南方路機精品集料生產(chǎn)線(xiàn)，能夠在集料生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現集料破碎、整形、篩分、顆粒表面石粉去除、石粉含量控制、細集料篩分，細集料比例調節、石粉收集、精細化控制等技術(shù)要求，廣泛應用于對粗細集料的粒型、級配、細度模數、含粉量等技術(shù)標準要求極高的跨海橋梁、水電、核電站工程項目中，該生產(chǎn)線(xiàn)涉及到的多種瀝青細集料的生產(chǎn)工藝目前已申請國家獨立研發(fā)。

       廣東長(cháng)大公路工程有限公司，作為具備國家公路工程施工總承包特級資質(zhì)、公路行業(yè)設計甲級資質(zhì)并擁有對外經(jīng)營(yíng)權的大型企業(yè)，承擔國內重大公路、橋梁、隧道工程的施工工作?；趯こ淌┕すに?、工程材料、產(chǎn)品質(zhì)量方面的嚴苛控制，廣東長(cháng)大累計參與過(guò)270多座特大型、大型橋梁精品工程，先后獲得國家和省部級科技進(jìn)步獎90多項，取得發(fā)明獨立研發(fā)34項、魯班獎2項、中國土木工程詹天佑獎7項，是1997年獲得西班牙第九屆國際建筑大獎的中國公司。

       舉世矚目的港珠澳大橋作為一座世界級的跨境、跨海通道，連接香港、珠海和澳門(mén)，涵蓋了路、橋、隧、島等各項工程，其CB04、CB05、CB07合同段，便是由廣東省長(cháng)大公路工程有限公司承建。港珠澳大橋路面采用澆筑式瀝青混凝土施工方式，其所采用的粗細集料由南方路機精品集料生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)。
近日，廣東省長(cháng)大公路工程有限公司楊東來(lái)、徐永剛、張廣平、張順先先生撰寫(xiě)《瀝青路面集料加工技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展》一文，專(zhuān)題研究瀝青路面集料加工技術(shù)工藝，從專(zhuān)業(yè)視角闡述了精品集料加工成套工藝技術(shù)，其對國內精品集料生產(chǎn)工藝進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)獨到的解讀分析，具有很高的借鑒學(xué)習價(jià)值，南方路機將此轉發(fā)，以饗讀者。
下文選自楊東來(lái)、徐永剛、張廣平、張順先 先生發(fā)表于《筑路機械與施工機械化》2015年12期的論文《瀝青路面集料加工技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展》，該文版權歸原作者所有。

1. 集料加工的存在的問(wèn)題與發(fā)展趨勢

       隨著(zhù)我國對公路、尤其是高等級公路建設投資力度的加大，對瀝青路面提出了更高的、甚至是苛刻的要求。要提高瀝青路面質(zhì)量，首先是保證原材料的質(zhì)量，而集料的質(zhì)量是瀝青混合料質(zhì)量保證的關(guān)鍵之一。

1.1 國內集料加工的現狀

       無(wú)論是從理論上、還是實(shí)踐上，國內外關(guān)于集料對瀝青路面性能影響和重要意義的認識是基本一致的，尤其隨著(zhù)道路建設的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，對瀝青路面集料質(zhì)量的重視與日俱增，對瀝青路面集料的質(zhì)量要求越來(lái)越高。集料質(zhì)量（包括規格、形狀、性能、穩定性等）受到加工工藝、巖石資源、檢測評價(jià)水平和管理機制、市場(chǎng)體制等多方面因素的影響。

       瀝青路面集料加工涉及到管理和技術(shù)兩方面的問(wèn)題。近年我國各地從集料加工的管理和技術(shù)兩方面采取不同措施加強集料質(zhì)量，但整體上各地集料加工管理水平差異較大，瀝青集料的加工管理水平整體上還較低，表現在設備、工藝、管理等方面不配套和相對落后；同時(shí)缺乏關(guān)于瀝青路面集料的加工、管理方面相關(guān)技術(shù)指南、檢驗規程等；部分地區集料加工管理薄弱，缺乏對集料加工企業(yè)的管理和監督，對集料的開(kāi)采生產(chǎn)缺乏規劃和計劃指導，造成集料市場(chǎng)波動(dòng)較大，不同程度的影響了瀝青路面的質(zhì)量和進(jìn)度。另外鋼橋面鋪裝、薄層加鋪、SMA等特殊瀝青混合料需要的特種集料加工生產(chǎn)技術(shù)滿(mǎn)足不了工程建設的需要，需要對特種集料的加工生產(chǎn)進(jìn)行有針對性地研究和指導，滿(mǎn)足瀝青路面建設對集料品種、規格、質(zhì)量的不同需求。

       國內外學(xué)者對集料的顆粒特征、級配等對瀝青混合料的性能及瀝青路面的使用性能進(jìn)行了較多的研究，但對瀝青混合料用集料標準化加工工藝、加工質(zhì)量控制體系及控制指標研究很少。廣東省高速公路瀝青路面施工過(guò)程中，近年也對集料加工管理加強了控制，從集料加工工藝、料場(chǎng)管理、集料規格等多方面采取措施進(jìn)行控制，集料質(zhì)量有了明顯提高。提高瀝青路面使用壽命需從源頭抓起，研究瀝青路面集料加工具有很重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

