沥青路面碎石场振动筛配筛的选择

王瑞林，秦　勇

(1.黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室， 太原　030006； 2.山西平阳高速公路建设管理处， 山西 阳泉　045011)



沥青路面碎石场振动筛配筛的选择

王瑞林1，秦勇2

(1.黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室， 太原030006； 2.山西平阳高速公路建设管理处， 山西 阳泉045011)

摘要：通过分析碎石场不同筛孔尺寸及不同角度振动筛所生产的集料，研究碎石场AC-20及AC-16沥青混合料所用集料的配筛情况。研究结果表明：AC-20沥青混合料冷料振动筛配筛为23、11、6、3 mm较为合适，AC-16混合料冷料振动筛配筛为19、11、6、3 mm较为合适；集料筛分结果不满足要求时，首先查看振动筛筛网角度是否合适，调整到合格角度后再调整筛孔尺寸，若无法调整筛网角度，则在合理筛网尺寸上一定程度地放大。

关键词：碎石场；振动筛；配筛；筛孔尺寸

沥青路面集料粒径大小及粒型严重影响沥青混合料的性能。集料质量控制包括母材的岩性、破碎工艺、筛分工艺、质量持续性控制等。振动筛的筛分效率与振动筛的筛面宽度，筛面上物料层厚度，物料平均运动速度、物料性质，振动筛动力参数等有关[1-7]。不同沥青混合料类型要求不同的集料规格，故碎石场需要配置不同规格的筛网。目前，碎石场筛网配置有很大主观性，配置不合理，导致单档集料及合成级配无法满足级配要求。本文从碎石场配筛筛孔尺寸、筛网角度等方面对集料的粒径、粒型进行研究，提出合理的、可用于现场沥青混合料碎石规格控制的有效方法。

1配筛筛孔尺寸选择

碎石场振动筛网的配筛尺寸一般以经验或JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》[8]中间歇式拌和机用振动筛网的配筛尺寸为参考，但实际配筛后，由于受筛网倾角、振动频率、上料量、混合集料的干湿程度影响，筛分后的集料不一定能达到预想效果。

例如，某碎石场生产线为鄂破→圆锥破→整形机。粗集料振动筛选用3层振动筛，筛网面积8.5 m2，筛网倾角20°；选择均匀分散上料。振动筛按厂家推荐的200 m3/h生产能力生产，其振动频率800～970 r/min。本文通过更换筛网来改变筛网的筛孔尺寸，并分析筛网尺寸对集料规格的影响。选用AC-20沥青混合料的集料规格，分别为10～20、5～10、3～5、0～3 mm，筛网倾角为20°，振动筛配筛尺寸依据JTG F40—2004规定，分别选择22、11、6、3 mm和24、11、6、3 mm进行生产，集料筛分结果见表1。

表1　集料分级筛分和合成级配筛分结果与技术要求比较

注：筛分结果(1)为采用22 mm筛网生产的集料，筛分结果(2)为采用24 mm筛网生产的集料；合成级配1和合成级配2均采用10～20 mm∶5～10 mm∶3～5 mm∶0～3 mm= 44.5%∶15%∶6%∶31%∶3.5%的合成级配比例。两者不同之处在于，合成级配1公称粒径19 mm通过率高于合成级配2。

从沥青路面摊铺离析防治角度看，提高集料公称粒径的通过率，可有效提高沥青混合料铺筑的均匀性。有学者认为，最大公称粒径尺寸筛孔通过百分率在95% ～100%范围内变动对混合料的高温稳定性能有一定影响，而对水稳定性几乎没有什么影响，但可非常有效地提高沥青混合料的抗离析能力[3]。从表1可以看出，为控制公称粒径集料的通过百分率，AC-20沥青混合料所用集料筛网可选择22～24 mm，23 mm较优；当筛孔从22 mm换为24 mm时，19 mm通过率增加了7.6%。所以，若需调整筛网筛孔尺寸，则每增加1 mm筛孔尺寸，此筛孔向下最近一档标准筛通过率就减少约4%，以此可以估算碎石场筛孔尺寸不满足规范要求时其筛孔孔径调整幅度。

生产AC-16 mm集料时，振动筛配筛尺寸依据JTG F40—2004规定，分别选择18、11、6、3 mm和19、11、6、3 mm进行生产，其他参数同表1。更换最上一层筛网仅对最大一级集料有影响。10～20 mm集料及合成级配的筛分结果见表2。

表2　10～20 mm集料和合成级配筛分结果与技术要求比较

注：筛分结果(1)为采用18 mm筛网生产的集料，筛分结果(2)为采用19 mm筛网生产的集料；合成级配1和合成级配2分别为18和19 mm筛网生产的10～20 mm级集料掺配的。

从表2数据可以看出，选用JTG F40—2004规定的18 mm筛网生产时，标准筛16 mm合成级配通过百分率已接近100%，混合料偏细；放大振动筛筛网至19 mm时，合成筛分公称粒径通过率位于90%～100%之间，不过多偏向最大值或最小值。因此，最大筛网选用19、11、6、3 mm筛网，且筛网倾角不变时，其可用于AC-16沥青混合料用集料的生产。

