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内容提要沥青路面集料加工关键技术集料加工关键技术主要包括以下几方面：◆建立集料加工标准化加工工艺与设备；◆制定集料加工的规格质量监控指标和验收标准；◆研究集料加工用筛孔与关键标准筛筛孔的关系；◆确定集料加工用标准化筛孔并建立集料规格与加工用筛孔的关系；◆明确沥青混合料类型与集料规格的相互关系沥青路面集料加工关键技术1.1集料加工场地建设集料加工场地需满足以下几方面的要求：1.认真调查料源，确定基岩矿物组成、构造、储量、岩石密度、抗压强度、孔隙率、吸水率、耐磨性等指标。2．集料加工企业需拥有固定的宕口，基岩特性稳定，否则生产的集料质量不稳定；料源选取宜考虑就地取材的原则，可减少运距，降低成本。3．石料生产过程中必须彻底清除覆盖层及泥土夹层；生产碎石用的原石不得含有土块、杂物，否则集料含泥量或泥块含量将难以控制。沥青路面集料加工关键技术4．盖山土、风化岩层（或不合格的岩层）清除范围距爆破影响线至少10m，人工配合装载机械进行块石分选，确保块石不混杂泥块或不合格岩石。5．加工现场集料堆放场地地面须硬化；部分集料加工场地未硬化，导致土、杂质易混入集料中，影响集料的洁净度和质量。6．场地应具有足够的面积来保证其布局合理，加工好的各类集料分开堆放，且分隔要清晰，否则不同规格集料易混放，造成级配不稳定，离析等，影响使用效果；加工场需设有专用的石料堆放场和块石分拣区；设置专用废料堆放场地，避免废弃料混入集料中，影响集料质量和使用效果。7．做好场地内及四周的排水设施，以免水淹没集料，增加集料含水率，沥青拌和楼中难以加热到预定温度，影响集料与沥青的粘附性。4．盖山土、风化岩层（或不合格的岩层）清除范围距爆破影响线至少10m，人工配合装载机械进行块石分选，确保块石不混杂泥块或不合格岩石。5．加工现场集料堆放场地地面须硬化；6．各类集料分开堆放，分隔清晰，否则不同规格集料易混放，造成级配不稳定、离析等，影响使用效果；加工场需设有专用的石料堆放场和块石分拣区；设置专用废料堆放场地，避免废弃料混入集料中，影响集料质量和使用效果。7．做好场地内及四周的排水设施，以免水淹没集料，增加集料含水率，沥青拌和楼中难以加热到预定温度，影响集料与沥青的粘附性。原材料堆放区原材料储存区沥青路面集料加工关键技术石料矿山沥青路面集料加工关键技术1.2集料加工工艺加工工艺影响集料加工质量影响因素材料自身性质所决定的质量选址过程探明储量取样分析石料性质加工工艺流程振动筛配筛加工过程加工机械的调试理想的集料是有坚硬棱角、粗表面纹理、近似立方体形状、有优良级配曲线的洁净碎石，为了满足上述要求，碎石加工工艺流程一般为：喂料机→鄂式破碎机→圆锥机→反击破碎机→振筛机→成品。◆在集料加工中，喂料机石料中含大量的泥土，在鄂式破碎机和圆锥机之间宜加入筛孔为10mm的振动筛，将绝大数的杂质筛除，以保证进入圆锥机块石的洁净。◆在鄂式破碎机和圆锥机、圆锥机和反击破碎机之间增装有储料仓，目的有两个：●当流程后段发生机械故障时，前段仍可继续生产，有提高产量作用；●保证供应给碎石机的石料均衡稳定，从而保证成品料颗粒形状、颗粒级配稳定沥青路面集料加工关键技术沥青路面集料加工关键技术沥青路面集料加工关键技术2.碎石设备的调整生产出石料的规格除了和振动筛的配筛有密切关系外，还和反击破碎机的机械结构也有很大的关系。因此为了生产出优良级配曲线和保持曲线的稳定性，对反击破碎机生产前调试和生产过程中的调整相当重要。反击破碎机上有两块反击板，形成两个破碎腔，调节套筒螺母，可改变反击板和板锤之间间隙，从而改变集料粒径，通常第一反击板间隙较大，作为粗碎部分，第二反击板间隙小一些，作为中细碎部分。正常生产前调整两块板间间隙，使生产出石料符合预定的级配曲线。在生产过程中，利用停机间隙，加以校核，使板间间隙始终和初始间隙保持一致。通过以上措施的处理后，在沥青混凝土生产过程中能保持生产过程中材料通过关键筛孔的通过率相对稳定。