高速公路集料加工除泥措施

張光琴 嚴(yán)彪

摘 要：隨著公路工程不斷發(fā)展和完善，國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更加完善。當(dāng)前交通設(shè)施建設(shè)呈現(xiàn)四通八達(dá)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。而公路施工中路面集料是保證公路質(zhì)量的重要因素，集料是瀝青混合料的主要原料，其質(zhì)量對(duì)于瀝青混凝土施工造成直接影響，集料質(zhì)量不佳影響路面使用性能。本文針對(duì)高速公路工程施工中的集料加工技術(shù)進(jìn)行分析，針對(duì)集料加工除泥措施進(jìn)行探討，并完善改進(jìn)措施，為公路集料加工除泥工作提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;集料加工處理;除泥措施

中圖分類號(hào)：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

集料是公路工程施工中，瀝青混合料占比最多的材料之一。集料質(zhì)量的優(yōu)劣，對(duì)于路面施工以及性能發(fā)揮有著重要意義。反映集料質(zhì)量通過其化學(xué)成分、自身強(qiáng)度、吸水率等。為了保證施工質(zhì)量，需要保證集料能夠?qū)崿F(xiàn)源頭管控，在加工過程中做好除泥處理。砂石集料加工過程繁瑣，工藝相對(duì)復(fù)雜，質(zhì)量控制的重點(diǎn)在于除泥。對(duì)此，針對(duì)現(xiàn)有的資源和條件，針對(duì)集料除泥措施，充分提升集料的加工質(zhì)量，最大程度保障高速公路集料除泥措施。

1 集料的選擇

瀝青混合料中含有的集料占比高達(dá)95%，因此集料質(zhì)量關(guān)乎著施工質(zhì)量。瀝青路面對(duì)公路表面的壽命造成影響，也是體現(xiàn)施工材料質(zhì)地的重要表現(xiàn)。集料質(zhì)量指標(biāo)包含集料的多項(xiàng)化學(xué)成分，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)按照性質(zhì)分為加工特性與資源特性。分別指的是經(jīng)過加工和原料采集地的集料質(zhì)量，可以說集料質(zhì)量?jī)?yōu)劣更主要是取決于集料生產(chǎn)與供應(yīng)。

1.1 集料的認(rèn)同特性

集料認(rèn)同性主要指的是集料經(jīng)過加工工藝處理后，能夠呈現(xiàn)出顆粒形狀、棱角性等特征。集料顆粒形狀對(duì)于提高路面結(jié)構(gòu)有重要作用，是保證瀝青路面保持平整的重要因素;集料表面紋理能夠增強(qiáng)骨料間的摩擦系數(shù)，進(jìn)一步提高路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。表面粗糙的骨料，更有利于瀝青料裹覆，保證表面能夠附上均勻的瀝青膜，提高施工材料的質(zhì)量;集料棱角性指的是集料內(nèi)摩阻力與抗力等，這與集料表面結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)有關(guān)。無規(guī)則多棱角的顆粒集料，在拌和中能夠保持更強(qiáng)的鎖水性與穩(wěn)定性，采用此類質(zhì)量的集料，能夠充分保障路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。有利于施工后，后期設(shè)備鋪攤碾壓;并且高粘土量對(duì)于瀝青料、集料的粘附性造成影響，導(dǎo)致施工后路面出現(xiàn)水損害現(xiàn)象[1]。對(duì)于集料的評(píng)價(jià)，多是通過判斷集料的各種形狀以及集料中的含泥量，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)決定施工質(zhì)量。需要在集料加工過程中，使用除塵、破碎等方式對(duì)其進(jìn)行處理。

1.2 集料的資源特性

集料資源特性根據(jù)其本身固有性質(zhì)決定，對(duì)施工路面質(zhì)量起重要作用。集料資源特性主要包括自身強(qiáng)度、吸水率、與瀝青料的粘附性等。而集料涉及到的性質(zhì)，都由集料的礦物性決定。受到地域因素影響，不同地區(qū)的集料強(qiáng)度存在差異，這是無法改變的客觀事實(shí)。并且，集料強(qiáng)度決定了路面承載性能，強(qiáng)度差的集料難以有效承載大量交通下的車輛荷載，會(huì)出現(xiàn)坍塌、破碎等現(xiàn)象，降低路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;集料密度與吸水率主要是集中影響路面造價(jià)，對(duì)于路面使用影響相對(duì)較差;集料中含有的物質(zhì)，對(duì)于集料和瀝青料之間的粘結(jié)性造成影響;集料與瀝青的粘附性對(duì)路面抗水性能產(chǎn)生直接影響。對(duì)于集料進(jìn)行資料評(píng)價(jià)的指標(biāo)，包含了石料強(qiáng)度、集料磨光值、壓碎值等。對(duì)此，在對(duì)集料選擇的過程中，需要保證最佳的處理工藝，提高集料的認(rèn)同特性指標(biāo)，保證集料符合規(guī)范要求，切實(shí)保障高速公路施工后路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2 集料加工工藝與含泥成因

