骨料对公路路面质量的影响

骨料是混合料承载的基础，混合料铺设压实后能否达到应有质量、承载能力、设计寿命与骨料本身质量 有直接关系。在混合料设计阶段，通过大量的取样、试验所取得的级配数据在生产中有许多因素使其发 生变化，与设计结果出现偏差，有时可能带来不良的后果。因此施工中要时刻注意材料质量、粒径分布 、含水量等值的变化，调整施工工艺，尽量弥补因材料变化带来的不良影响，同时严把进料关，有条件 时应尽量自己建立材料加工厂，以保证材料质量的稳定。

材料特性对施工及路面质量的影响

粗集料颗粒形状路面在使用中要抵抗车辆轮胎施加的各种推力、剪切力和冲击力，骨料相互嵌锁作用及 相互摩擦力是抵抗推移、保证稳定性的关键。无规则、带棱角的多边形立方体骨料具有很好的锁紧性及 稳定性，因此，骨料中要尽量减少针片状材料的含量。骨料粒形好，不仅有利于路面结构的强度及稳定 性，而且有利于生产施工中的拌易性、混合料的摊铺性能及压实性能，同时材料的粒形很重要，在材料 加工中要选择合理的加工工艺，加工出理想的材料。

粒料的表面纹理通过冲击力将材料尺寸减小加工法生产的粒料，在其断裂面上留下石料自然的纹理，凸 凹粗糙。而通过挤压力破碎的石料在断裂时，断裂面又进一步滑移，使石料自然纹理破坏。石料的表面 纹理能增大骨料间的摩擦系数，提高结构稳定性，同时表面粗糙的骨料更有利于沥青的裹覆，使骨料表 面形成均匀的沥青膜，有利于沥青混凝土的质量。

吸水率石料的吸水率是集料孔隙率和质量的一个重要指标，集料吸水率过大，则含水量大，给烘干带来 困难，如果在拌和生产过程不调整生产工艺，就要出问题。冷粒料通过级配机进入烘干筒，靠燃气升温 烘干，其过程时间不到3min，这么短的时间无法将石料中过多的水份烘出，石料温度低，拌和站自动控 制系统调整主燃烧器的输出，加大火力，增加能耗。实验得出含水量每提高1%，燃油能耗提高10%。由于 料在烘干筒内停留的时间有限，不可能将石料内部水份全部烘干，这样拌制出的沥青混合料因含水量大 而变软，混合料温降快，给摊铺和压实带来困难，很难保证平整度、压实度，路面质量难以保证。为解 决这一问题，应尽量不用吸水率大的材料，若不得不用，就应采取措施，调整烘干筒角度，延长石料在 烘干筒中滞留时间，同时减少拌和机的产量。最好再设置一台烘干筒使材料能够得到预先烘干，另外料 的存放要有良好的排水、防雨设施。由于石料的孔隙率较大，对沥青的吸收能力较大，若在沥青用量上 不给予补偿，拌制出的混合料极干有时甚至还会出现白料。实验表明，石料吸收沥青的能力一般为吸水 能力的70%左右，因此在试拌中要找出较佳的沥青用量。吸水率较大的石料与沥青的粘结性较差，为提高 石料与沥青的结合力，若加入4%的抗剥剂，能提高粘附性等级。

集料粒径分布一致性对混凝土的影响

一般沥青混凝土的粗集料通常有2～3种，目前我国大型工程对料的需求量很大，大都是在当地很多料场 收料，备石料的设备，筛网规格不同，粒料质量参差不齐，因此，同规格的粒料内部粒径分布情况肯定 不同，虽然拌和机有筛网进行筛分，但无法保证每一热料仓中粒径分布稳定，有时相差会很大。这就造 成沥青混凝土矿料级配组成发生变化，导致沥青混凝土各项指标变异性大，影响沥青混凝土面层的质量 、结构稳定性和使用寿命。因此为了保证路面结构材料颗粒组成的一致性，最好是自己建料场，国内许 多工程也进行了这方面的试验，经验证明，统一砸石机的型号及筛网网孔尺寸，统一供料对保证沥青混 凝土质量很重要。如果自己没有建石料厂的条件，也应给料场规定筛网规格，作为定购材料的前提条件 ，同时加强收料的检验工作。