1.2 集料加工和管理存在的主要問(wèn)題

       國內的集料加工廠(chǎng)家，大多是按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》（JTG F40-2004）規定的每種規格集料的公稱(chēng)粒徑范圍的兩個(gè)篩孔加工集料。通過(guò) 對加工的集料進(jìn)行抽樣檢測，抽取的瀝青路面中、下面層用集料20組篩網(wǎng)的80檔集料，將各檔集料按相應的規格要求檢驗，合格率只有58%，多個(gè)工程項目現場(chǎng)取樣抽提篩分資料統計表明，當前瀝青路面各層混合料的級配變異系數都在8%以上，甚至高達15%，這往往成為路面病害多和使用壽命短的主要原因。

       調查結果表明我國瀝青路面集料加工的常見(jiàn)問(wèn)題主要表現為：廠(chǎng)家眾多、設備落后、技術(shù)管理落后、不配套、石料質(zhì)量較差、生產(chǎn)碎石粒徑超大、針片狀多、粉塵多、施工現場(chǎng)碎石來(lái)源亂、碎石堆放不規范、碎石二次污染現象普遍、部分碎石含軟石、風(fēng)化巖較多等?！耙幐窳喜灰幐瘛笔侵袊鵀r青面層用集料的一個(gè)比較突出的問(wèn)題，從碎石場(chǎng)采購的同一規格的集料，其顆粒組成的變異性常有顯著(zhù)差異。各檔料級配變異性大將嚴重影響混合料級配的穩定，集料已成為目前是我國瀝青路面施工中最不穩定、最難控制、影響最大的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題，也是影響瀝青路面質(zhì)量的一個(gè)最顯著(zhù)因素，集料質(zhì)量達不到要求，是致瀝青路面性能降低，出現早期損壞，集料問(wèn)題正在逐漸得到了有關(guān)單位和部門(mén)的重視。我國在施工設備、工藝、瀝青材料等性能達到國際先進(jìn)水平的情況下，瀝青路面質(zhì)量及耐久性卻顯著(zhù)低于國際先進(jìn)水平，集料加工生產(chǎn)水平低下是其中的一個(gè)重要原因。

       集料加工生產(chǎn)領(lǐng)域長(cháng)期落后現象的原因是：

            （1）集料加工篩孔的選用沒(méi)有標準，加工的集料合格率低；

            （2）集料規格質(zhì)量控制指標不明確，過(guò)程控制不嚴格，驗收制度松弛或根本沒(méi)有驗收制度，致使集料級配變異性極大。

            （3）同一巖口集料密度變異的控制問(wèn)題；

            （4）瀝青路面施工技術(shù)規范只提出瀝青混合料用粗、細集料規格要求，但沒(méi)有給出這些規格集料的標準化加工技術(shù)。

1.3 集料加工和管理發(fā)展趨勢

       近年我國各省在加強瀝青路面集料質(zhì)量方面采取了多項措施，包括制定集料質(zhì)量規定、集料生產(chǎn)工藝規定、集料生產(chǎn)企業(yè)管理要求、市場(chǎng)準入制度、集料采購招投標制度、監督檢查機制以及技術(shù)培訓工作，對提高瀝青路面集料質(zhì)量起到了顯著(zhù)作用。在政府相關(guān)部門(mén)的規范和指導下，整體上我國瀝青路面集料加工發(fā)展的趨勢是規范化、標準化、市場(chǎng)化、規?；?、管理現代化，隨著(zhù)發(fā)展對集料生產(chǎn)加工的環(huán)保、節能的要求更高，要求集料生產(chǎn)加工必須滿(mǎn)足綠色、環(huán)保、節能、效率要求。

       我國瀝青路面集料加工技術(shù)和管理是伴隨著(zhù)瀝青路面建設逐漸發(fā)展的，整體上發(fā)展時(shí)間還較短，瀝青路面施工技術(shù)近5~10年的發(fā)展較快，但瀝青路面集料加工技術(shù)和管理發(fā)展的相對滯后，經(jīng)濟發(fā)達地區的集料加工技術(shù)和管理發(fā)展較快。其中江蘇等省的集料加工技術(shù)和管理較快，也比較有代表性。下面介紹廣東省在集料加工和管理的情況及發(fā)展趨勢。

