黎惠瑩，馮中敏，袁 嬌，羅正斌

1.東華理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院，江西 南昌 330013；2.江西省交通科學(xué)研究院，江西 南昌 330200

1 瀝青混合料用集料現(xiàn)狀

目前，普遍認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，對混合料的各項性能影響十分顯著，直接影響著整個路面工程的質(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，遠距離運輸會大幅增加運輸費用，從而增加建設(shè)成本。所以，路面項目都是委托當(dāng)?shù)厥瘓錾a(chǎn)所用集料，這也使得集料的質(zhì)量受到了地方石場的限制。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，建立標準化集料加工流程，規(guī)范集料加工工藝，及時控制集料質(zhì)量。

2 目前我省主要的集料加工設(shè)備

2.1 破碎設(shè)備

表1 破碎設(shè)備工作原理及特點

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、圓錐破碎機、反擊破碎機、沖擊破碎機［2］，工作原理及特點見表1。

2.2 篩分設(shè)備

石料經(jīng)破碎機破碎后形成的集料成品排出后需要用篩分設(shè)備進行規(guī)格分級，而篩分設(shè)備可分為固定篩、圓筒篩、振動篩三種，其優(yōu)勢特點見表2。

表2 篩分設(shè)備種類及其優(yōu)勢特點

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)勢特點見表3。

表3 除塵設(shè)備優(yōu)勢特點

3 集料加工流程及質(zhì)量控制

石料在石場中經(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)備對集料進行破碎的單級破碎流程和二級及以上的破碎程序，采用多種破碎設(shè)備對石料進行破碎的多級破碎。單級破碎流程單一，集料在破碎過程中沒有得到充分規(guī)整，生產(chǎn)出來的集料質(zhì)量通常不達標。多級破碎生產(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值要求小于10%，低于單級破碎的集料［5］。

3.1.1 江西省采石場加工工藝分析

對江西省高速公路瀝青路面用集料采石場加工工藝進行調(diào)研，結(jié)果見表4。

表4 瀝青路面用集料采石場調(diào)查結(jié)果

由表4 可知，樂平市勝達采石場設(shè)有小功率除塵機，但效果較差，現(xiàn)場揚塵嚴重，集料生產(chǎn)線出料口處粉料與集料混雜情況嚴重，粗集料污染嚴重。上高縣瀾陽采石場和德安縣吉發(fā)采石場均采用水洗法除塵，但上高縣瀾陽采石場集料水洗工藝水源來自蓄水池，但蓄水量較小，正常生產(chǎn)時不能確保水量供應(yīng)，污水未經(jīng)過沉淀后重復(fù)利用；德安縣吉發(fā)采石場集料生產(chǎn)線添加了較為完善的水洗工藝，水洗設(shè)備安置于振動篩頂部，除塵效果較好。

3.1.2 集料加工工藝的改進

在對江西省為高速公路瀝青路面供應(yīng)集料的采石場分析發(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、三級破碎工藝的基礎(chǔ)上對集料加工工藝進行改進，提出適合江西省的二級、三級標準化加工流程。

經(jīng)過大量工程應(yīng)用對比，最終選擇布袋式除塵器作為標準化加工的除塵設(shè)備，在反擊破碎機之前和振動篩皮帶出口處個布置一個布袋式除塵器，保證排出的成品規(guī)格料保持潔凈。二級標準化加工流程為：喂料機→鄂式破碎機→50mm 篩孔振動篩→（+布袋式除塵器）反擊式破碎機→振篩機（布袋式除塵器）→集料成品（如圖1）。三級標準化加工流程為：喂料機→鄂式破碎機→50mm 篩孔振動篩→圓錐破碎機→（+布袋式除塵器）反擊式破碎機→振篩機（布袋式除塵器）→集料成品。（如圖2）

圖1 二級標準化集料加工工藝流程

圖2 三級標準化集料加工工藝流程

3.2 質(zhì)量控制

3.2.1 級配控制

成品規(guī)格料級配不合格將嚴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)嚴格控制集料級配，現(xiàn)采取如下措施對瀝青路面用集料各檔集料的級配進行控制：

（1）對我省生產(chǎn)瀝青路面集料用的篩面進行統(tǒng)一標準，按規(guī)范規(guī)定各檔集料級配篩孔尺寸，以減小各集料加工廠生產(chǎn)出的集料的變異性。定期檢查振動篩皮帶出口處集料成品，對規(guī)格料進行篩分分析，若級配出現(xiàn)異常，及時找出原因并進行調(diào)整，直到生產(chǎn)出的集料符合標準。

（2）在集料生產(chǎn)過程中，要保證喂料機給顎式破碎機喂料的穩(wěn)定性，從而保證集料加工流程的順暢。如果喂料機不能穩(wěn)定給顎式破碎機喂料，將影響到振動篩的給料流量，從而影響各規(guī)格集料成品級配穩(wěn)定，會造成各檔集料變粗。

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、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，除了要按推薦的標準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破碎的破碎比盡可能小。

4 結(jié)語

為完善我省集料加工工藝，通過目前常用的集料破碎設(shè)備及集料加工工藝流程對我省瀝青路面面層用集料生產(chǎn)存在的不足進行分析，提出以下幾點建議：

（1）推薦二級標準化加工：喂料機→鄂式破碎機→50mm篩孔振動篩→（+布袋式除塵器）反擊式破碎機→振篩機（布袋式除塵器）→集料成品。推薦三級標準化加工：喂料機→鄂式破碎機→50mm 篩孔振動篩→圓錐破碎機→（+布袋式除塵器）反擊式破碎機→振篩機（布袋式除塵器）→集料成品。

（2）為保證集料級配控制，我省應(yīng)對篩面進行標準統(tǒng)一，并規(guī)范篩孔尺寸。

（3）可以通過控制破碎段的破碎比來控制集料針片狀含量。