喜獲好彩頭南方路機(jī)精品集料加工成套工藝技術(shù)在廣東長(zhǎng)大中山集料工廠的應(yīng)用重

南方路機(jī)精品集料生產(chǎn)線，為新的一年里重汽快速上量開了一個(gè)好彩頭。答謝會(huì)上，能夠在集料生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)集料破碎、整形、篩分、顆粒表面石粉去除、石粉含量控制、細(xì)集料篩分，魯南分人員著重講解了2016年重汽新推出的HOWO-T7H牽引車兩把利器——輕量化6×2牽引車和 “干線之星” 輕量化6×4牽引車。這兩大利器直接吸引了現(xiàn)場(chǎng)用戶的關(guān)注，細(xì)集料比例調(diào)節(jié)、石粉收集、精細(xì)化控制等技術(shù)要求，紛紛咨詢車輛有關(guān)事項(xiàng)，廣泛應(yīng)用于對(duì)粗細(xì)集料的粒型、級(jí)配、細(xì)度模數(shù)、含粉量等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求極高的跨海橋梁、水電、核電站工程項(xiàng)目中，表達(dá)對(duì)重汽曼技術(shù)產(chǎn)品強(qiáng)大信心。在了解了具體情況后，該生產(chǎn)線涉及到的多種瀝青細(xì)集料的生產(chǎn)工藝目前已申請(qǐng)專利。

廣東長(zhǎng)大公路工程有限公司，現(xiàn)場(chǎng)直接簽訂6臺(tái)訂單，作為具備公路工程施工總承包特級(jí)資質(zhì)、公路行業(yè)設(shè)計(jì)甲級(jí)資質(zhì)并擁有對(duì)外經(jīng)營(yíng)權(quán)的大型企業(yè)，會(huì)后又續(xù)簽了6臺(tái)訂單。(本文來自重汽)，承擔(dān)國(guó)內(nèi)重大公路、橋梁、隧道工程的施工工作?；趯?duì)工程施工工藝、工程材料、產(chǎn)品質(zhì)量方面的嚴(yán)苛控制，廣東長(zhǎng)大累計(jì)參與過270多座特大型、大型橋梁精品工程，先后獲得和級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)90多項(xiàng)，取得發(fā)明專利34項(xiàng)、魯班獎(jiǎng)2項(xiàng)、土木工程詹天佑獎(jiǎng)7項(xiàng)，是1997年唯一獲得西班牙第九屆國(guó)際建筑大獎(jiǎng)的公司。

舉世矚目的港珠澳大橋作為一座世界級(jí)的跨境、跨海通道，連接香港、珠海和澳門，涵蓋了路、橋、隧、島等各項(xiàng)工程，其CB04、CB05、CB07合同段，便是由廣東長(zhǎng)大公路工程有限公司承建。港珠澳大橋路面采用澆筑式瀝青混凝土施工方式，其所采用的粗細(xì)集料由南方路機(jī)精品集料生產(chǎn)線生產(chǎn)。

近日，廣東長(zhǎng)大公路工程有限公司楊東來、徐永剛、張廣平、張順先先生撰寫《瀝青路面集料加工技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展》一文，專題研究瀝青路面集料加工技術(shù)工藝，從專業(yè)視角闡述了精品集料加工成套工藝技術(shù)，其對(duì)國(guó)內(nèi)精品集料生產(chǎn)工藝進(jìn)行了專業(yè)獨(dú)到的解讀分析，具有很高的借鑒學(xué)價(jià)值，南方路機(jī)將此轉(zhuǎn)發(fā)，以饗讀者。

下文節(jié)選自楊東來、徐永剛、張廣平、張順先 先生發(fā)表于《筑路機(jī)械與施工機(jī)械化》2015年12期的論文《瀝青路面集料加工技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展》，該文版權(quán)歸原作者所有。