       廣東省交通廳2008年立項研究“瀝青路面集料加工地方規定”，課題組利用標準化篩孔的篩網(wǎng)，通過(guò)準確調試和監控破碎機反擊板與板錘之間的間隙，嚴格按照瀝青路面施工技術(shù)規范關(guān)于各種規格集料的級配要求，大規模加工合格集料的技術(shù)。已在省內廣梧高速公路等十幾項工程中應用，取得了良好的效果。改變了長(cháng)期以來(lái)配比設計遷就集料加工的局面，很顯著(zhù)地減少了混合料級配的變異性和路面離析現象，大大提高了路面的密水性和均勻性，顯著(zhù)地減少了拌和樓的溢料、等料現象，減少了燃料消耗，提高了生產(chǎn)率，降低了成本。超過(guò)1000公里的路面施工實(shí)踐證明，這項技術(shù)是解決瀝青路面水損害和車(chē)轍變形等早期病害的有效措施。
近年來(lái)，廣東省對瀝青路面的細集料的加工提出了新的要求，對瀝青混合料的細集料采用機制砂，逐漸禁止使用石屑來(lái)代替細集料來(lái)使用。特別是從2014年起，由于港珠澳大橋橋面鋪裝澆注式瀝青混凝土采用了英國B(niǎo)S1447標準，對細集料的分檔提出了新的要求，將0-2.36mm細集料細分為A料（0.075-0.212mm）、B料（0.212-0.6mm）、C料（0.6-2.36mm）3檔，對混合料的級配控制更加穩定。但國內的集料加工生產(chǎn)線(xiàn)無(wú)法加工出符合標準的集料，為解決上述問(wèn)題，廣東省長(cháng)大公路工程有限公司在中山火炬開(kāi)發(fā)區建立了集料工廠(chǎng)，負責鋼橋面專(zhuān)用集料的生產(chǎn)。

       中山集料工廠(chǎng)的建成和成套技術(shù)的應用，解決了港珠澳大橋橋面鋪裝集料及國內其他鋼橋面集料分檔的技術(shù)難題，對集料加工水平的提高起到極大的推動(dòng)，實(shí)現了集料加工工廠(chǎng)化生產(chǎn)，其加工水平達到了國際先進(jìn)水平。

2 集料標準化加工的關(guān)鍵技術(shù)和工藝

       集料標準化加工的關(guān)鍵技術(shù)和工藝主要包括以下幾方面：

            建立集料加工標準化加工工藝與設備；

            制定集料加工的規格質(zhì)量監控指標和驗收標準；

            研究集料加工用篩孔與關(guān)鍵標準篩篩孔的關(guān)系，確定集料加工用標準化篩孔并建立集料規格與加工用篩孔的關(guān)系；

            明確瀝青混合料類(lèi)型與集料規格的相互關(guān)系。

2.1 集料加工場(chǎng)地建設

集料加工場(chǎng)地需滿(mǎn)足以下幾方面的要求：
    1. 集料加工企業(yè)需經(jīng)過(guò)認真的料源調查，通過(guò)調查確定基巖的礦物組成、構造、儲量、巖石密度、抗壓強度、孔隙率、吸水率、耐磨性等。根據基巖特性是否滿(mǎn)足相關(guān)規范技術(shù)要求來(lái)確定是否開(kāi)采。
    2．集料加工企業(yè)需擁有固定的宕口，基巖特性穩定，否則生產(chǎn)的集料質(zhì)量不穩定；料源選取宜考慮就地取材的原則，可減少運距，降低成本。
    3．采石場(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中必須徹底清除覆蓋層及泥土夾層，巖石覆蓋層及泥土夾層對集料質(zhì)量影響大；生產(chǎn)碎石用的原石不得含有土塊、雜物，否則集料含泥量或泥塊含量將難以控制。
    4．蓋山土、風(fēng)化巖層（或不合格的巖層）清除范圍距爆破影響線(xiàn)至少10m，人工配合裝載機械進(jìn)行塊石分選，確保塊石不混雜泥塊或不合格巖石。
    5．加工現場(chǎng)集料堆放場(chǎng)地地面須硬化；部分集料加工場(chǎng)地未硬化，導致土、雜質(zhì)易混入集料中，影響集料的潔凈度和質(zhì)量。
    6．場(chǎng)地應具有足夠的面積來(lái)保證其布局合理，加工好的各類(lèi)集料分開(kāi)堆放，且分隔要清晰，否則不同規格集料易混放，造成級配不穩定，離析等，影響使用效果；加工場(chǎng)需設有專(zhuān)用的石料堆放場(chǎng)和塊石分揀區；設置專(zhuān)用廢料堆放場(chǎng)地，避免廢棄料混入集料中，影響集料質(zhì)量和使用效果。
    7．做好場(chǎng)地內及四周的排水設施，以免水淹沒(méi)集料，增加集料含水率，瀝青拌和樓中難以加熱到預定溫度，影響集料與瀝青的粘附性。

2. 集料加工工藝

       石料的加工，就是選擇優(yōu)質(zhì)的原材料，經(jīng)過(guò)破碎、篩分最終形成我們所需要的產(chǎn)品。加工產(chǎn)品的質(zhì)量主要有兩個(gè)大方面：一是材料自身性質(zhì)所決定的質(zhì)量；二是加工工藝影響材料規格、形狀、含泥量等指標的變化。材料自身性質(zhì)的質(zhì)量在石場(chǎng)的選址過(guò)程，通過(guò)探明儲量、取樣分析石料性質(zhì)等手段較易控制。加工過(guò)程影響質(zhì)量主要有三個(gè)方面：一為加工工藝流程；二為振動(dòng)篩配篩；三為加工過(guò)程加工機械的調試。
理想的集料是有堅硬棱角、粗表面紋理、近似立方體形狀、有優(yōu)良級配曲線(xiàn)的潔凈碎石，為了滿(mǎn)足上述要求，碎石加工工藝流程一般為：喂料機→鄂式破碎機→圓錐機→反擊破碎機→振篩機→成品

