关于贵州毕节至威宁高速公路施工中间歇式沥青混合料搅拌设备配筛技术研究

安　铎

(贵州公路工程集团有限公司设备管理分公司)



关于贵州毕节至威宁高速公路施工中间歇式沥青混合料搅拌设备配筛技术研究

安铎

(贵州公路工程集团有限公司设备管理分公司)

摘要：结合贵州贵州毕节至威宁高速公路施工的实例，来具体分析其筛选方法与步骤，进而探讨振动筛筛网功能、其尺寸方面的要求以及提高筛分效率的主要措施。

关键词：间歇式；沥青混合料；搅拌；配筛

1工程实例

毕威高速是《贵州省高速公路网规划》中“二横”的重要组成部分，是铜仁至宣威高速公路的重要组成路段。起于毕节市城南杭瑞高速公路和厦蓉高速交汇处的龙滩边，沿西南方向经毕节市境的长春堡、撒拉溪，到赫章县城后进入威宁县境后寨、白毛院，止于威宁城北周家院子，与六盘水至威宁高速公路相接。路线全长约125．5km，全线采用双向四车道高速公路标准建设，项目总投资86.44亿元。

2间歇式沥青混合料搅拌设备配筛方法及步骤

2.1　获得初始条件

获得初始条件的目的就是要明确所生产的沥青混合料的具体情况，主要包括搅拌设备的工作效率Q′，混合料的配合比、设计中沥青的含量p；振动筛筛网规格数目n、筛面上物料平均运动速度v、骨料堆比重r等。以往沥青搅拌设备配筛及筛比如表1所示。

2.2　计算振动筛的实际处理量Q及被筛分物料的级配

假设在沥青混凝土原料配合比中原材料矿所占的量为s，震动筛的工作状况可以用Q来表示，Q=2Q′×(l-p)×(1-s)。其中该公式中Q表示的为振动筛的施工处理量，Q′表示的为沥青搅拌设备的实际工作效率，p表示的是设计沥青含量(%)。

表1　以往沥青搅拌设备配筛及筛比

2.3　选定试算用筛孔尺寸

如上所述，结合以往沥青搅拌设备配筛及筛比可知，为了保证振动筛工作，需要选择合适的尺寸，从而方便后面的试算。因而需要选择多种类型的尺寸，以满足工作的需要。

2.4　试算

试算是根据已经规定好的条件和标准进行，按照既定的选择根据各层次筛网筛孔的尺寸，进而确定各层次物料厚度与筛孔的比值关系，从而根据结果进行相应的分析，来计算该比值与各个筛孔间距的关系是否合理。根据这个预算分析结果从而能够确定满足要求的各个条件，因而能够在合理范围内确定合适的尺寸与比例，得到满意的结果，根据结果来确定所需要的筛网筛孔尺寸。

2.5　振动筛的参数选择

(1)筛面的倾角

筛面的倾角主要指的是筛面与水平面间的夹角，倾角大小对于振动筛的筛分效率与生产力有着直接而有效的影响。如果筛面倾角增大，筛面上物料抛掷强度也会增加，使得物料在筛面上正向滑动的速度变快，最终提高的振动筛的生产率。但是，这会使得物料停留在筛面的时间减少，物料颗粒透筛的机会就会变少，最终导致筛分的效率降低。反之，如果提高筛分的效率，就会降低其生产率。通过有关实验表明，要将振动筛的筛分率控制在合理范围之内，保证振动筛筛面倾角在0°～8°范围内(仅仅适合使用在单层与双层的振动筛)之中。对于沥青搅拌设备中的多层直线振动筛瓷倾斜角范围并不适合使用，应该依据课题组多次试验与大量的调查研究。筛面倾角与振动方向角选择范围如表2所示。

