南方路機精品集料生產(chǎn)線，能夠在集料生產(chǎn)過程中實現(xiàn)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(diào)節(jié)、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(shù)、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)營權(quán)的大型企業(yè)，承擔國內(nèi)重大公路、橋梁、隧道工程的施工工作?；趯こ淌┕すに嚒⒐こ滩牧稀a(chǎn)品質(zhì)量方面的嚴苛控制，廣東長大累計參與過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，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)線生產(chǎn)。
近日，廣東省長大公路工程有限公司楊東來、徐永剛、張廣平、張順先先生撰寫《瀝青路面集料加工技術(shù)的進步與發(fā)展》一文，專題研究瀝青路面集料加工技術(shù)工藝，從專業(yè)視角闡述了精品集料加工成套工藝技術(shù)，其對國內(nèi)精品集料生產(chǎn)工藝進行了專業(yè)獨到的解讀分析，具有很高的借鑒學習價值，南方路機將此轉(zhuǎn)發(fā)，以饗讀者。
下文選自楊東來、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)的進步與發(fā)展》，該文版權(quán)歸原作者所有。

1. 集料加工的存在的問題與發(fā)展趨勢

       隨著我國對公路、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(nèi)集料加工的現(xiàn)狀

       無論是從理論上、還是實踐上，國內(nèi)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，尤其隨著道路建設的發(fā)展和技術(shù)進步，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)量要求越來越高。集料質(zhì)量（包括規(guī)格、形狀、性能、穩(wěn)定性等）受到加工工藝、巖石資源、檢測評價水平和管理機制、市場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(xiàn)在設備、工藝、管理等方面不配套和相對落后；同時缺乏關(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(guī)程等；部分地區(qū)集料加工管理薄弱，缺乏對集料加工企業(yè)的管理和監(jiān)督，對集料的開采生產(chǎn)缺乏規(guī)劃和計劃指導，造成集料市場波動較大，不同程度的影響了瀝青路面的質(zhì)量和進度。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)滿足不了工程建設的需要，需要對特種集料的加工生產(chǎn)進行有針對性地研究和指導，滿足瀝青路面建設對集料品種、規(guī)格、質(zhì)量的不同需求。

       國內(nèi)外學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、料場管理、集料規(guī)格等多方面采取措施進行控制，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用價值。

1.2 集料加工和管理存在的主要問題

       國內(nèi)的集料加工廠家，大多是按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）規(guī)定的每種規(guī)格集料的公稱粒徑范圍的兩個篩孔加工集料。通過 對加工的集料進行抽樣檢測，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(guī)格要求檢驗，合格率只有58%，多個工程項目現(xiàn)場取樣抽提篩分資料統(tǒng)計表明，當前瀝青路面各層混合料的級配變異系數(shù)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(diào)查結(jié)果表明我國瀝青路面集料加工的常見問題主要表現(xiàn)為：廠家眾多、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(xiàn)場碎石來源亂、碎石堆放不規(guī)范、碎石二次污染現(xiàn)象普遍、部分碎石含軟石、風化巖較多等?！耙?guī)格料不規(guī)格”是中國瀝青面層用集料的一個比較突出的問題，從碎石場采購的同一規(guī)格的集料，其顆粒組成的變異性常有顯著差異。各檔料級配變異性大將嚴重影響混合料級配的穩(wěn)定，集料已成為目前是我國瀝青路面施工中最不穩(wěn)定、最難控制、影響最大的一個焦點問題，也是影響瀝青路面質(zhì)量的一個最顯著因素，集料質(zhì)量達不到要求，是致瀝青路面性能降低，出現(xiàn)早期損壞，集料問題正在逐漸得到了有關(guān)單位和部門的重視。我國在施工設備、工藝、瀝青材料等性能達到國際先進水平的情況下，瀝青路面質(zhì)量及耐久性卻顯著低于國際先進水平，集料加工生產(chǎn)水平低下是其中的一個重要原因。

       集料加工生產(chǎn)領域長期落后現(xiàn)象的原因是：

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

            （2）集料規(guī)格質(zhì)量控制指標不明確，過程控制不嚴格，驗收制度松弛或根本沒有驗收制度，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題；