1. 集料加工工藝流程
       在集料加工中，喂料機裝入的為巖口開(kāi)炸出的片石，其中含大量的泥土，因此，在鄂式破碎機和圓錐機之間宜加入篩孔為10mm的振動(dòng)篩，將絕大數的雜質(zhì)篩除，以保證進(jìn)入圓錐機塊石的潔凈。另外，在鄂式破碎機和圓錐機、圓錐機和反擊破碎機之間增裝有儲料倉，目的有兩個(gè)：一是當流程后段發(fā)生機械故障時(shí)，前段仍可繼續生產(chǎn)，有提高產(chǎn)量作用；二是保證供應給碎石機的石料均衡穩定，從而保證成品料顆粒形狀、顆粒級配穩定。在圓錐機和儲料倉間安裝振篩機，將從圓錐機出來(lái)的碎石選樣3cm～5cm碎石進(jìn)入反擊破碎機，碎石規格選樣的理由是如果過(guò)大會(huì )降低反擊破的生產(chǎn)效率；過(guò)小會(huì )使未經(jīng)反擊破碎進(jìn)入31.5mm檔以下的顆粒過(guò)多，造成集料針片狀的加大。為了獲得潔凈的石料，需在反擊破碎機前安裝除塵設備，在振篩機皮帶出口安裝了除塵設備。集料加工的工藝流程為：

圖2  碎石生產(chǎn)工藝流程圖

2.碎石設備的調整

生產(chǎn)出石料的規格除了和振動(dòng)篩的配篩有密切的關(guān)系外，和反擊破碎機的機械結構也有很大的關(guān)系，因此為了生產(chǎn)出優(yōu)良級配曲線(xiàn)和保持曲線(xiàn)的穩定性，對反擊破碎機生產(chǎn)前調試和生產(chǎn)過(guò)程中的調整相當重要。反擊破碎機上有兩塊反擊板，形成兩個(gè)破碎腔，調節套筒螺母，可改變反擊板和板錘之間間隙，從而改變集料粒徑，通常第一反擊板間隙較大，作為粗碎部分，第二反擊板間隙小一些，作為中細碎部分。正常生產(chǎn)前調整兩塊板間間隙，使生產(chǎn)出石料符合預定的級配曲線(xiàn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，利用停機間隙，加以校核，使板間間隙始終和初始間隙保持一致。通過(guò)以上措施的處理后，在瀝青混凝土生產(chǎn)過(guò)程中能保持生產(chǎn)過(guò)程中材料通過(guò)關(guān)鍵篩孔的通過(guò)率相對穩定。

2.3 集料分級
       根據國家現行《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》，粗集料應該潔凈、干燥、表面粗糙，級配應符合表1的規定。當單一規格集料的指標達不到表1要求，而按照集料配比計算的指標符合要求時(shí)，工程上允許使用。在研究中發(fā)現現行規范中S7、S8、S9、S10四檔料在工程應用中級配難以控制，增加了S7C、S8C、S9F三種集料規格。

表1  瀝青混合料用粗集料規格

       根據國家現行《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》細集料應潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并有適當的顆粒級配，應符合表2的規定。細集料的潔凈程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分數表示，石屑和機制砂以砂當量(適用于0～4.75mm)或亞甲藍值(適用于0～2.36mm或0～0.15mm)表示。表3中，對于機制砂的級配提出了更高的要求，其目的是能滿(mǎn)足各種混合料的級配要求。對0~2.36的細集料提出了級配范圍的控制要求。

表2  瀝青混合料用天然砂規格

表3  瀝青混合料用機制砂或石屑規格

      廣東省瀝青路面工程常用集料規格有S7C、S8C、S9、S9F、S10、S12、S14、和S16。
      注意混合料類(lèi)型與集料規格的關(guān)系，根據混合料類(lèi)型來(lái)加工和選用集料的規格，是混合料設計和路面施工質(zhì)量監控的重點(diǎn)。