沥青路面集料加工关键技术设备实景图集料生产线冲击式破碎设备筛分设备沥青路面集料加工关键技术除尘设备除尘设备工厂集料加工过程采用的是干法除尘，利用鼓风机吹出的风力和引风机产生的负压将含有粉尘的空气进行过滤。粉尘经除尘器过滤后储存到粉罐，再通过罐车运输集中处理.包装设备包装设备主要由储料仓、挂袋装置、称重系统及输送机组成；包装设备工作时，储料仓出料口门打开，成品集料进入包装袋，称重系统开始实时监测包装袋重量，达到设定值，料门关闭，挂袋装置自动脱钩，包装好的集料扎口后通过皮带机输送到仓储轨道车，运至仓库.集料生产工艺流程沥青路面集料加工关键技术1.3集料分级根据国家现行《公路沥青路面施工技术规范》，粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙，级配应符合表1的规定。当单一规格集料的指标达不到表1要求，而按照集料配比计算的指标符合要求时，工程上允许使用。沥青路面集料加工关键技术在研究中发现现行规范中S7、S8、S9、S10四档料在工程应用中级配难以控制，储存与生产时容易发生利离析现象。为改善离析状况，增加了S7C、S8C、S9F三种集料规格。沥青路面集料加工关键技术根据国家现行《公路沥青路面施工技术规范》细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，应符合表2的规定。细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂以砂当量(适用于0～4.75mm)或亚甲蓝值(适用于0～2.36mm或0～0.15mm)表示。沥青路面集料加工关键技术为提高机制砂加工水平，满足各种混合料的级配要求。对0～2.36mm的细集料提出了级配范围的控制要求。现阶段广东省沥青路面工程常用集料规格有S7C、S8C、S9、S9F、S10、S12、S14、和S16。注意混合料类型与集料规格的关系，根据混合料类型来加工和选用集料的规格，是混合料设计和路面施工质量监控的重点。沥青路面集料加工关键技术沥青路面集料加工关键技术1.4集料标准化加工质量检验■每种规格集料都有一个公称最大粒径，应以其对应的标准筛筛孔的通过率作为加工质量监控指标，其目标值为95%，建议验收标准建议为90%-99%，建议S16验收标准为80%-99%。■集料加工过程中，应检验各种规格集料在相应控制筛孔通过率的均值是否符合验收标准要求，以及各种规格集料级配变异系数的大小。■在集料加工过程中，每天需对集料通过关键筛孔进行检验，建立检验台账，当数据发生变异时，应及时检查生产线进行调整。沥青路面集料加工关键技术质量管控体系集料特性对沥青混合料性能的影响2.1.集料酸碱性与沥青混合料性能的关系■砂石材料按照化学成分分为以硅、铝为主的酸性和中性石料，以钙、镁为主要成分的极性和超极性石料，俗称碱性石料。酸性石料以硅、铝为主，亲水、憎油，与沥青粘结性不好，碱性石料以钙镁为主，与沥青粘结性较好。■矿料的酸碱性通常是按照矿料的Si02含量来划分的，Si02含量大于65%的集料为酸性集料，Si02含量小于52%的集料为碱性集料，Si02含量在52-65%的为中性集料。酸性石料主要包括花岗岩、流纹岩、砂岩等，碱性石料包括辉绿岩、玄武岩、橄榄岩、石灰岩等。集料特性对沥青混合料性能的影响集料特性对沥青混合料性能的影响沥青作为粘结料裹附在石料表面，因此，检验石料与沥青的粘附效果，尤其是集料表面被沥青膜裹覆后，抵抗水浸蚀造成剥落的能力很重要。集料抗剥落试验选用埃索SBS成品改性沥青，粗集料分别为花岗岩、砂岩碎石，粗集料与沥青粘附性能试验结果如表5。集料特性对沥青混合料性能的影响2.2集料密度与沥青混合料体积指标和路用性能的关系沥青混合料级配变异、温度变异、压实变异问题已经倍受国内外学者关注，并已引起广大道路专业技术人员足够的重视。但是，集料密度变异对混合料性能影响的相关研究较少。《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）对高速公路沥青面层用集料密度的要求为：表面层粗集料表观相对密度≮2.60，细集料表观相对密度≮2.50；其他层次粗、细集料表观相对密度≮2.50。