瀝青路面原材料加工及質量控制

張傳友，孫志馨

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 集料規格變異產生的原因

目前我國缺少穩定地供應公路特別是高速公路施工用集料的專門的大型碎石加工場，通常由多家向一條在建高速公路供料，這樣的做法加劇了集料規格的變異。工程中常見的集料規格變異問題主要來自于以下原因。

(1)不同料場采用原理與結構形式不同的碎石機將導致集料規格變異，如采用顎式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機及其不同組合加工集料時，集料的粒度分布與針片狀含量可能存在顯著差異，二級破碎必須采用反擊式破碎機或錘式破碎機。為了避免集料規格的嚴重變異，應統一各集料加工場配置碎石機的型號規格，并配置同一尺寸規格，同一生產廠家的篩網。由于不同碎石場的篩網布置和篩分效率差異較大，加之不同料場原材料材質的差異，盡管采用同一名義規格篩網，相同名義規格集料的顆粒組成仍可能存在較大變異性。

(2)碎石及篩分設備的關鍵部件(如襯板、篩網等)在生產過程中容易磨損、破裂、堵塞，如不能定期檢查、及時維修保養、按照加工量定時更換襯板與篩網，則可能使得同一粒徑的集料加工規格逐漸發生變異。

(3)需要嚴格控制碎石破碎過程中的復破率。許多碎石場為了調整各檔集料的產出比例，控制超規格集料的廢棄率，通常會將較大孔徑篩網篩余的集料重新投入碎石機破碎，反復破碎導致集料顆粒棱角度變差，甚至接近球體，從而降低了瀝青混合料中粗集料的嵌擠能力。

(4)按照我國技術規范生產S15、S16兩種機制砂時，應該采用規格集料和專用制砂機精細加工生產。如果將4．75mm或2．36mm篩網篩余部分作為機制砂，則其規格難以滿足規范提出的技術要求。特別是0．075mm以下部分的粉塵含量可能嚴重超標。0．075mm以下部分的粉塵含量超標影響瀝青混合料生產的粉膠比控制穩定性，當使用酸性石料時，較多的酸性石粉可能會影響瀝青混合料抵抗水損壞的能力。

我國的瀝青路面結構多為3層，相應地瀝青混合料類型順次為最大粒徑13mm(或16mm)、20mm、25mm。在加工集料時，應根據路面結構設計中確定的各結構層瀝青混合料最大粒徑，合理地確定備料的規格檔次。很多技術人員認為間歇式拌和設備配置有熱料倉振動篩，可以完全消除冷料規格配置與其變異的影響。但由于以下原因，間歇式拌和設備通常并不能徹底的解決冷料配置不合理引起的熱拌瀝青混合料級配變異。

2 綏牡高速公路瀝青路面用集料的加工質量控制

2．1 集料母材的選擇

綏牡高速公路沿線石料豐富，集料加工用母材選用優質的玄武巖。玄武巖是巖漿經由緩和噴發漫流而出，逐漸冷凝形成的。其SiO2含量小于55%，屬于弱堿性石料，具有強度高、耐磨性好、與瀝青粘附性好等優點。加工機制砂的母材選用集料規格為10～20mm或10～15mm，針片狀含量小，含泥量低的成品玄武巖集料進行加工。

2．2 集料加工質量控制要求

(1)集料加工設備要求。

高速公路瀝青路面用集料的碎石加工通常采用二級及以上破碎方式的碎石生產線，其中至少有一級以上的采用反擊破方式、干法除塵設備、洗料設備、廢料袋、振動喂料器、三層以上篩網的大面積振動篩。

常見的集料生產線組成為顎破+反擊破+反擊破或顎破+反擊破+沖擊破。

“頭破”采用顎式破碎機，其加工原理是采用機械靜壓對集料進行擠壓、搓、碾等多種破碎將500mm以下的石料破碎到130mm以下。屬于集料的粗碎和中碎。

“二破”采用反擊式破碎機，其加工原理是采用“石打鐵”，高速運動的集料循環，不斷沖擊反擊板，靠沖擊力來破碎集料，將130mm的集料破碎至40mm以下部分成品。

“三破”采用反擊破或沖擊破，沖擊破采用沖擊式破碎機(整形機)，其加工原理是高速運動石子打擊四周的石子或鐵壁后粉碎，分為“石打石”“石打鐵”，將40mm以下的或成品石料破碎整型成最終成品料。

綏牡高速公路建設項目采用顎破+反擊破+反擊破的石料加工方式，其加工出的碎石顆粒形狀規整，針片狀含量小。機制砂的加工采用專用制砂機制造，其加工出的機制砂具有顆粒形狀較好、棱角性好、集料潔凈程度高等優點。