2.4 集料加工關(guān)鍵技術(shù)
       從集料加工過(guò)程得知，影響集料粒徑和級配的因素有：篩網(wǎng)的篩孔尺寸，篩網(wǎng)的傾角，篩網(wǎng)的長(cháng)度、振幅和頻率，以及反擊破碎機上反擊板與板錘之間的間隙。每臺反擊式破碎機通常有兩個(gè)破碎腔(有的只有一個(gè))，在粗破碎腔上反擊板與板錘之間的間隙較大；在中、細破碎腔上反擊板與板錘之間的間隙小一些。這兩個(gè)間隙可以通過(guò)套筒螺母來(lái)調整。篩孔尺寸的選定是關(guān)鍵因素，一旦篩網(wǎng)裝上去，只有上述兩個(gè)間隙可以調整，其他因素都難以改變了。集料加工的關(guān)鍵技術(shù)是準確地選定篩孔組合和準確調試、監控反擊板與板錘之間的間隙。
各種規格集料在其公稱(chēng)最大粒徑對應篩孔的通過(guò)率，由選定的篩孔尺寸來(lái)控制。而S11在9.5mm和S15在2.36mm篩孔的通過(guò)率只能通過(guò)調試反擊板與板錘之間的間隙來(lái)調整。
2.4.1 集料加工篩孔網(wǎng)配置
       只有了解了集料加工場(chǎng)的碎石生產(chǎn)工藝及原理,才能對集料加工場(chǎng)進(jìn)行合理化配篩。碎石集料加工場(chǎng)就是根據設計的路面結構型式選擇碎石生產(chǎn)線(xiàn)的篩孔,以便能在石場(chǎng)對碎石規格初步分級,使備好的幾種材料適用,為優(yōu)化配比設計提供可能。瀝青混合料質(zhì)量由標準篩控制,但是集料加工和拌和樓上使用的是振動(dòng)篩。集料加工的振動(dòng)篩篩板有傾角（通常為24°），在集料加工流水線(xiàn)和拌和樓上裝上標準篩網(wǎng)眼的篩板,并不能準確、直接地控制預定目標級配線(xiàn)上關(guān)鍵篩孔的通過(guò)率。集料加工的目的，是用幾個(gè)適當規格的集料，配出以標準篩各篩孔通過(guò)率控制的目標級配混合料。集料公稱(chēng)最大粒徑對應篩孔的通過(guò)率在級配控制中起著(zhù)關(guān)鍵作用，可用一種規格集料來(lái)控制其公稱(chēng)最大粒徑對應的標準篩篩孔的通過(guò)率。間歇式拌和樓通常使用4-5種規格集料，每一種混合料只能直接控制4-5個(gè)標準篩篩孔的通過(guò)率，振動(dòng)篩篩孔的選擇相當關(guān)鍵。
        當石場(chǎng)儲量足夠大時(shí)，通常將中、下面層所用集料一起加工，將兩者分開(kāi)加工的方案是不合理的；抗滑磨耗層所用集料則應單獨加工。
       集料生產(chǎn)線(xiàn)上的篩網(wǎng)是振動(dòng)篩，振動(dòng)篩有傾角，欲控制選定標準篩篩孔的通過(guò)率，則集料加工所用篩的篩孔必須比對應標準篩篩孔大，更不能比標準篩篩孔小。將標準篩篩孔直接用在集料加工生產(chǎn)線(xiàn)上，是達不到控制目的的，甚至是錯誤的。一種混合料應控制的標準篩篩孔，即關(guān)鍵篩孔，包括其公稱(chēng)最大粒徑對應的篩孔，以及比公稱(chēng)最大粒徑小的篩孔，從2.36mm開(kāi)始按2倍遞增的各篩孔。據此可以確定中、下面層集料加工時(shí)應控制的一組標準篩篩孔，也可以確定抗滑磨耗層集料加工時(shí)應控制的另一組標準篩篩孔。
       通過(guò)大量研究和實(shí)踐，已找到與上述兩組關(guān)鍵標準篩篩孔對應的集料加工生產(chǎn)線(xiàn)上所用的兩組篩孔，對應關(guān)系如表4所示。

表4集料控制標準篩篩孔與加工用篩孔的關(guān)系

注：字母a至h，代表8個(gè)按從小到大順序排列的數字，是集料加工用方孔篩篩孔(即標準化篩孔)尺寸，根據規格集料的公稱(chēng)最大粒徑，用課題組提出的公式計算出來(lái)。集料加工用篩孔與振動(dòng)篩邊長(cháng)、傾角、篩的振幅等有關(guān)。

2.4.2集料規格與集料加工用篩孔的關(guān)系

       瀝青面層AC-25和AC-20預定的目標級配線(xiàn)上有12個(gè)篩孔,而加工的集料通常只有4～5檔,故只能選4～5個(gè)篩孔來(lái)控制。
       在標準篩系列篩孔(1.18 mm及其以下的不計) 2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm、19mm、26.5mm、31.5mm、37.5 mm 中,2.36mm、4.75mm、9.5mm、19mm、37.5mm 這5個(gè)篩孔從小到大符合按2 倍逐漸遞增的規律,這是制定篩孔系列的本意,故應從中選定要控制的篩孔。
       19mm是中面層的標準最大粒徑,是關(guān)鍵篩孔。因13.2mm和16mm是上面層2種混合料的標準最大粒徑；26.5mm和31.5mm是下面層2種混合料的標準最大粒徑。應根據上面層混合料類(lèi)型在13.2mm和16mm中選擇其一；根據下面層混合料類(lèi)型在26.5mm和31.5mm中選擇其一。由此可見(jiàn),在中、下面層用料結合起來(lái)加工時(shí),應控制的標準篩篩孔有2.36mm、4.75mm、9.5mm、19mm和26.5mm(或31.5) mm。集料加工時(shí),用22mm和30mm、11mm和22mm、6mm和11mm、3mm和6mm、0和3mm組成的套篩進(jìn)行篩分，集料在26.5mm、19mm、9.5mm、4.75mm、2.36 mm 篩孔的通過(guò)量分別為90%∽95%、90%∽95%、90%∽95%、75%∽80%、90%∽95%。中、下面層集料加工所用振動(dòng)篩篩孔為3mm、6mm、11mm、22mm和30mm(或35) mm。用這組篩加工集料時(shí),當下面層所需的22mm和30mm(或22mm和35) mm料備足后,卸下30mm(或35) mm 篩板,繼續加工其他檔料。
       在石場(chǎng)儲量充足的情況下,通常將中、下面層用料結合起來(lái)加工,選用一組篩,而將上面層用料另行加工,選用另一組篩。在中、下面層集料加工所用的篩孔組中，有1個(gè)篩孔很重要,通過(guò)合理選擇,可使下面層混合料所需的最粗一檔料備足以后,卸掉已用篩組中孔眼最大的1個(gè)篩板,繼續加工中面層用料。這樣就可以使碎石集料加工場(chǎng)的生產(chǎn)有序、合理,也確保了生產(chǎn)的集料質(zhì)量。
通過(guò)大量實(shí)際工程的集料加工，總結出各種集料規格與加工用篩孔的關(guān)系如表5所示。