但对同批次集料密度的变异性（或波动范围）未作要求。工程实际中常见同一石料加工厂（或者同一宕口）石灰岩集料表观相对密度在2.60～2.80范围内波动。下面通过AC-20C的相关试验结果来介绍相同级配和油石比下，集料密度变化对沥青混合料体积指标及其路用性能的影响。集料特性对沥青混合料性能的影响（1）不同密度的粗集料研究试验选取高速公路用中面层AC-20C，从拌和厂料堆中选取4种不同密度的石灰岩粗集料，表6给出了4种集料主要技术指标的检测结果。采用表7所示的AC-20C型混合料的矿料级配。由表可见，所选定的目标配合比的各筛孔通过率在《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）规定的范围内。通过马歇尔试验确定混合料的油石比为4.4%。集料特性对沥青混合料性能的影响集料特性对沥青混合料性能的影响2.混合料体积指标混合料体积指标测试同种沥青（SBS改性沥青），同级配AC-20C，同油石比（4.4%），不同密度的4种石灰岩粗集料对应的混合料的体积指标试验结果见表8表8结果表明：矿料级配、吸水率、油石比不变时，粗集料密度增加，混合料空隙率随之减小；密度值增加0.2g/cm3，混合料空隙率值减小1%；矿料级配相同时，矿料间隙率VMA变化较小；混合料的稳定度随粗集料密度的增加而减小，流值随之增大。对四种密度不同，级配和油石比相同的AC-20C沥青混合料进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性试验，试验结果见表9集料特性对沥青混合料性能的影响集料特性对沥青混合料性能的影响由上可知，在相同级配和油石比的条件下，随着集料密度增加，沥青混合料空隙率减少，矿料间隙率变化较小，高温抗变形能力随之减弱，水稳定性和低温抗裂性能影响较小，建议在混合料的生产过程中，同一批次的粗集料密度允许波动范围为±0.1g/cm3集料特性对沥青混合料性能的影响2.3集料级配变异对沥青混合料路用性能的影响级配变异性分析是沥青混合料变异分析研究的一个重要组成部分。级配对沥青路面性能的影响是不言而喻的，如影响路面强度、抗水损害性能、耐久性能、抗疲劳性能等。级配变异表现为混合料中矿料颗粒的组成与实际设计的合成级配存在较大的差异，为此规范规定了几个关键筛孔，如最大公称粒径：4.75mm、2.36mm、0.075mm的通过率允许偏差范围，严重的级配变异会造成混合料离析，影响混合料的体积性能，导致矿料结构发生变化，是沥青路面产生坑槽、渗水、泛油等早期病害的主要根源。（1）级配变异性统计集料特性对沥青混合料性能的影响对级配的变异性分析主要利用燃烧法，通过在一定条件下混合料燃烧前后的质量差得出沥青含量以及对燃烧后的矿料进行筛分，得出抽提混合料级配。某工程沥青路面上、中面层所使用的混合料级配类型分别为Superpave-12.5和AC-20C。表10与表11所列结果为沥青上、中面层的级配抽提结果。表中很明晰的给出了筛分后每个筛孔的通过率的变异系数。图2与图3给出的是燃烧后级配曲线变异图。级配变异系数的计算与其它参数计算方法不同，它并非标准偏差与通过百分率均值的比值。正确的级配变异系数计算方法应该是标准偏差与各级筛筛余量均值的比值。各级筛筛余量可以通过百分率换算得出：上一级通过百分率与本级通过百分率之差即该级筛筛余量计算式为为第i级通过百分率标准偏差；为第i+1级通过百分率(%)；为第i级通过百分率(%)；为级配第i级通过百分率变异系数(%)。集料特性对沥青混合料性能的影响集料特性对沥青混合料性能的影响集料特性对沥青混合料性能的影响从表10、表11数据可以看出，级配的变异性是普遍存在的，对于混合料级配来说，由于矿料品质的稳定性难以维持，导致级配变异性较大，级配变异最终会导致油石比等其它指标随之发生变异。从图2、图3中可以清楚看出，由于级配变异性的存在，致使AC-20C混合料的燃烧并筛分后所有粒径通过率最大值合成曲线超出级配上限的范围。集料特性对沥青混合料性能的影响集料特性对沥青混合料性能的影响（2）级配变异性分析上、中面层级配变异系数的比较结果见图4表示（2）级配变异性分析上、中