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)。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)格控制的方法。

 

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JTGF40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》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8.5m2，篩網(wǎng)傾角20°;選擇均勻分散上料。振動(dòng)篩按廠家的200m3/h生產(chǎn)能力生產(chǎn)，其振動(dòng)頻率800～970r/min。本文通過更換篩網(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、0～3mm，篩網(wǎng)傾角為20°，振動(dòng)篩配篩尺寸依據(jù)JTGF40—2004規(guī)定，分別選擇22、11、6、3mm和24、11、6、3mm進(jìn)行生產(chǎn)。

 

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率，可提高瀝青混合料鋪筑的均勻性。有學(xué)者認(rèn)為，公稱粒徑尺寸篩孔通過百分率在95%～100%范圍內(nèi)變動(dòng)對(duì)混合料的高溫穩(wěn)定性能有影響，而對(duì)水穩(wěn)定性幾乎沒有什么影響，但可地提高瀝青混合料的抗離析能力。可以看出，為控制公稱粒徑集料的通過百分率，AC-20瀝青混合料所用集料篩網(wǎng)可選擇22～24mm，23mm較優(yōu);當(dāng)篩孔從22mm換為24mm時(shí)，19mm通過率增加了7.6%。所以，若需調(diào)整篩網(wǎng)篩孔尺寸，則每增加1mm篩孔尺寸，此篩孔向下近一檔篩通過率就減少約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-16mm集料時(shí)，振動(dòng)篩配篩尺寸依據(jù)JTGF40—2004規(guī)定，分別選擇18、11、6、3mm和19、11、6、3mm進(jìn)行生產(chǎn)。更換上一層篩網(wǎng)僅對(duì)集料有影響。

數(shù)據(jù)可以看出，選用JTGF40—2004規(guī)定的18mm篩網(wǎng)生產(chǎn)時(shí)，篩16mm合成級(jí)配通過百分率已接近100%，混合料偏細(xì);放大振動(dòng)篩篩網(wǎng)至19mm時(shí)，合成篩分公稱粒徑通過率位于90%～100%之間，不過多偏向值或小值。因此，篩網(wǎng)選用19、11、6、3mm篩網(wǎng)，且篩網(wǎng)傾斜角不變時(shí)，其可用于AC-16瀝青混合料用集料的生產(chǎn)。

 

配篩傾角影響

碎石場(chǎng)采用19、11、6、3mm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。

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10～20mm集料篩分后，其中較粗部分增加，細(xì)的部分減少，且10～20mm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10～20mm集料中細(xì)的部分能夠較多地通過篩網(wǎng);當(dāng)篩網(wǎng)角度變緩時(shí)，集料篩分時(shí)間加長(zhǎng)，10～20mm集料中粗的部分通過率增加，從而使集料變得相對(duì)均勻。5～10mm集料的篩分結(jié)果分析與10～20mm同。篩網(wǎng)傾角后，3～5mm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)0～3mm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)尺寸上做程度放大，從而可解決集料偏細(xì)的問題。

 

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，其中上面一段為小篩孔篩網(wǎng)。隨著混合集料篩分，未篩分下去的混合集料滑到次小篩網(wǎng)上繼續(xù)篩分，并再進(jìn)入更大的篩網(wǎng)。此類篩分設(shè)備無(wú)法集料被完篩分出來(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。

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程中防止集料離析等問題，合成級(jí)配公稱粒徑通過率應(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、3mm較為合適。如選用過大篩網(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、3mm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)盡量篩網(wǎng)傾角后，再調(diào)整篩網(wǎng)尺寸，以粗集料中較粗部分含量較多，規(guī)定范圍內(nèi)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。