表5  集料規格與集料加工用篩孔的關(guān)系

       表5表明用一對標準化篩孔，例如c/f，通過(guò)調試和監控破碎機反擊板與板錘之間的間隙，即可生產(chǎn)出一種級配符合S9要求的規格集料,而用表示公稱(chēng)粒徑范圍的一對篩孔(例如10/20)卻達不到目的，是現行施工規范存在的一個(gè)不足。
當路面結構包含四個(gè)瀝青層，如AC-20、AC-25和AC-30(或ATB-30)時(shí)，最先加工的五種規格集料應為S7、S9、S12、S14和S16,待S7加工數量足夠以后，將S7改為S8繼續生產(chǎn)。
       用于抗滑磨耗層的主要兩種混合料為，SMA-13的均勻性?xún)?yōu)于SMA-16，原因是用S10(或S11)、S12、S14和S16四種規格集料直接控制著(zhù)連續相鄰的13.2mm、9.5mm、4.75mm和2.36mm四個(gè)關(guān)鍵篩孔的通過(guò)率，使SMA-13混合料的級配得到有效控制；而SMA-16混合料用S9F、S12、S14和S16這四種規格集料，直接控制16mm、9.5mm、4.75mm和2.36mm這四個(gè)篩孔,其中13.2mm篩孔僅靠間接控制，級配控制效果減弱了。因此，可通過(guò)集料加工方案的調整來(lái)改善SMA-16混合料的均勻性，即先加工S9F、S12、S14、S16四種規格，當S9F數量夠了以后，將篩孔e改為d，即將S9F改為S10繼續生產(chǎn)，這樣SMA-16混合料就可以用五種規格集料，使13.2mm篩孔的通過(guò)率也得到直接控制。
      通過(guò)對集料加工場(chǎng)篩孔與集料關(guān)鍵篩孔相關(guān)性分析,集料加工場(chǎng)和瀝青混合料拌和樓的推薦套篩設置見(jiàn)表6。

表6  瀝青混合料用集料推薦篩孔設置

       從表6可知推薦配篩的優(yōu)點(diǎn)有: ①6mm的振動(dòng)篩對應于4.75mm標準篩,它是粗、細集料的分界線(xiàn)；② 3mm的振動(dòng)篩對應于2.36mm的標準篩,這是控制細集料級配的關(guān)鍵篩孔之一；③使瀝青拌和樓2#倉的料在2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm篩孔的通過(guò)量不致太少,從而能與1#倉的料及礦粉(和水泥)一起參與調整細集料的級配,保證該范圍級配曲線(xiàn)的連續性和光滑性,有利于保證混合料的密水性和表面紋理的均勻性；④使下面2層或3層篩固定,縮短換篩的時(shí)間。
       對拌和樓而言,上述篩孔組在中、下面層交替施工時(shí)使用,施工中面層時(shí),不輸入22mm、30mm規格的集料。當下面層施工完畢,單獨施工中面層時(shí),可將35mm 篩板卸下,并將22mm篩板換成30mm篩板。上述篩孔組配置,要求拌和樓有5個(gè)熱料倉和5個(gè)冷料倉。
       以上配篩方案在近年多個(gè)高速公路路面工地中采用,行之有效,取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。路面質(zhì)量良好,沒(méi)有發(fā)現瀝青路面常有的泛油、坑槽和車(chē)轍等病害。由于瀝青路面集料加工場(chǎng)配篩與拌和樓配篩合理化對應，生產(chǎn)過(guò)程中減少了集料加工場(chǎng)材料損耗和拌和樓溢料損耗，能節約2%碎石材料。