1. 集料加工的存在的問題與發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)對(duì)公路、尤其是高等級(jí)公路投資力度的加大，對(duì)瀝青路面提出了更高的、甚至是苛刻的要求。要提高瀝青路面質(zhì)量，首先是保證原材料的質(zhì)量，而集料的質(zhì)量是瀝青混合料質(zhì)量保證的關(guān)鍵之一。

1.1 國(guó)內(nèi)集料加工的現(xiàn)狀

無論是從理論上、還是實(shí)踐上，國(guó)內(nèi)外關(guān)于集料對(duì)瀝青路面性能影響和重要意義的認(rèn)識(shí)是基本一致的，尤其隨著道路的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，對(duì)瀝青路面集料質(zhì)量的重視與日俱增，對(duì)瀝青路面集料的質(zhì)量要求越來越高。集料質(zhì)量（包括規(guī)格、形狀、性能、穩(wěn)定性等）受到加工工藝、巖石資源、檢測(cè)評(píng)價(jià)水平和管理機(jī)制、市場(chǎng)體制等多方面因素的影響。

瀝青路面集料加工涉及到管理和技術(shù)兩方面的問題。近年我國(guó)各地從集料加工的管理和技術(shù)兩方面采取不同措施加強(qiáng)集料質(zhì)量，但整體上各地集料加工管理水平差異較大，瀝青集料的加工管理水平整體上還較低，表現(xiàn)在設(shè)備、工藝、管理等方面不配套和相對(duì)落后；同時(shí)缺乏關(guān)于瀝青路面集料的加工、管理方面相關(guān)技術(shù)指南、檢驗(yàn)規(guī)程等；分地區(qū)集料加工管理薄弱，缺乏對(duì)集料加工企業(yè)的管理和監(jiān)督，對(duì)集料的開采生產(chǎn)缺乏規(guī)劃和計(jì)劃指導(dǎo)，造成集料市場(chǎng)波動(dòng)較大，不同程度的影響了瀝青路面的質(zhì)量和進(jìn)度。另外鋼橋面鋪裝、薄層加鋪、SMA等特殊瀝青混合料需要的特種集料加工生產(chǎn)技術(shù)滿足不了工程的需要，需要對(duì)特種集料的加工生產(chǎn)進(jìn)行有針對(duì)性地研究和指導(dǎo)，滿足瀝青路面對(duì)集料品種、規(guī)格、質(zhì)量的不同需求。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)集料的顆粒特征、級(jí)配等對(duì)瀝青混合料的性能及瀝青路面的使用性能進(jìn)行了較多的研究，但對(duì)瀝青混合料用集料標(biāo)準(zhǔn)化加工工藝、加工質(zhì)量控制體系及控制指標(biāo)研究很少。廣東高速公路瀝青路面施工過程中，近年也對(duì)集料加工管理加強(qiáng)了控制，從集料加工工藝、料場(chǎng)管理、集料規(guī)格等多方面采取措施進(jìn)行控制，集料質(zhì)量有了明顯提高。提高瀝青路面使用壽命需從源頭抓起，研究瀝青路面集料加工具有非常重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

1.2 集料加工和管理存在的主要問題

國(guó)內(nèi)的集料加工廠家，大多是按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）規(guī)定的每種規(guī)格集料的公稱粒徑范圍的兩個(gè)篩孔加工集料。通過 對(duì)加工的集料進(jìn)行抽樣檢測(cè)，抽取的瀝青路面中、下面層用集料20組篩網(wǎng)的80檔集料，將各檔集料按相應(yīng)的規(guī)格要求檢驗(yàn)，合格率只有58%，多個(gè)工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)取樣抽提篩分資料統(tǒng)計(jì)表明，當(dāng)前瀝青路面各層混合料的級(jí)配變異系數(shù)都在8%以上，甚至高達(dá)15%，這往往成為路面病害多和使用壽命短的主要原因。