            （4）瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范只提出瀝青混合料用粗、細集料規(guī)格要求，但沒有給出這些規(guī)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(guī)定、集料生產(chǎn)工藝規(guī)定、集料生產(chǎn)企業(yè)管理要求、市場準入制度、集料采購招投標制度、監(jiān)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)量起到了顯著作用。在政府相關(guān)部門的規(guī)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(guī)范化、標準化、市場化、規(guī)模化、管理現(xiàn)代化，隨著發(fā)展對集料生產(chǎn)加工的環(huán)保、節(jié)能的要求更高，要求集料生產(chǎn)加工必須滿足綠色、環(huán)保、節(jié)能、效率要求。

       我國瀝青路面集料加工技術(shù)和管理是伴隨著瀝青路面建設逐漸發(fā)展的，整體上發(fā)展時間還較短，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(qū)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(guī)定”，課題組利用標準化篩孔的篩網(wǎng)，通過準確調(diào)試和監(jiān)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(guī)范關(guān)于各種規(guī)格集料的級配要求，大規(guī)模加工合格集料的技術(shù)。已在省內(nèi)廣梧高速公路等十幾項工程中應用，取得了良好的效果。改變了長期以來配比設計遷就集料加工的局面，很顯著地減少了混合料級配的變異性和路面離析現(xiàn)象，大大提高了路面的密水性和均勻性，顯著地減少了拌和樓的溢料、等料現(xiàn)象，減少了燃料消耗，提高了生產(chǎn)率，降低了成本。超過1000公里的路面施工實踐證明，這項技術(shù)是解決瀝青路面水損害和車轍變形等早期病害的有效措施。
近年來，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代替細集料來使用。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BS1447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(wěn)定。但國內(nèi)的集料加工生產(chǎn)線無法加工出符合標準的集料，為解決上述問題，廣東省長大公路工程有限公司在中山火炬開發(fā)區(qū)建立了集料工廠，負責鋼橋面專用集料的生產(chǎn)。

       中山集料工廠的建成和成套技術(shù)的應用，解決了港珠澳大橋橋面鋪裝集料及國內(nèi)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，實現(xiàn)了集料加工工廠化生產(chǎn)，其加工水平達到了國際先進水平。

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(guī)格質(zhì)量監(jiān)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(guī)格與加工用篩孔的關(guān)系；

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

2.1 集料加工場地建設

集料加工場地需滿足以下幾方面的要求：
    1. 集料加工企業(yè)需經(jīng)過認真的料源調(diào)查，通過調(diào)查確定基巖的礦物組成、構(gòu)造、儲量、巖石密度、抗壓強度、孔隙率、吸水率、耐磨性等。根據(jù)基巖特性是否滿足相關(guān)規(guī)范技術(shù)要求來確定是否開采。
    2．集料加工企業(yè)需擁有固定的宕口，基巖特性穩(wěn)定，否則生產(chǎn)的集料質(zhì)量不穩(wěn)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．采石場在生產(chǎn)過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、風化巖層（或不合格的巖層）清除范圍距爆破影響線至少10m，人工配合裝載機械進行塊石分選，確保塊石不混雜泥塊或不合格巖石。
    5．加工現(xiàn)場集料堆放場地地面須硬化；部分集料加工場地未硬化，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．場地應具有足夠的面積來保證其布局合理，加工好的各類集料分開堆放，且分隔要清晰，否則不同規(guī)格集料易混放，造成級配不穩(wěn)定，離析等，影響使用效果；加工場需設有專用的石料堆放場和塊石分揀區(qū)；設置專用廢料堆放場地，避免廢棄料混入集料中，影響集料質(zhì)量和使用效果。
    7．做好場地內(nèi)及四周的排水設施，以免水淹沒集料，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(guī)格、形狀、含泥量等指標的變化。材料自身性質(zhì)的質(zhì)量在石場的選址過程，通過探明儲量、取樣分析石料性質(zhì)等手段較易控制。加工過程影響質(zhì)量主要有三個方面：一為加工工藝流程；二為振動篩配篩；三為加工過程加工機械的調(diào)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)良級配曲線的潔凈碎石，為了滿足上述要求，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的振動篩，將絕大數(shù)的雜質(zhì)篩除，以保證進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：一是當流程后段發(fā)生機械故障時，前段仍可繼續(xù)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(wěn)定，從而保證成品料顆粒形狀、顆粒級配穩(wěn)定。在圓錐機和儲料倉間安裝振篩機，將從圓錐機出來的碎石選樣3cm～5cm碎石進入反擊破碎機，碎石規(guī)格選樣的理由是如果過大會降低反擊破的生產(chǎn)效率；過小會使未經(jīng)反擊破碎進入31.5mm檔以下的顆粒過多，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(diào)整