3 集料標準化加工的質(zhì)量控制體系

3.1 瀝青路面對集料的技術(shù)要求
       在集料指標中，視密度和吸水率是集料的綜合指標，石質(zhì)堅硬致密，吸水率小的集料比較耐磨、耐久性好。試驗表明，集料密度與許多性質(zhì)都有一定的相關(guān)關(guān)系。但是，這并不是說(shuō)集料密度越大越好，集料表面必須粗糙，而過(guò)分致密的集料破碎面可能比較光滑，缺乏粗糙的凹凸表面，不能吸附較多的瀝青結合料，使瀝青膜的厚度變薄，又影響混合料的耐久性。配合比設計不能到達滿(mǎn)意的效果，所以集料的多種性質(zhì)都需要綜合平衡考慮。
3.1.1 粗集料技術(shù)指標與標準
       瀝青路面用粗集料包括碎石、破碎礫石、篩選礫石、鋼渣、礦渣等，但高速公路和一級公路不得使用篩選礫石和礦渣。粗集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場(chǎng)生產(chǎn)或施工單位自行加工。粗集料應該潔凈、干燥、表面粗糙，質(zhì)量應符合表7的規定。當單一規格集料的質(zhì)量指標達不到表中要求，而按照集料配比計算的質(zhì)量指標符合要求時(shí)，工程上允許使用。集料在進(jìn)入拌和機前，需經(jīng)200℃左右的高溫，有些常用的石料如花崗巖、玄武巖、石灰巖等有可能因此發(fā)生質(zhì)量上的變化；對受熱易變質(zhì)的集料，宜采用經(jīng)拌和機烘干后的集料進(jìn)行檢驗。

表7 瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求

       高速公路、一級公路瀝青路面的表面層(或磨耗層)的粗集料的磨光值應符合表8的要求。除SMA、OGFC路面外，允許在硬質(zhì)粗集料中摻加部分較小粒徑的磨光值達不到要求的粗集料，其最大摻加比例由磨光值試驗確定。

表8  粗集料與瀝青的粘附性、磨光值的技術(shù)要求

       粗集料與瀝青的粘附性應符合表8的要求，當使用不符要求的粗集料時(shí)，宜摻加消石灰、水泥或用飽和石灰水處理后使用，必要時(shí)可同時(shí)在瀝青中摻加耐熱、耐水、長(cháng)期性能好的抗剝落劑，也可采用改性瀝青的措施，使瀝青混合料的水穩定性檢驗達到要求。摻加外加劑的劑量由瀝青混合料的水穩定性檢驗確定。
       從《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》的粗集料技術(shù)指標中可看出，我國特別重視壓碎值，其實(shí)世界上使用最多的是洛杉磯磨耗值，壓碎值是以前英國標準BS 812中的老方法，在歐洲新標準EN 13043：2002及英國B(niǎo)S EN 1097-2：1988方法中，都已經(jīng)取消了壓碎值，改為洛杉磯磨耗值及沖擊值指標是值得注意的變化。沖擊值的試驗方法與我國的有所不同。

3.2 集料標準化加工質(zhì)量控制指標
       集料標準化加工質(zhì)量控制指標主要用于生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制。
3.2.1粗集料質(zhì)量控制指標
       我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》（JTG F40-2004）規定，瀝青層用粗集料包括碎石、破碎礫石、篩選礫石、鋼渣、礦渣等，但高速公路和一級公路不得使用篩選礫石和礦渣。粗集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場(chǎng)生產(chǎn)或施工單位自行加工。
       粗集料應該潔凈、干燥、表面粗糙，質(zhì)量符合相關(guān)技術(shù)規定。當單一規格集料的質(zhì)量指標達不到要求，而按照集料配比計算的質(zhì)量指標符合要求時(shí)，工程上允許使用。
      上面層瀝青混合料的粗集料宜選擇二次反擊破碎的玄武巖、花崗巖或輝綠巖等硬質(zhì)石料。針對廣東省的實(shí)際情況，適當提高了粗集料的壓碎值、含泥量標準。當采用花崗巖石料時(shí)，應采取適當措施提高瀝青混合料的水穩定性，包括：摻加水泥或消石灰、使用粘度較高的改性瀝青、在瀝青中摻加抗剝落劑和使用堿性細集料等。
      根據以上分析，結合廣東省交通運輸廳的《瀝青路面應用技術(shù)指南》，考慮到廣東省氣候條件，提出的粗集料相關(guān)指標要求見(jiàn)表8至表11。

表8  廣東省瀝青混合料用粗集料的技術(shù)要求

注：

①堅固性試驗可根據需要進(jìn)行；
②用于高速公路、一級公路時(shí)，多孔玄武巖的視密度可放寬至2.45g/cm3，吸水率可放寬至3%，但必須得到建設單位的批準，且不得用于SMA路面；
③對S14即3～5規格的粗集料，針片狀顆粒含量可不予要求，<0.075mm含量可放寬到3％

表9  混合料級配范圍

表10  廣東省瀝青路面上面層粗集料級配范圍要求

表11  廣東省瀝青混合料用粗集料規格

       粗集料遵循就地取材的原則，結合廣東省目前高速公路的實(shí)際使用情況，常用的粗集料的分級增加了S7C、S8C、S9F，這對目前的規范是一個(gè)改進(jìn)。即在表11中增加了S7C、S8C、S9F三種規格集料，因為《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》JTG F40-2004規定的集料規格S7和S8的粒徑范圍大，加工出來(lái)的集料易離析，使生產(chǎn)過(guò)程中混合料的級配難以控制，新增的S7C和S8C，將集料的規格進(jìn)一步細化，為配制AC-25、ATB-25提供較合適的集料，實(shí)踐表明可大大減少離析，級配波動(dòng)小。S9F適用于A(yíng)C-16、SMA-16、OGFC-16混合料的配制，如采用S9規格的集料，拌和樓溢料現象較為嚴重，不經(jīng)濟。