表2　筛面倾角与振动方向角选择范围

(2)振动的方向角问题

振动筛的方向角越大，其物料每次抛掷的距离就越短，物料在筛面上正向滑行的速度就越慢，物料就能够得到更为充分的筛分，使得筛分效率提高。与此同时，生产效率会降低。反之，如果物料经过筛面的时间相对较短，物料就难以得到充分筛分，会导致筛分效率降低，同时，生产效率会有所提高。通常情况下，直线振动筛筛分方向角的取值应该保持在30°～60°范围中，大多数情况下为45°(仅仅适合使用在单层与双层振筛)。筛面的倾角与振动的方向角都会制约其生产率与筛分效率，并且呈负相关的关系。因此，一定要对筛面振动方向角与倾角进行合理选择，尽量使得生产率与筛分的效率达到最佳水平。

3振动筛筛网功能及其尺寸方面的要求

3.1　振动筛筛网功能

对于间歇式沥青搅拌设备而言，其振动筛筛网具备下列两个方面的功能：首先，应该保证沥青混合料最大骨料粒径的要求，应该剔除超大规格的骨料(运用最大孔径的筛网，超粒径料最终经过溢料管排出搅拌设备的除外)；其次，应该将混合热骨料进行分级，在分级之后，分别进入到各个热料仓之中。

3.2　振动筛筛网尺寸方面的要求

(1)应该满足生产沥青混合料最大粒径的要求，能对超规格粒径骨料进行剔除，粒径满足要求的骨料应该分别经过各个筛网进入到各个热料仓之中。(2)生产率与筛分效率是两个反映振动筛工作效果的重要工艺参数。就目前而言，搅拌设备振动筛主要存在的问题是筛分效率问题与生产效率。在确定振动筛和被筛分物料等等之后，振动筛筛网筛孔的尺寸在很大程度上影响着筛分效率与振动筛生产率。所以，合理确定筛孔尺寸有利于提高筛分效率与振动筛的生产率。(3)振动筛属于间歇式沥青搅拌设备的重要环节之一，其筛孔的确定能够促进沥青搅拌设备生产，也就是能够在一定程度上保证搅拌设备的生产率，对混合料级配也有一定的保证作用。间歇式拌合机用振动筛的等效筛孔如表3所示。

表3　间歇式拌合机用振动筛的等效筛孔

4提高筛分效率的措施

4.1　增大振幅

振动筛的筛分效率难以达标，功率利用率相对较低，振幅也相对较小，筛体强度余量相对较大，因此可以不断提高振幅和激振力，增加振动的强度，从而提高振动筛的生产率与筛分效率。如果增加其振幅，那么筛体收到的应力应变也会有所增加，因此，不仅要对激振力和振幅之间的增加关系进行充分分析，还应该对筛体强度大小进行分析，最终验证其是否能够达到提高筛分效率的目的。

4.2　多频振动筛分

提高筛分效率的另一种有效措施就是采用多频振动的方法来进行，其主要原理是采取控制振幅与设备的频率来进行筛分工作，沥青混合原料里的每一种颗粒都有其不同的振动频率，利用这种方式能够大大提高筛分效率。多频振动法应用于高速公路沥青混合料的搅拌中，能够将原料中的一些颗粒均匀地散布开来，不仅能够提高原料的透筛率，而且能够大大降低筛网堵塞的概率。

5结束语

综上所述，在高速公路施工过程中，沥青混合料的质量在一定的程度上影响着整个工程的质量。随着我国科学技术的不断进步，间歇式沥青搅拌设备的应用使得沥青混合料的质量在一定程度上大大提升，本文对贵州毕节至威宁高速公路施工中间歇式沥青混合料搅拌设备配筛技术的研究，希望对我国的类似工程提供一些参考，以促进我国高速公路的建设与发展。

参考文献：

[1]王铁庆,张平.间歇式沥青混合料搅拌设备配筛技术研究[J].筑路机械与施工机械化,2010，(11)：88-90.

[2]王铁庆,杨勇.间歇式沥青混合料搅拌设备振动筛筛网配置研究[J].筑路机械与施工机械化,2012，(3):103-105.

[3]李玉飞.强制间歇式沥青混合料搅拌设备技术及发展[J].中国粉体工业,2013，(3):45-46.

作者简介：安铎(1986-)，男，贵州德江人，助理工程师，主要从事交通建设工作。

收稿日期：2014-11-26

中图分类号：U415.5

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2015)08-0164-01