調(diào)查結(jié)果表明我國(guó)瀝青路面集料加工的常見問題主要表現(xiàn)為：廠家眾多、設(shè)備落后、技術(shù)管理落后、不配套、石料質(zhì)量較差、生產(chǎn)碎石粒徑超大、針片狀多、粉塵多、施工現(xiàn)場(chǎng)碎石來源亂、碎石堆放不規(guī)范、碎石二次污染現(xiàn)象普遍、分碎石含軟石、風(fēng)化巖較多等。“規(guī)格料不規(guī)格”是瀝青面層用集料的一個(gè)比較突出的問題，從碎石場(chǎng)采購(gòu)的同一規(guī)格的集料，其顆粒組成的變異性常有顯著差異。各檔料級(jí)配變異性大將嚴(yán)重影響混合料級(jí)配的穩(wěn)定，集料已成為目前是我國(guó)瀝青路面施工中最不穩(wěn)定、最難控制、影響最大的一個(gè)焦點(diǎn)問題，也是影響瀝青路面質(zhì)量的一個(gè)最顯著因素，集料質(zhì)量達(dá)不到要求，是致瀝青路面性能降低，出現(xiàn)早期損壞，集料問題正在逐漸得到了有關(guān)單位和門的重視。我國(guó)在施工設(shè)備、工藝、瀝青材料等性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的情況下，瀝青路面質(zhì)量及耐久性卻顯著低于國(guó)際先進(jìn)水平，集料加工生產(chǎn)水平低下是其中的一個(gè)重要原因。

集料加工生產(chǎn)領(lǐng)域長(zhǎng)期落后現(xiàn)象的原因是：（1）集料加工篩孔的選用沒有標(biāo)準(zhǔn)，加工的集料合格率低；（2）集料規(guī)格質(zhì)量控制指標(biāo)不明確，過程控制不嚴(yán)格，驗(yàn)收制度松弛或根本沒有驗(yàn)收制度，致使集料級(jí)配變異性極大。（3）同一巖口集料密度變異的控制問題；（4）瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范只提出瀝青混合料用粗、細(xì)集料規(guī)格要求，但沒有給出這些規(guī)格集料的標(biāo)準(zhǔn)化加工技術(shù)。

1.3 集料加工和管理發(fā)展趨勢(shì)

近年我國(guó)各在加強(qiáng)瀝青路面集料質(zhì)量方面采取了多項(xiàng)措施，包括制定集料質(zhì)量規(guī)定、集料生產(chǎn)工藝規(guī)定、集料生產(chǎn)企業(yè)管理要求、市場(chǎng)準(zhǔn)入制度、集料采購(gòu)招投標(biāo)制度、監(jiān)督檢查機(jī)制以及技術(shù)培訓(xùn)工作，對(duì)提高瀝青路面集料質(zhì)量起到了顯著作用。在相關(guān)門的規(guī)范和指導(dǎo)下，整體上我國(guó)瀝青路面集料加工發(fā)展的趨勢(shì)是規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化、規(guī)模化、管理現(xiàn)代化，隨著發(fā)展對(duì)集料生產(chǎn)加工的環(huán)保、節(jié)能的要求更高，要求集料生產(chǎn)加工必須滿足綠色、環(huán)保、節(jié)能、效率要求。

我國(guó)瀝青路面集料加工技術(shù)和管理是伴隨著瀝青路面逐漸發(fā)展的，整體上發(fā)展時(shí)間還較短，瀝青路面施工技術(shù)近5~10年的發(fā)展較快，但瀝青路面集料加工技術(shù)和管理發(fā)展的相對(duì)滯后，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的集料加工技術(shù)和管理發(fā)展較快。其中江蘇等的集料加工技術(shù)和管理較快，也比較有代表性。下面介紹廣東在集料加工和管理的情況及發(fā)展趨勢(shì)。