3.2.2細集料質(zhì)量控制指標

       瀝青混合料的細集料細集料宜采用機制砂，應潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)并有適當的顆粒級配。對于上面層瀝青混合料應使用石灰巖細集料，禁止使用花崗巖細集料。其技術(shù)要求見(jiàn)表12 和表13

表12 5.43  瀝青混合料用細集料的技術(shù)要求

表13 5.44   廣東省瀝青路面用細集料級配范圍要求

注：機制砂宜采用專(zhuān)用的制砂機制造，并選用優(yōu)質(zhì)石料生產(chǎn)，其級配應符合S16的要求。

       瀝青路面細集料S16規格集料在0.075mm的通過(guò)率限制為8~12%，而《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》JTG F40-2004中S16規格集料在0.075mm的通過(guò)率為0~15%，本規定對小于0.075mm含量要求更嚴，有利于減少細集料中的含泥量，增加集料與瀝青的粘附性，同時(shí)對細集料的級配提出了嚴格的要求。
       對于細集料加工控制關(guān)鍵指標之一，就是要控制0.075mm的通過(guò)率，目前在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，達到這個(gè)指標有一定的困難。主要原因是：

            （1）集料生產(chǎn)過(guò)程中，石場(chǎng)還沒(méi)有普遍采用引風(fēng)式除塵設備，導致0.075mm的通過(guò)率達不到指標的要求；

            （2）在集料加工中，宜采用引風(fēng)式除塵設備，由于水洗設備沒(méi)有解決石場(chǎng)加工中的揚塵問(wèn)題，極易對集料二次污染，同時(shí)，水洗對水的流量要求高，易造成對環(huán)境的污染，而引風(fēng)式除塵方式，解決了場(chǎng)地的揚塵問(wèn)題，同時(shí)又可以很好地解決細集料中0.075mm的通過(guò)量，所以是一種好的除塵方式。利用引風(fēng)式除塵方式時(shí)，要求在碎石設備上安裝引風(fēng)管，同時(shí)也要在振動(dòng)篩上安裝引風(fēng)管，在調試生產(chǎn)中及時(shí)檢查0.075mm的通過(guò)量，直到滿(mǎn)足指標要求為止。

3.3 集料標準化加工質(zhì)量控制體系

       每種規格集料都有一個(gè)公稱(chēng)最大粒徑，應以其對應的標準篩篩孔的通過(guò)率作為加工質(zhì)量監控指標，其目標值為95%，建議驗收標準建議為90%-99%，建議S16驗收標準為80%-99%。
集料加工過(guò)程中，檢驗各種規格集料在相應控制篩孔通過(guò)率的均值是否符合驗收標準的要求，以及各種規格集料的級配變異系數的大小。因此在集料加工過(guò)程中，每天生產(chǎn)中，要對集料通過(guò)關(guān)鍵篩孔進(jìn)行檢驗，并將檢驗數據匯總建立臺賬，當數據發(fā)生變異時(shí)，應及時(shí)檢查生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行調整。為保證需要儀式料的加工質(zhì)量，保證集料質(zhì)量的穩定是第一位的。

4 結論

    1.對于集料加工要首先選好料口，保證基巖的質(zhì)量。
    2.通過(guò)合適的加工工藝，保證集料的加工特性合格穩定。
    3.采用合理的集料分級，滿(mǎn)足配合比設計要求。廣東省瀝青路面工程常用集料規格有S7C、S8C、S9、S9F、S10、S12、S14、和S16。
    4.每種規格集料都有一個(gè)公稱(chēng)最大粒徑，應以其對應的標準篩篩孔的通過(guò)率作為加工質(zhì)量監控指標，其目標值為95%，建議驗收標準建議為90%-99%，建議S16驗收標準為80%-99%。
    5.在集料加工過(guò)程中，每天生產(chǎn)中，要對集料通過(guò)關(guān)鍵篩孔進(jìn)行檢驗，并將檢驗數據匯總建立臺賬，當數據發(fā)生變異時(shí)，應及時(shí)檢查生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行調整。為保證需要集料的加工質(zhì)量，保證集料質(zhì)量的穩定是第一位的。
    6.在細集料的生產(chǎn)過(guò)程中，應采用引風(fēng)除塵，保證合適的細集料級配以及棱角性要求。

參考文獻：
1.劉濤，楊東來(lái)，黃維蓉. 瀝青路面集料特性與加工技術(shù)[M]. 北京：人民交通出版社，2013.
2.黃維蓉，楊東來(lái)，劉濤，朱建勇. 瀝青路面材料與施工技術(shù)[M]. 北京：人民交通出版社，2013.