2配筛倾角影响

碎石场采用19、11、6、3 mm筛网，振动筛倾角一般以15°～20°为准，但实际生产过程中，不同角度对碎石生产能力及筛分粗细程度有很大影响。本文通过调整振动筛倾角的方法来分析配筛倾斜角对集料筛分结果的影响。不同倾角的振动筛筛分结果见表3。

表3　不同倾角筛网集料筛分结果

注：筛分结果(1)为振动筛筛网倾角为23°的集料，筛分结果(2)为振动筛筛网倾角为20°的集料。

由表3数据可知，与倾角23°筛网相比，用倾角20°筛网生产的10～20 mm集料筛分后，其中较粗部分增加，细的部分减少，且10～20 mm范围内集料分布均匀，可以满足施工规范要求。主要原因是筛分过程中，较陡的23°筛网还未来得及筛分混合集料就已下滑并排出，导致10～20 mm集料中细的部分能够较多地通过筛网；当筛网角度变缓时，集料筛分时间加长，10～20 mm集料中粗的部分通过率增加，从而使集料变得相对均匀。5～10 mm集料的筛分结果分析与10～20 mm相同。降低筛网倾角后，3～5 mm粗料中较粗部分减少，较细部分增加。变换筛网倾角对0～3 mm集料影响不大。

综上所述，在碎石场粗集料颗粒组成偏细时，需首先查看振动筛筛网角度是否合适，若不合适，调整到合格角度后再调整筛孔尺寸。若无法调整筛网角度，则需在合理筛网尺寸上做一定程度放大，从而可解决集料偏细的问题。

3配筛类型影响

目前，大部分碎石场采用多层组合筛网振动筛进行各档集料的生产。因筛面尺寸各异，故角度最好选择可调式的，且倾角以15°～20°为宜。但目前仍有小部分碎石场采用单层筛网振动筛。其筛网为分段式，即从小到大分段运用不同尺寸筛网拼接而成，其中最上面一段为最小筛孔筛网。随着混合集料筛分，未筛分下去的混合集料滑到次小一级筛网上继续筛分，并再进入更大一级的筛网。此类筛分设备无法保证集料被完全筛分出来，存在大量混料现象，无法满足规范对碎石规格的要求，故碎石场应禁止用此类方式筛分。

4结论

1)选择振动筛倾角为20°时，考虑沥青路面施

工过程中防止集料离析等问题，合成级配公称粒径通过率应在95%～100%之间。AC-20混合料所用集料，碎石场配筛孔径尺寸为23、11、6、3 mm较为合适。如选用过大筛网则也可以进行集料生产，但会增加沥青路面施工集料离析的控制难度。AC-16混合料所用集料，碎石场配筛孔径尺寸以19、11、6、3 mm较为合适。

2) 若碎石场出现粗集料偏细的现象，则需考虑筛网倾角是否满足15°～20°的要求，若不满足，则应尽量降低筛网倾角后，再调整筛网尺寸，以保证粗集料中较粗部分含量较多，使得在规定范围内的集料分布均匀。

3) 选择多层集料筛网的振动筛时，禁止选择单层筛网由不同规格筛片拼接的振动筛。

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].路面机械与施工技术，2006(2)：17-21.

[2]王飞.碎石级配施工变异性及控制措施分析[J].山西交通科技，2013(6)：19-21.

[3]蔡轶飞，姜旺恒.热料筛网对沥青混合料级配的影响[J].公路交通技术，2006(5)：43-45.

[4]姜旺恒，热料筛网设置原则探讨[J].中外公路，2006，26(3)：284-286.

[5]周前进，张承兴.提高沥青拌和站用振动筛筛分能力和筛分效率的措施[J].施工技术，2012(4)：87-88

[6]范彬林.碎石加工技术在高速公路沥青路面施工中的应用初探[J].工程技术，2014(11)：79.

[7]孙希杰，程航，裴永清.碎石场功率补偿设计探讨[J].电气开关，2014(4)：69，108.

[8]交通部公路科学研究所.JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范[M].北京：人民交通出版社，2005.

Selection of Sizes of Vibrating Screens in Crushing Plant of Asphalt Pavement

WANG Ruilin1, QIN Yong2

Abstract:By analyzing the aggregate produced by different screen sizes and vibrating screens at different angles in crushing plant, this paper studies provision of screens for aggregate used for AC-20 and AC-16 asphalt mixtures in crushing plant. The results of study show that 23, 11, 6 and 3mm vibrating screens are appropriated for cold AC-16 mixture; when the screening result of aggregate does not satisfy the requirement, first check whether the angle of vibrating screens is appropriated or not, and then adjust screen size after adjustment to qualified angle, if the screen angle cannot be adjusted, enlarge the screen size to a certain degree based on the reasonable screen size.

Keywords:crushing plant; vibrating screen; provision of screen; screen size

文章编号：1009-6477(2016)02-0040-04

中图分类号：U416.217

文献标识码：B

作者简介：王瑞林(1982-)，男，山西省忻州市人，硕士，工程师。

收稿日期：2015-10-14

基金项目：山西省交通运输厅科技计划项目(2014-1-2)

DOI:10.13607/j.cnki.gljt.2016.02.009