生產(chǎn)出石料的規(guī)格除了和振動篩的配篩有密切的關(guān)系外，和反擊破碎機的機械結(jié)構(gòu)也有很大的關(guān)系，因此為了生產(chǎn)出優(yōu)良級配曲線和保持曲線的穩(wěn)定性，對反擊破碎機生產(chǎn)前調(diào)試和生產(chǎn)過程中的調(diào)整相當重要。反擊破碎機上有兩塊反擊板，形成兩個破碎腔，調(diào)節(jié)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(diào)整兩塊板間間隙，使生產(chǎn)出石料符合預定的級配曲線。在生產(chǎn)過程中，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。通過以上措施的處理后，在瀝青混凝土生產(chǎn)過程中能保持生產(chǎn)過程中材料通過關(guān)鍵篩孔的通過率相對穩(wěn)定。

2.3 集料分級
       根據(jù)國家現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，粗集料應該潔凈、干燥、表面粗糙，級配應符合表1的規(guī)定。當單一規(guī)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，工程上允許使用。在研究中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)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(guī)格。

表1  瀝青混合料用粗集料規(guī)格

       根據(jù)國家現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)，并有適當?shù)念w粒級配，應符合表2的規(guī)定。細集料的潔凈程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分數(shù)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(guī)格

表3  瀝青混合料用機制砂或石屑規(guī)格

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

2.4 集料加工關(guān)鍵技術(shù)
       從集料加工過程得知，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破碎腔(有的只有一個)，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。這兩個間隙可以通過套筒螺母來調(diào)整。篩孔尺寸的選定是關(guān)鍵因素，一旦篩網(wǎng)裝上去，只有上述兩個間隙可以調(diào)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(diào)試、監(jiān)控反擊板與板錘之間的間隙。
各種規(guī)格集料在其公稱最大粒徑對應篩孔的通過率，由選定的篩孔尺寸來控制。而S11在9.5mm和S15在2.36mm篩孔的通過率只能通過調(diào)試反擊板與板錘之間的間隙來調(diào)整。
2.4.1 集料加工篩孔網(wǎng)配置
       只有了解了集料加工場的碎石生產(chǎn)工藝及原理,才能對集料加工場進行合理化配篩。碎石集料加工場就是根據(jù)設計的路面結(jié)構(gòu)型式選擇碎石生產(chǎn)線的篩孔,以便能在石場對碎石規(guī)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篩。集料加工的振動篩篩板有傾角（通常為24°），在集料加工流水線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上關(guān)鍵篩孔的通過率。集料加工的目的，是用幾個適當規(guī)格的集料，配出以標準篩各篩孔通過率控制的目標級配混合料。集料公稱最大粒徑對應篩孔的通過率在級配控制中起著關(guān)鍵作用，可用一種規(guī)格集料來控制其公稱最大粒徑對應的標準篩篩孔的通過率。間歇式拌和樓通常使用4-5種規(guī)格集料，每一種混合料只能直接控制4-5個標準篩篩孔的通過率，振動篩篩孔的選擇相當關(guān)鍵。
        當石場儲量足夠大時，通常將中、下面層所用集料一起加工，將兩者分開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)線上的篩網(wǎng)是振動篩，振動篩有傾角，欲控制選定標準篩篩孔的通過率，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，包括其公稱最大粒徑對應的篩孔，以及比公稱最大粒徑小的篩孔，從2.36mm開始按2倍遞增的各篩孔。據(jù)此可以確定中、下面層集料加工時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應控制的另一組標準篩篩孔。
       通過大量研究和實踐，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個按從小到大順序排列的數(shù)字，是集料加工用方孔篩篩孔(即標準化篩孔)尺寸，根據(jù)規(guī)格集料的公稱最大粒徑，用課題組提出的公式計算出來。集料加工用篩孔與振動篩邊長、傾角、篩的振幅等有關(guān)。