2.1 工藝設(shè)計(jì)

集料中的骨料源于巖石，其中灰?guī)r的熱膨脹系數(shù)低，能夠與水泥砂漿系數(shù)保持一致，對(duì)于防止混凝土結(jié)構(gòu)裂縫十分有效。集料系統(tǒng)生產(chǎn)工藝，主要通過破碎和篩選分級(jí)篩選的方式，對(duì)骨料進(jìn)行加工生產(chǎn)。使用振動(dòng)設(shè)備送料，使用破碎機(jī)破碎集料后篩選再次破碎，進(jìn)行分級(jí)篩選，將清洗干凈的骨料放置在一處。并對(duì)清洗后的污水進(jìn)行回收，保證水循環(huán)利用。工藝設(shè)計(jì)使用的設(shè)備包含粗碎顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、除塵設(shè)備與噴水管等。在系統(tǒng)工藝中，額外增設(shè)螺旋式洗石機(jī)。

2.2 集料含泥成因

2.2.1 料場(chǎng)地質(zhì)條件

在巖石開采工作進(jìn)行期間，能夠發(fā)現(xiàn)巖石空隙在長(zhǎng)期的泥漿沉淀影響下，已經(jīng)形成強(qiáng)黏性的膨脹土存在于巖體內(nèi)。泥漿有著極強(qiáng)的附著力，導(dǎo)致巖石上的泥漿難以清除。此外，礦區(qū)的溶洞導(dǎo)致材料內(nèi)部含有砂卵石等雜質(zhì)，開采時(shí)發(fā)現(xiàn)大部分地區(qū)都帶有含泥現(xiàn)象，需要采取有效的措施，對(duì)泥漿進(jìn)行處理[2]。

2.2.2 毛料開采時(shí)摻和泥石

山場(chǎng)開采經(jīng)過爆破后，強(qiáng)大的爆破沖擊力會(huì)在空隙、巖石等多種介質(zhì)中傳遞，造成集料摻雜泥漿，難以將兩者分離開來。

2.2.3 加工過程泥團(tuán)更加堅(jiān)硬

采集后的集料未能得到科學(xué)的加工，導(dǎo)致開工倉(cāng)促，對(duì)集料加工的方案僅對(duì)其表面粉塵進(jìn)行了處理。實(shí)際骨料中的泥團(tuán)、泥塊依舊附著在集料上，并且經(jīng)過設(shè)備擠壓與錘擊，導(dǎo)致堆積過程中的泥塊與泥團(tuán)性質(zhì)更為堅(jiān)硬，難以有效消除。根據(jù)集料開采含泥原因分析，能夠得知導(dǎo)致集料附著泥漿是無法避免的。需要在開采后，使用有效的方法對(duì)集料進(jìn)行除泥技術(shù)，保證集料的質(zhì)量與供應(yīng)強(qiáng)度，提高公路路面的穩(wěn)定性。

3 集料除泥措施分析

根據(jù)集料含泥情況，對(duì)各方面進(jìn)行綜合考證與分析。為了保證集料生產(chǎn)后的質(zhì)量能夠符合高速公路施工質(zhì)量，結(jié)合施工實(shí)際需求，對(duì)集料進(jìn)行加工除泥操作，從源頭和生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，采取逐步降低含泥量的手法，降低含泥量。

3.1 分區(qū)開采

料場(chǎng)開采采取梯級(jí)爆破的方式，在爆破前利用挖掘機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的廢棄料進(jìn)行處理。爆破時(shí)對(duì)于不同夾泥含量的巖石分區(qū)進(jìn)行開挖工作，將爆破后的巖石進(jìn)行區(qū)分，將沒有夾泥的集料直接運(yùn)輸?shù)郊庸^(qū)。夾泥情況嚴(yán)重的集料，直接作為廢棄料處理。對(duì)于含有夾泥情況的巖石，根據(jù)有用料、無用料區(qū)分開后，分別裝車進(jìn)行運(yùn)輸。對(duì)于有用料和無用料的判斷，根據(jù)含泥量30%為標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 石料分擇