碎石场的设置认真对待石料的生产，关系到整个工程的质量、寿命，是质量大计的第一环节。国内 许多业主单位，为提高工程质量，都自己设立石料加工厂。目前石料生产技术日益完善，国外许多生产 商也将产品介绍到中国市场，这些都有利于我国生产厂家吸收先进技术，生产出高水平的石料设备目前 常用的石料生产设备有:颚式碎石机，旋回式碎石机，圆锥式碎石机，辊式碎石机，反击式碎石机，锤式 碎石机以及近两年在我国出现的技术先进的巴马克“石打石”立轴式冲击式破碎机。

(1)颚式碎石机结构简单，工作可靠，维修方便，但它是靠挤压力减小石料尺寸，因此生产出的成品 石料针片状含量较大，其产品作为最终路用材料，显然不利于质量，因此，一般常用于粗碎和中碎作业 。

(2)旋回式碎石机具有破碎比大，生产率高，产品粒度均匀，但由于其破碎力为挤压力，因此石料中 针片状含量较高。

(3)圆锥式碎石机在公路石料加工中应用较广，主要用于中碎与细碎，具有结构可靠，运转平稳，生 产率高，破碎比大，产品粒度均匀等优点，但是圆锥式碎石机也是通过挤压力来减小石料尺寸的，因此 只有靠近排料口尺寸的颗粒粒形较好，如开口为20mm时，一般15～25mm料粒形较好，而5～15mm、3～5mm 粒形就差，而且石渣料难以利用。

(4)反击式碎石机是利用高速旋转的转子板锤冲击石料，使其破碎。碎的石料又以很大的动能冲向前 反击板，经撞击而破碎，当其反弹至板锤回转半径以内时，再次受到冲击破碎，同时被粉碎的石料又以 高速冲向后反击板得到进一步破碎。当粉碎后的石料小于反击板下部衬板与板锤回转半径之间的间隙时 ，即被作为产品排出。可见反击式破碎机是靠冲击力来减小石料尺寸的，因此可以得到较好的粒形。该 设备在公路石料加工中也有较多应用，但由于能耗较大，破碎面层硬度较高的石料时，其锤头、反击板 衬板磨损较快，使用成本较高。

(5)巴马克“石打石”立轴冲击式破碎机具有一立轴，一具有岩石内衬的转盘与立轴一起高速旋转， 该机机壳为无衬板，而是填满石料作为岩石内衬的壳体，因此在破碎过程中，石料的冲击不均性是在石 料间进行，大大减少耐磨材料的消耗及维修时间。“石打石”碎石机工作原理如图1所示。石料从机器顶 部进入转盘内被加速到85m/s的速度后甩进碎石机壳内与填满岩石的内衬相撞，另一部分石料按控制的流 量以伞状泻入机壳内并与转盘甩出高速旋转的石料颗粒云相遇，开始发生碰撞和能量转换的连锁反应。 在石料间产生强烈的冲击力，导致颗粒迅速减小最后失去速度而脱离颗粒云排出机器，这种碎石机的好 处在于实现真正的“石打石”，使石料粒形好，破碎比大，生产效率高而能耗与耗材相对其它冲击式碎 石机要小得多。

国产路面碎石场现状

目前，国产设备在吸收国外先进技术后，具有较大进步，在许多施工中具有较好的表现，但大多由 于材料技术，导致落后于国际上先进水平，同时还存在运行成本较高，可靠性不如国外品牌。全套使用 进口设备，虽然在可靠性、材料质量、运行成本等方面优于国内产品，但一次性投资较大，为了解决这 方面的矛盾，将国产设备与进口关键设备合理组合，便能够形成较好的生产。较佳的方案为:一破用国产 颚式破碎机，将500mm的石料破碎至130mm以下;二破用圆锥破碎机(国产、进口均可)，将130mm的石料破 碎至40mm以下;三破使用进口“石打石”反击破碎机，将石料破碎至最终产品即20～50mm，5～10mm，3～ 5mm即可。该组合的优点在于最后的产品粒形好，特别是3～5mm和石渣均可利用，另外减少了耐磨材料的 更换，大大降低了生产成本。

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