廣東交通2008年立項(xiàng)研究“瀝青路面集料加工地方規(guī)定”，課題組利用標(biāo)準(zhǔn)化篩孔的篩網(wǎng)，通過準(zhǔn)確調(diào)試和監(jiān)控破碎機(jī)反擊板與板錘之間的間隙，嚴(yán)格按照瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范關(guān)于各種規(guī)格集料的級(jí)配要求，大規(guī)模加工合格集料的技術(shù)。已在內(nèi)廣梧高速公路等十幾項(xiàng)工程中應(yīng)用，取得了良好的效果。改變了長(zhǎng)期以來配比設(shè)計(jì)遷就集料加工的面，十分顯著地減少了混合料級(jí)配的變異性和路面離析現(xiàn)象，大大提高了路面的密水性和均勻性，顯著地減少了拌和樓的溢料、等料現(xiàn)象，減少了燃料消耗，提高了生產(chǎn)率，降低了成本。超過1000公里的路面施工實(shí)踐證明，這項(xiàng)技術(shù)是解決瀝青路面水損害和車轍變形等早期病害的有效措施。

近年來，廣東對(duì)瀝青路面的細(xì)集料的加工提出了新的要求，對(duì)瀝青混合料的細(xì)集料采用機(jī)制砂，逐漸禁止使用石屑來代替細(xì)集料來使用。特別是從2014年起，由于港珠澳大橋橋面鋪裝澆注式瀝青混凝土采用了英國(guó)BS1447標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)細(xì)集料的分檔提出了新的要求，將0-2.36mm細(xì)集料細(xì)分為A料（0.075-0.212mm）、B料（0.212-0.6mm）、C料（0.6-2.36mm）3檔，對(duì)混合料的級(jí)配控制更加穩(wěn)定。但國(guó)內(nèi)的集料加工生產(chǎn)線無法加工出符合標(biāo)準(zhǔn)的集料，為解決上述問題，廣東長(zhǎng)大公路工程有限公司在中山火炬區(qū)建立了集料工廠，負(fù)責(zé)鋼橋面專用集料的生產(chǎn)。

中山集料工廠的建成和成套技術(shù)的應(yīng)用，解決了港珠澳大橋橋面鋪裝集料及國(guó)內(nèi)其他鋼橋面集料分檔的技術(shù)難題，對(duì)集料加工水平的提高起到極大的推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了集料加工工廠化生產(chǎn)，其加工水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

2 集料標(biāo)準(zhǔn)化加工的關(guān)鍵技術(shù)和工藝

集料標(biāo)準(zhǔn)化加工的關(guān)鍵技術(shù)和工藝主要包括以下幾方面：建立集料加工標(biāo)準(zhǔn)化加工工藝與設(shè)備；制定集料加工的規(guī)格質(zhì)量監(jiān)控指標(biāo)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；研究集料加工用篩孔與關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔的關(guān)系，確定集料加工用標(biāo)準(zhǔn)化篩孔并建立集料規(guī)格與加工用篩孔的關(guān)系；明確瀝青混合料類型與集料規(guī)格的相互關(guān)系。

2.1 集料加工場(chǎng)地

集料加工場(chǎng)地需滿足以下幾方面的要求：

1. 集料加工企業(yè)需經(jīng)過認(rèn)真的料源調(diào)查，通過調(diào)查確定基巖的礦物組成、構(gòu)造、儲(chǔ)量、巖石密度、抗壓強(qiáng)度、孔隙率、吸水率、耐磨性等。根據(jù)基巖特性是否滿足相關(guān)規(guī)范技術(shù)要求來確定是否開采。

2．集料加工企業(yè)需擁有固定的宕口，基巖特性穩(wěn)定，否則生產(chǎn)的集料質(zhì)量不穩(wěn)定；料源選取宜考慮就地取材的原則，可減少運(yùn)距，降低成本。

3．采石場(chǎng)在生產(chǎn)過程中必須徹底清除覆蓋層及泥土夾層，巖石覆蓋層及泥土夾層對(duì)集料質(zhì)量影響大；生產(chǎn)碎石用的原石不得含有土塊、雜物，否則集料含泥量或泥塊含量將難以控制。

4．蓋山土、風(fēng)化巖層（或不合格的巖層）清除范圍距爆破影響線至少10m，人工配合裝載機(jī)械進(jìn)行塊石分選，確保塊石不混雜泥塊或不合格巖石。