挖掘機(jī)裝車控制需要將爆破后的巖石料，使用挖掘機(jī)分擇開，根據(jù)粒徑進(jìn)行挑選;巖石毛料進(jìn)入顎式破碎機(jī)前，需要采取人工的方式，將超出20 cm的粒徑篩選出;分擇的過程中，利用堆料形成的坡度，使用網(wǎng)狀挖斗車、或者設(shè)置建議柵格將石料和泥土分離，如圖1所示;經(jīng)過分擇的工序后，毛料含泥量能夠控制5%左右，對(duì)于含泥量依舊較大的毛料，可以使用二次過篩的方式，再一次除泥。

3.3 系統(tǒng)內(nèi)除泥

進(jìn)一步擴(kuò)大半成品堆料場(chǎng)，為較大的泥塊預(yù)留足夠的時(shí)間進(jìn)行風(fēng)化。利用系統(tǒng)一篩對(duì)泥團(tuán)等進(jìn)行篩選，將規(guī)格5 cm以下的材料篩掉;對(duì)于料場(chǎng)山的清理，采用設(shè)備與人工共同作業(yè)的方式，使用人工將設(shè)備不便于清理的泥清除，減少泥團(tuán)與泥塊的數(shù)量，進(jìn)行清理后的成品料，其含泥量不會(huì)超出2%。

3.4 徹底清除泥團(tuán)和泥塊

為了保證加工洗出的成品料中泥團(tuán)與泥塊能夠有效去除，需要使用酒水悶料的方式，保證對(duì)石料的粘附泥漿進(jìn)行處理。經(jīng)過酒水浸泡后的泥團(tuán)、泥塊，能夠成為泥漿的模式。此時(shí)使用振動(dòng)篩選設(shè)備，對(duì)石料進(jìn)行處理，保證將集料的泥團(tuán)等更徹底的清除;經(jīng)過悶料處理的石料，能夠使用洗石機(jī)清洗，將骨料含量控制在規(guī)定范圍內(nèi)。對(duì)于骨料含泥量，應(yīng)結(jié)合振動(dòng)式設(shè)備與滾筒式設(shè)備，保證能夠通過皮帶連接，形成完善的作業(yè)系統(tǒng)，保證石料呈現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

此外，針對(duì)于清洗設(shè)備而言，需要使用清水對(duì)骨料進(jìn)行處理。但是開采區(qū)域的水源匱乏，需要保證水資源得到合理的利用。因此，采取循環(huán)水系統(tǒng)的方式開展作業(yè)。保證能夠在各個(gè)用水環(huán)節(jié)，提供足夠的水源，并形成水路回循環(huán)，保證實(shí)際用水量有效節(jié)約。在洗石機(jī)內(nèi)注入循環(huán)水，對(duì)其表面的泥漿、裹粉等進(jìn)行徹底清洗。將洗干凈的石料，運(yùn)輸?shù)狡磪^(qū)域，對(duì)其進(jìn)行加壓噴水，保證骨料清洗干凈。在實(shí)際操作過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有骨料存在漏洗的現(xiàn)象，按照上述內(nèi)容重復(fù)操作，直到骨料表面的泥漿沖洗干凈為止[3]。

3.5 運(yùn)輸

由于骨料清洗后選擇汽車運(yùn)輸，為了保證運(yùn)輸過程中，外界環(huán)境因素不會(huì)對(duì)石料造成影響。避免運(yùn)輸車輛行駛過程中尾氣、灰塵污染骨料。在實(shí)際裝車時(shí)，需要事先對(duì)汽車車廂進(jìn)行沖洗。并使用防塵布覆蓋在石料上，將其裝車，防止途中石料受到灰塵污染。

4 結(jié)論

綜上所述，基于高速公路施工集料質(zhì)量把控問題入手，能夠發(fā)現(xiàn)個(gè)別地區(qū)在實(shí)際采集集料的過程中，集料本身就帶有大量的泥。需要使用設(shè)備對(duì)集料進(jìn)行加工處理，有效將泥去除干凈。結(jié)合路面施工，從瀝青混凝土生產(chǎn)階段開始科學(xué)處理集料，使用破碎機(jī)粉碎集料，為瀝青混凝土提供更精細(xì)的集料，從源頭控制好路面工程施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]高立波，王森，霍繼輝，等.瀝青路面舊料精分離技術(shù)與大比例再生技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用[J].北方交通，

2021（8）：33-38.

[2]王清峰.SMA改性瀝青路面施工技術(shù)在高速公路中的具體應(yīng)用[J].安徽建筑，2021（7）：182+202.

[3]何俊輝，王大偉，黃建初.無砂大孔混凝土在高速公路改擴(kuò)建工程中的應(yīng)用研究[J].交通世界，2021（20）：89-91.