(2)加強集料源頭的質量控制。

①用于軋制的塊石飽水抗壓強度宜不小于100MPa。②加強宕口的建設管理工作，宕口場地應干燥、潔凈并做必要的硬化處理，對宕口斷面上存在的土夾層、裂隙泥土、風化石、表層覆蓋土、表面植被等應及時清理并遠運，確保塊石的潔凈、干燥。③原料塊石是整個產品質量的源頭，必須從嚴進行控制，應有專人對原料塊石的供應負責把關，杜絕方解石、有水銹塊石、風化石、含泥塊石和樹根雜草等進入碎石生產線。④必須保證進入破碎機的塊石粒度，必須采用振動喂料機對進入破碎機的塊石進行最后一次篩選，以篩除原料塊石中的碎石和泥塊，確保進入破碎機的塊石質量。

(3)加強集料生產工藝的控制。

①集料加工過程中，現場必須有專人負責巡視檢查，發現不符合要求的礦石和雜物要及時清除，對現場的破碎機、振動篩、除塵器、皮帶運輸機要求每天工作前進行檢查，對篩面的磨損、料流、成品石料的粉塵含量要嚴格控制，發現問題及時處理。②加強集料的除塵力度，嚴格控制各規格料中的粉塵含量，在二破、振動篩上均應安裝除塵裝置。③集料加工過程中應盡量做到加工現場“日產日清”，并用灑水設備對場地灑布，以減少空氣中的粉塵含量。④集料加工廠每天開機后試驗人員應及時對各種規格的集料進行級配抽檢，對集料級配變化較大的應及時檢查生產設備是否出現問題，及時調整加工設備的工作參數(間隙、轉速等)使加工設備始終處于正常狀態。每生產15000t左右石料更換一次反擊板。必須嚴格控制細集料的粉塵含量。⑤集料加工過程中，各檔之間必須分界明顯，嚴禁出現串料和混料現象;⑥碎石生產過程中，成品料的下料口處各規格集料應分開堆放，建議相互之間采用磚砌擋墻隔離，分隔墻頂面高度應高于料堆坡腳至少50cm以上，防止不同規格集料之間相互串料。⑦機制砂生產過程中粉塵出口處應進行遮蓋，排出的粉塵應加水濕排作廢棄處理，嚴禁作為瀝青混合料的填料進行使用。為控制機制砂質量，各單位對到場的機制砂應及時進行抽檢和目測，檢測不合格的機制砂不得用于瀝青面層并及時清理出拌和場地。在雨季來臨之前，采用彩條布覆蓋或架設大棚的方式來“防雨、防塵”。⑧礦粉必須采用石灰巖或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經磨細得到的礦粉，用于加工礦粉的碎石中的泥土、雜質應除凈。

(4)加強集料規格的控制。

A1～A6標加工篩網尺寸的要求：下面層AC-25集料加工破碎機振動篩的篩孔尺寸為3mm，6mm，12mm，20mm，30mm;中面層AC-20集料加工破碎機振動篩的篩孔尺寸為3mm，6mm，12mm，20mm，26mm;上面層AC-16集料加工破碎機振動篩的篩孔尺寸為3mm，6mm，12mm，20mm。

A7～A8標加工篩網尺寸的要求：下面層AC-25集料加工破碎機振動篩的篩孔尺寸為3mm，6mm，10mm，18mm，30mm;中面層AC-20集料加工破碎機振動篩的篩孔尺寸為3mm，6mm，10mm，18mm，26mm;上面層SMA-13集料加工破碎機振動篩的篩孔尺寸為3mm，6mm，10mm，16mm。

根據合成級配情況，為保持生產過程中單檔料級配穩定，各檔粗集料規格應滿足表1、表、2的要求。

表1 A1～A6標瀝青混合料用粗集料規格

表2 A7～A8標瀝青混合料用粗集料規格

(5)加強成品集料的質量控制。

①成品集料裝運過程中必須有專人統一指揮，嚴禁出現拋、灑、漏現象，防止對料場及其他集料的污染。②堆放集料的場地建議硬化，嚴禁泥土、雜物等污染集料。對場區道路進行硬化，加工過程中保持道路濕潤，減少揚塵。③拌合樓的回收粉采用濕排，以防止污染。④合理堆放。無論粗細集料均屬于顆粒狀散體物料，料堆高度對原材料離析影響顯著，集料進場應控制堆垛高度，避免粗細分離，影響熱拌瀝青混合料質量。良好的堆放作業方式有助于保持集料的均勻性。“平堆豎取”的斜坡式分層堆料既可以減少由重力引起的離析，也可以將不同卡車運送的材料進一步的混合，使其更加均勻。分層堆積時每層高度應小于1m。

3 結束語

通過以上控制，生產出的各種規格石料均滿足規范及設計要求，使得瀝青混合料面層質量得到很大的提高。