2.4.2集料規(guī)格與集料加工用篩孔的關(guān)系

       瀝青面層AC-25和AC-20預定的目標級配線上有12個篩孔,而加工的集料通常只有4～5檔,故只能選4～5個篩孔來控制。
       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個篩孔從小到大符合按2 倍逐漸遞增的規(guī)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(jù)上面層混合料類型在13.2mm和16mm中選擇其一；根據(jù)下面層混合料類型在26.5mm和31.5mm中選擇其一。由此可見,在中、下面層用料結(jié)合起來加工時,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,用22mm和30mm、11mm和22mm、6mm和11mm、3mm和6mm、0和3mm組成的套篩進行篩分，集料在26.5mm、19mm、9.5mm、4.75mm、2.36 mm 篩孔的通過量分別為90%∽95%、90%∽95%、90%∽95%、75%∽80%、90%∽95%。中、下面層集料加工所用振動篩篩孔為3mm、6mm、11mm、22mm和30mm(或35) mm。用這組篩加工集料時,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(xù)加工其他檔料。
       在石場儲量充足的情況下,通常將中、下面層用料結(jié)合起來加工,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個篩孔很重要,通過合理選擇,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個篩板,繼續(xù)加工中面層用料。這樣就可以使碎石集料加工場的生產(chǎn)有序、合理,也確保了生產(chǎn)的集料質(zhì)量。
通過大量實際工程的集料加工，總結(jié)出各種集料規(guī)格與加工用篩孔的關(guān)系如表5所示。

表5  集料規(guī)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，通過調(diào)試和監(jiān)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(guī)格集料,而用表示公稱粒徑范圍的一對篩孔(例如10/20)卻達不到目的，是現(xiàn)行施工規(guī)范存在的一個不足。
當路面結(jié)構(gòu)包含四個瀝青層，如AC-20、AC-25和AC-30(或ATB-30)時，最先加工的五種規(guī)格集料應為S7、S9、S12、S14和S16,待S7加工數(shù)量足夠以后，將S7改為S8繼續(xù)生產(chǎn)。
       用于抗滑磨耗層的主要兩種混合料為，SMA-13的均勻性優(yōu)于SMA-16，原因是用S10(或S11)、S12、S14和S16四種規(guī)格集料直接控制著連續(xù)相鄰的13.2mm、9.5mm、4.75mm和2.36mm四個關(guān)鍵篩孔的通過率，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(guī)格集料，直接控制16mm、9.5mm、4.75mm和2.36mm這四個篩孔,其中13.2mm篩孔僅靠間接控制，級配控制效果減弱了。因此，可通過集料加工方案的調(diào)整來改善SMA-16混合料的均勻性，即先加工S9F、S12、S14、S16四種規(guī)格，當S9F數(shù)量夠了以后，將篩孔e改為d，即將S9F改為S10繼續(xù)生產(chǎn)，這樣SMA-16混合料就可以用五種規(guī)格集料，使13.2mm篩孔的通過率也得到直接控制。
      通過對集料加工場篩孔與集料關(guān)鍵篩孔相關(guān)性分析,集料加工場和瀝青混合料拌和樓的推薦套篩設置見表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)點有: ①6mm的振動篩對應于4.75mm標準篩,它是粗、細集料的分界線；② 3mm的振動篩對應于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篩孔的通過量不致太少,從而能與1#倉的料及礦粉(和水泥)一起參與調(diào)整細集料的級配,保證該范圍級配曲線的連續(xù)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,縮短換篩的時間。
       對拌和樓而言,上述篩孔組在中、下面層交替施工時使用,施工中面層時,不輸入22mm、30mm規(guī)格的集料。當下面層施工完畢,單獨施工中面層時,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個熱料倉和5個冷料倉。
       以上配篩方案在近年多個高速公路路面工地中采用,行之有效,取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。路面質(zhì)量良好,沒有發(fā)現(xiàn)瀝青路面常有的泛油、坑槽和車轍等病害。由于瀝青路面集料加工場配篩與拌和樓配篩合理化對應，生產(chǎn)過程中減少了集料加工場材料損耗和拌和樓溢料損耗，能節(jié)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，這并不是說集料密度越大越好，集料表面必須粗糙，而過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(jié)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(guī)定。當單一規(guī)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，工程上允許使用。集料在進入拌和機前，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?guī)r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，宜摻加消石灰、水泥或用飽和石灰水處理后使用，必要時可同時在瀝青中摻加耐熱、耐水、長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(wěn)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(wěn)定性檢驗確定。
       從《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)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BS 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(guī)范》（JTG F40-2004）規(guī)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(guī)定。當單一規(guī)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，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，應采取適當措施提高瀝青混合料的水穩(wěn)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(jù)以上分析，結(jié)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(jù)需要進行；
②用于高速公路、一級公路時，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(guī)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(guī)格

