瀝青路面碎石場振動篩配篩的選擇

王瑞林，秦　勇

(1.黃土地區(qū)公路建設與養(yǎng)護技術交通行業(yè)重點實驗室， 太原　030006； 2.山西平陽高速公路建設管理處， 山西 陽泉　045011)

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瀝青路面碎石場振動篩配篩的選擇

王瑞林1，秦勇2

(1.黃土地區(qū)公路建設與養(yǎng)護技術交通行業(yè)重點實驗室， 太原030006； 2.山西平陽高速公路建設管理處， 山西 陽泉045011)

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

關鍵詞：碎石場；振動篩；配篩；篩孔尺寸

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

1配篩篩孔尺寸選擇

碎石場振動篩網(wǎng)的配篩尺寸一般以經(jīng)驗或JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》[8]中間歇式拌和機用振動篩網(wǎng)的配篩尺寸為參考，但實際配篩后，由于受篩網(wǎng)傾角、振動頻率、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到預想效果。

例如，某碎石場生產(chǎn)線為鄂破→圓錐破→整形機。粗集料振動篩選用3層振動篩，篩網(wǎng)面積8.5 m2，篩網(wǎng)傾角20°；選擇均勻分散上料。振動篩按廠家推薦的200 m3/h生產(chǎn)能力生產(chǎn)，其振動頻率800～970 r/min。本文通過更換篩網(wǎng)來改變篩網(wǎng)的篩孔尺寸，并分析篩網(wǎng)尺寸對集料規(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進行生產(chǎn)，集料篩分結果見表1。

表1　集料分級篩分和合成級配篩分結果與技術要求比較

注：篩分結果(1)為采用22 mm篩網(wǎng)生產(chǎn)的集料，篩分結果(2)為采用24 mm篩網(wǎng)生產(chǎn)的集料；合成級配1和合成級配2均采用10～20 mm∶5～10 mm∶3～5 mm∶0～3 mm= 44.5%∶15%∶6%∶31%∶3.5%的合成級配比例。兩者不同之處在于，合成級配1公稱粒徑19 mm通過率高于合成級配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率，可有效提高瀝青混合料鋪筑的均勻性。有學者認為，最大公稱粒徑尺寸篩孔通過百分率在95% ～100%范圍內變動對混合料的高溫穩(wěn)定性能有一定影響，而對水穩(wěn)定性幾乎沒有什么影響，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)；當篩孔從22 mm換為24 mm時，19 mm通過率增加了7.6%。所以，若需調整篩網(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準篩通過率就減少約4%，以此可以估算碎石場篩孔尺寸不滿足規(guī)范要求時其篩孔孔徑調整幅度。

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

表2　10～20 mm集料和合成級配篩分結果與技術要求比較

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

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，標準篩16 mm合成級配通過百分率已接近100%，混合料偏細；放大振動篩篩網(wǎng)至19 mm時，合成篩分公稱粒徑通過率位于90%～100%之間，不過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，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

碎石場采用19、11、6、3 mm篩網(wǎng)，振動篩傾角一般以15°～20°為準，但實際生產(chǎn)過程中，不同角度對碎石生產(chǎn)能力及篩分粗細程度有很大影響。本文通過調整振動篩傾角的方法來分析配篩傾斜角對集料篩分結果的影響。不同傾角的振動篩篩分結果見表3。

表3　不同傾角篩網(wǎng)集料篩分結果

注：篩分結果(1)為振動篩篩網(wǎng)傾角為23°的集料，篩分結果(2)為振動篩篩網(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，細的部分減少，且10～20 mm范圍內集料分布均勻，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)還未來得及篩分混合集料就已下滑并排出，導致10～20 mm集料中細的部分能夠較多地通過篩網(wǎng)；當篩網(wǎng)角度變緩時，集料篩分時間加長，10～20 mm集料中粗的部分通過率增加，從而使集料變得相對均勻。5～10 mm集料的篩分結果分析與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，較細部分增加。變換篩網(wǎng)傾角對0～3 mm集料影響不大。

綜上所述，在碎石場粗集料顆粒組成偏細時，需首先查看振動篩篩網(wǎng)角度是否合適，若不合適，調整到合格角度后再調整篩孔尺寸。若無法調整篩網(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的問題。

3配篩類型影響

目前，大部分碎石場采用多層組合篩網(wǎng)振動篩進行各檔集料的生產(chǎn)。因篩面尺寸各異，故角度最好選擇可調式的，且傾角以15°～20°為宜。但目前仍有小部分碎石場采用單層篩網(wǎng)振動篩。其篩網(wǎng)為分段式，即從小到大分段運用不同尺寸篩網(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篩網(wǎng)上繼續(xù)篩分，并再進入更大一級的篩網(wǎng)。此類篩分設備無法保證集料被完全篩分出來，存在大量混料現(xiàn)象，無法滿足規(guī)范對碎石規(guī)格的要求，故碎石場應禁止用此類方式篩分。

4結論

1)選擇振動篩傾角為20°時，考慮瀝青路面施

工過程中防止集料離析等問題，合成級配公稱粒徑通過率應在95%～100%之間。AC-20混合料所用集料，碎石場配篩孔徑尺寸為23、11、6、3 mm較為合適。如選用過大篩網(wǎng)則也可以進行集料生產(chǎn)，但會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，碎石場配篩孔徑尺寸以19、11、6、3 mm較為合適。

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

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

參 考 文 獻

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

[2]王飛.碎石級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)對瀝青混合料級配的影響[J].公路交通技術，2006(5)：43-45.

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

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

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

[7]孫希杰，程航，裴永清.碎石場功率補償設計探討[J].電氣開關，2014(4)：69，108.

[8]交通部公路科學研究所.JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規(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：1009-6477(2016)02-0040-04

中圖分類號：U416.217

文獻標識碼：B

作者簡介：王瑞林(1982-)，男，山西省忻州市人，碩士，工程師。

收稿日期：2015-10-14

基金項目：山西省交通運輸廳科技計劃項目(2014-1-2)

DOI:10.13607/j.cnki.gljt.2016.02.009