5．加工現(xiàn)場(chǎng)集料堆放場(chǎng)地地面須硬化；分集料加工場(chǎng)地未硬化，導(dǎo)致土、雜質(zhì)易混入集料中，影響集料的潔凈度和質(zhì)量。

6．場(chǎng)地應(yīng)具有足夠的面積來保證其布合理，加工好的各類集料分開堆放，且分隔要清晰，否則不同規(guī)格集料易混放，造成級(jí)配不穩(wěn)定，離析等，影響使用效果；加工場(chǎng)需設(shè)有專用的石料堆放場(chǎng)和塊石分揀區(qū)；設(shè)置專用廢料堆放場(chǎng)地，避免廢棄料混入集料中，影響集料質(zhì)量和使用效果。

7．做好場(chǎng)地內(nèi)及四周的排水設(shè)施，以免水淹沒集料，增加集料含水率，瀝青拌和樓中難以加熱到預(yù)定溫度，影響集料與瀝青的粘附性。

2.2 集料加工工藝

石料的加工，就是選擇優(yōu)質(zhì)的原材料，經(jīng)過破碎、篩分最終形成我們所需要的產(chǎn)品。加工產(chǎn)品的質(zhì)量主要有兩個(gè)大方面：一是材料自身性質(zhì)所決定的質(zhì)量；二是加工工藝影響材料規(guī)格、形狀、含泥量等指標(biāo)的變化。材料自身性質(zhì)的質(zhì)量在石場(chǎng)的選址過程，通過探明儲(chǔ)量、取樣分析石料性質(zhì)等手段較易控制。加工過程影響質(zhì)量主要有三個(gè)方面：一為加工工藝流程；二為振動(dòng)篩配篩；三為加工過程加工機(jī)械的調(diào)試。

理想的集料是有堅(jiān)硬棱角、粗表面紋理、近似立方體形狀、有優(yōu)良級(jí)配曲線的潔凈碎石，為了滿足上述要求，碎石加工工藝流程一般為：喂料機(jī)→鄂式破碎機(jī)→圓錐機(jī)→反擊破碎機(jī)→振篩機(jī)→成品。

1. 集料加工工藝流程

在集料加工中，喂料機(jī)裝入的為巖口開炸出的片石，其中含大量的泥土，因此，在鄂式破碎機(jī)和圓錐機(jī)之間宜加入篩孔為10mm的振動(dòng)篩，將絕大數(shù)的雜質(zhì)篩除，以保證進(jìn)入圓錐機(jī)塊石的潔凈。另外，在鄂式破碎機(jī)和圓錐機(jī)、圓錐機(jī)和反擊破碎機(jī)之間增裝有儲(chǔ)料倉(cāng)，目的有兩個(gè)：一是當(dāng)流程后段發(fā)生機(jī)械故障時(shí)，前段仍可繼續(xù)生產(chǎn)，有提高產(chǎn)量作用；二是保證供應(yīng)給碎石機(jī)的石料均衡穩(wěn)定，從而保證成品料顆粒形狀、顆粒級(jí)配穩(wěn)定。在圓錐機(jī)和儲(chǔ)料倉(cāng)間安裝振篩機(jī)，將從圓錐機(jī)出來的碎石選樣3cm～5cm碎石進(jìn)入反擊破碎機(jī)，碎石規(guī)格選樣的理由是如果過降低反擊破的生產(chǎn)效率；過小會(huì)使未經(jīng)反擊破碎進(jìn)入31.5mm檔以下的顆粒過多，造成集料針片狀的加大。為了獲得潔凈的石料，需在反擊破碎機(jī)前安裝除塵設(shè)備，在振篩機(jī)皮帶出口安裝了除塵設(shè)備。集料加工的工藝流程為：