       粗集料遵循就地取材的原則，結(jié)合廣東省目前高速公路的實際使用情況，常用的粗集料的分級增加了S7C、S8C、S9F，這對目前的規(guī)范是一個改進。即在表11中增加了S7C、S8C、S9F三種規(guī)格集料，因為《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004規(guī)定的集料規(guī)格S7和S8的粒徑范圍大，加工出來的集料易離析，使生產(chǎn)過程中混合料的級配難以控制，新增的S7C和S8C，將集料的規(guī)格進一步細化，為配制AC-25、ATB-25提供較合適的集料，實踐表明可大大減少離析，級配波動小。S9F適用于AC-16、SMA-16、OGFC-16混合料的配制，如采用S9規(guī)格的集料，拌和樓溢料現(xiàn)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、無風化、無雜質(zhì)并有適當?shù)念w粒級配。對于上面層瀝青混合料應使用石灰?guī)r細集料，禁止使用花崗巖細集料。其技術(shù)要求見表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(guī)格集料在0.075mm的通過率限制為8~12%，而《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004中S16規(guī)格集料在0.075mm的通過率為0~15%，本規(guī)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的通過率，目前在實際生產(chǎn)過程中，達到這個指標有一定的困難。主要原因是：

            （1）集料生產(chǎn)過程中，石場還沒有普遍采用引風式除塵設備，導致0.075mm的通過率達不到指標的要求；

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

3.3 集料標準化加工質(zhì)量控制體系

       每種規(guī)格集料都有一個公稱最大粒徑，應以其對應的標準篩篩孔的通過率作為加工質(zhì)量監(jiān)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%。
集料加工過程中，檢驗各種規(guī)格集料在相應控制篩孔通過率的均值是否符合驗收標準的要求，以及各種規(guī)格集料的級配變異系數(shù)的大小。因此在集料加工過程中，每天生產(chǎn)中，要對集料通過關(guān)鍵篩孔進行檢驗，并將檢驗數(shù)據(jù)匯總建立臺賬，當數(shù)據(jù)發(fā)生變異時，應及時檢查生產(chǎn)線進行調(diào)整。為保證需要儀式料的加工質(zhì)量，保證集料質(zhì)量的穩(wěn)定是第一位的。

4 結(jié)論

    1.對于集料加工要首先選好料口，保證基巖的質(zhì)量。
    2.通過合適的加工工藝，保證集料的加工特性合格穩(wěn)定。
    3.采用合理的集料分級，滿足配合比設計要求。廣東省瀝青路面工程常用集料規(guī)格有S7C、S8C、S9、S9F、S10、S12、S14、和S16。
    4.每種規(guī)格集料都有一個公稱最大粒徑，應以其對應的標準篩篩孔的通過率作為加工質(zhì)量監(jiān)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.在集料加工過程中，每天生產(chǎn)中，要對集料通過關(guān)鍵篩孔進行檢驗，并將檢驗數(shù)據(jù)匯總建立臺賬，當數(shù)據(jù)發(fā)生變異時，應及時檢查生產(chǎn)線進行調(diào)整。為保證需要集料的加工質(zhì)量，保證集料質(zhì)量的穩(wěn)定是第一位的。
    6.在細集料的生產(chǎn)過程中，應采用引風除塵，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，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，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.