩分結(jié)果分析與10～20 mm相同。降低篩網(wǎng)傾角后，3～5 mm粗料中較粗部分減少，較細(xì)部分增加。變換篩網(wǎng)傾角對(duì)0～3 mm集料影響不大。

綜上所述，在碎石場(chǎng)粗集料顆粒組成偏細(xì)時(shí)，需首先查看振動(dòng)篩篩網(wǎng)角度是否合適，若不合適，調(diào)整到合格角度后再調(diào)整篩孔尺寸。若無(wú)法調(diào)整篩網(wǎng)角度，則需在合理篩網(wǎng)尺寸上做一定程度放大，從而可解決集料偏細(xì)的問(wèn)題。

3配篩類型影響

目前，大部分碎石場(chǎng)采用多層組合篩網(wǎng)振動(dòng)篩進(jìn)行各檔集料的生產(chǎn)。因篩面尺寸各異，故角度最好選擇可調(diào)式的，且傾角以15°～20°為宜。但目前仍有小部分碎石場(chǎng)采用單層篩網(wǎng)振動(dòng)篩。其篩網(wǎng)為分段式，即從小到大分段運(yùn)用不同尺寸篩網(wǎng)拼接而成，其中最上面一段為最小篩孔篩網(wǎng)。隨著混合集料篩分，未篩分下去的混合集料滑到次小一級(jí)篩網(wǎng)上繼續(xù)篩分，并再進(jìn)入更大一級(jí)的篩網(wǎng)。此類篩分設(shè)備無(wú)法保證集料被完全篩分出來(lái)，存在大量混料現(xiàn)象，無(wú)法滿足規(guī)范對(duì)碎石規(guī)格的要求，故碎石場(chǎng)應(yīng)禁止用此類方式篩分。

4結(jié)論

1)選擇振動(dòng)篩傾角為20°時(shí)，考慮瀝青路面施

工過(guò)程中防止集料離析等問(wèn)題，合成級(jí)配公稱粒徑通過(guò)率應(yīng)在95%～100%之間。AC-20混合料所用集料，碎石場(chǎng)配篩孔徑尺寸為23、11、6、3 mm較為合適。如選用過(guò)大篩網(wǎng)則也可以進(jìn)行集料生產(chǎn)，但會(huì)增加瀝青路面施工集料離析的控制難度。AC-16混合料所用集料，碎石場(chǎng)配篩孔徑尺寸以19、11、6、3 mm較為合適。

2) 若碎石場(chǎng)出現(xiàn)粗集料偏細(xì)的現(xiàn)象，則需考慮篩網(wǎng)傾角是否滿足15°～20°的要求，若不滿足，則應(yīng)盡量降低篩網(wǎng)傾角后，再調(diào)整篩網(wǎng)尺寸，以保證粗集料中較粗部分含量較多，使得在規(guī)定范圍內(nèi)的集料分布均勻。

3) 選擇多層集料篩網(wǎng)的振動(dòng)篩時(shí)，禁止選擇單層篩網(wǎng)由不同規(guī)格篩片拼接的振動(dòng)篩。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王鐵慶，張平.間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備配篩技術(shù)研究[J].路面機(jī)械與施工技術(shù)，2006(2)：17-21.

[2]王飛.碎石級(jí)配施工變異性及控制措施分析[J].山西交通科技，2013(6)：19-21.

[3]蔡軼飛，姜旺恒.熱料篩網(wǎng)對(duì)瀝青混合料級(jí)配的影響[J].公路交通技術(shù)，2006(5)：43-45.

[4]姜旺恒，熱料篩網(wǎng)設(shè)置原則探討[J].中外公路，2006，26(3)：284-286.

[5]周前進(jìn)，張承興.提高瀝青拌和站用振動(dòng)篩篩分能力和篩分效率的措施[J].施工技術(shù)，2012(4)：87-88

[6]范彬林.碎石加工技術(shù)在高速公路瀝青路面施工中的應(yīng)用初探[J].工程技術(shù)，2014(11)：79.

[7]孫希杰，程航，裴永清.碎石場(chǎng)功率補(bǔ)償設(shè)計(jì)探討[J].電氣開(kāi)關(guān)，2014(4)：69，108.

[8]交通部公路科學(xué)研究所.JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2005.

Selection of Sizes of Vibrating Screens in Crushing Plant of Asphalt Pavement

WANG Ruilin1, QIN Yong2

Abstract:By analyzing the aggregate produced by different screen sizes and vibrating screens at different angles in crushing plant, this paper studies provision of screens for aggregate used for AC-20 and AC-16 asphalt mixtures in crushing plant. The results of study show that 23, 11, 6 and 3mm vibrating screens are appropriated for cold AC-16 mixture; when the screening result of aggregate does not satisfy the requirement, first check whether the angle of vibrating screens is appropriated or not, and then adjust screen size after adjustment to qualified angle, if the screen angle cannot be adjusted, enlarge the screen size to a certain degree based on the reasonable screen size.

Keywords:crushing plant; vibrating screen; provision of screen; screen size

文章編號(hào)：1009-6477(2016)02-0040-04

中圖分類號(hào)：U416.217

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

作者簡(jiǎn)介：王瑞林(1982-)，男，山西省忻州市人，碩士，工程師。

收稿日期：2015-10-14

基金項(xiàng)目：山西省交通運(yùn)輸廳科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014-1-2)

DOI:10.13607/j.cnki.gljt.2016.02.009