碎石生產(chǎn)工藝流程圖

2.碎石設(shè)備的調(diào)整

生產(chǎn)出石料的規(guī)格除了和振動(dòng)篩的配篩有密切的關(guān)系外，和反擊破碎機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)也有很大的關(guān)系，因此為了生產(chǎn)出優(yōu)良級(jí)配曲線和保持曲線的穩(wěn)定性，對(duì)反擊破碎機(jī)生產(chǎn)前調(diào)試和生產(chǎn)過程中的調(diào)整相當(dāng)重要。反擊破碎機(jī)上有兩塊反擊板，形成兩個(gè)破碎腔，調(diào)節(jié)套筒螺母，可改變反擊板和板錘之間間隙，從而改變集料粒徑，通常第一反擊板間隙較大，作為粗碎分，第二反擊板間隙小一些，作為中細(xì)碎分。正常生產(chǎn)前調(diào)整兩塊板間間隙，使生產(chǎn)出石料符合預(yù)定的級(jí)配曲線。在生產(chǎn)過程中，利用停機(jī)間隙，加以校核，使板間間隙始終和初始間隙保持一致。通過以上措施的處理后，在瀝青混凝土生產(chǎn)過程中能保持生產(chǎn)過程中材料通過關(guān)鍵篩孔的通過率相對(duì)穩(wěn)定。

2.3 集料分級(jí)

根據(jù)現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，粗集料應(yīng)該潔凈、干燥、表面粗糙，級(jí)配應(yīng)符合表1的規(guī)定。當(dāng)單一規(guī)格集料的指標(biāo)達(dá)不到表1要求，而按照集料配比計(jì)算的指標(biāo)符合要求時(shí)，工程上允許使用。在研究中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范中S7、S8、S9、S10四檔料在工程應(yīng)用中級(jí)配難以控制，增加了S7C、S8C、S9F三種集料規(guī)格。

表1 瀝青混合料用粗集料規(guī)格

根據(jù)現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配，應(yīng)符合表2的規(guī)定。細(xì)集料的潔凈程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分?jǐn)?shù)表示，石屑和機(jī)制砂以砂當(dāng)量(適用于0～4.75mm)或亞甲藍(lán)值(適用于0～2.36mm或0～0.15mm)表示。表3中，對(duì)于機(jī)制砂的級(jí)配提出了更高的要求，其目的是能滿足各種混合料的級(jí)配要求。對(duì)0~2.36的細(xì)集料提出了級(jí)配范圍的控制要求。

廣東瀝青路面工程常用集料規(guī)格有S7C、S8C、S9、S9F、S10、S12、S14、和S16。

注意混合料類型與集料規(guī)格的關(guān)系，根據(jù)混合料類型來加工和選用集料的規(guī)格，是混合料設(shè)計(jì)和路面施工質(zhì)量監(jiān)控的重點(diǎn)。

2.4 集料加工關(guān)鍵技術(shù)

從集料加工過程得知，影響集料粒徑和級(jí)配的因素有：篩網(wǎng)的篩孔尺寸，篩網(wǎng)的傾角，篩網(wǎng)的長(zhǎng)度、振幅和頻率，以及反擊破碎機(jī)上反擊板與板錘之間的間隙。每臺(tái)反擊式破碎機(jī)通常有兩個(gè)破碎腔(有的只有一個(gè))，在粗破碎腔上反擊板與板錘之間的間隙較大；在中、細(xì)破碎腔上反擊板與板錘之間的間隙小一些。這兩個(gè)間隙可以通過套筒螺母來調(diào)整。篩孔尺寸的選定是關(guān)鍵因素，一旦篩網(wǎng)裝上去，只有上述兩個(gè)間隙可以調(diào)整，其他因素都難以改變了。集料加工的關(guān)鍵技術(shù)是準(zhǔn)確地選定篩孔組合和準(zhǔn)確調(diào)試、監(jiān)控反擊板與板錘之間的間隙。

各種規(guī)格集料在其公稱最大粒徑對(duì)應(yīng)篩孔的通過率，由選定的篩孔尺寸來控制。而S11在9.5mm和S15在2.36mm篩孔的通過率只能通過調(diào)試反擊板與板錘之間的間隙來調(diào)整。

標(biāo)簽：路面機(jī)械 南方路機(jī)