作者：刘志华 等 转载自：沥青路面
摘 要
为了更好的保证沥青路面质量，在成本可控且有资源条件的前提下，现在广东省大部分高速公路沥青路面结构层都采用机制砂作为细集料，而且应用效果良好。为了更好的推广机制砂在沥青路面结构层中的应用，本文通过总结机制砂在潮惠高速公路沥青路面中上面层的应用情况，从机制砂的选材、生产工艺、质量控制及在沥青路面结构中的应用效果等方面总结相关经验，为机制砂在沥青路面结构中的进一步推广应用提供一定的参考依据。
关键词
沥青路面 | 机制砂 | 石屑 | 砂当量 | 亚甲基蓝值
目前，在公路工程中推广机制砂的应用条件已经成熟，广东潮惠高速公路在这种背景下首次在全省大面积推广机制砂的应用，而且应用效果很好。本文从机制砂成本分析、原材料选材、技术指标确定、加工工艺、质量控制措施、应用效果等方面总结了机制砂在沥青路面结构层中的应用。
机制砂作为沥青路面用细集料的优势
机制砂有理想的表面纹理，相对于河砂而言可增加颗粒间的摩擦力，为沥青路面结构提供更好的稳定性。同时能够增强与沥青的吸附能力，提高沥青膜厚度。相对于石屑而言，机制砂成品颗粒更加规整，片状颗粒很少，粉尘含量少且不含泥土(母材都是洁净的碎石材料)，由机制砂配制的沥青混合料可以获得更佳的路用性能。
机制砂母材的选材
沥青路面用机制砂需要选择合适的原材料。现在市场上预拌水泥混凝土用机制砂已经在大量使用，但是沥青路面用机制砂的技术标准与预拌水泥混凝土用机制砂的技术标准要求有很大的不同，沥青路面用机制砂要考虑母材与沥青的粘附性、碎石本身坚固性等指标，好的母材如石灰岩、花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩等均可以考虑，最终要以检测指标为准科学选择。从生产成本及粘附性指标的角度来说石灰岩最好，但是从坚固性指标的角度来说闪长岩、辉绿岩更好。因此每个项目应该根据当地石材的分布情况及沥青路面结构层的设计特性来科学选择，择优选择好的母材，更利于沥青路面施工质量。
技术指标
潮惠高速公路设计文件对于机制砂的质量及级配要求如表1、表2。生产机制砂时需采用除尘器利用负压干法除尘抽吸部分小于0.075mm的粉尘保证0.075mm通过率不超过10%。
生产工艺
机制砂制作主要采用全封闭式干法生产，利用负压设备干法除尘回收进入粉罐(为了更好的保证级配的稳定性)，既环保又能保证成品质量。潮惠高速公路在设备配置、生产线的建设、筛网尺寸、生产工艺控制等方面都制定了详细的标准及措施。
机制砂生产线的基本配置
机制砂生产线的主要设备为:母料仓、制砂机、振动筛、选粉机、除尘器、回收粉罐，其中母料为经过头破(鄂破)及二破(圆锥破)后的洁净的成品料(1~2cm或2~3cm、2~4cm碎石)，岩性为闪长岩。
生产线的建设
机制砂生产线采用全封闭式单独建设，既环保又能有效保证生产质量。生产场地严格按照广东省双标管理标准建设，并科学的设计了生产线的布置图及确定了合理的筛网尺寸。所有母料堆场、上料平台及料仓、送料皮带及成品料堆场全部搭设雨棚及覆盖棚，保证全封闭式生产。
机制砂的制作工艺
按照制砂机的破碎原理可分为鄂破、圆锥破、反击破(冲击破)等。按照破碎次数可分为一级、二级、三级等。潮惠高速公路摒弃了以往只是对石料进行简单破碎加工，增加水洗或除尘的老旧工艺，而是采用特定规格的粒料作为机制砂的母料，采用专门工艺的机械设备(潮惠高速采用的是冲击破)加工的具有粗糙、洁净、棱角性好等特点的专用机制砂。具体工艺流程为:干净片石经过鄂式破碎后，再对大粒径的进行二级锥坡并水洗晾干，获得规格碎石如:10~20cm，2~3cm、2~4cm碎石。最后再通过专门的机制砂生产设备(冲击破制砂机)加工机制砂。石料进入机制砂的生产设备，制砂机高速旋转带动石料颗粒加速飞行，使石料与石料之间(冲击破主要破碎工艺)、石料与反击板之间相互撞击，先破碎成砂状，再利用振动筛，进行分级筛分好颗粒，在分级过程中用强吸力吸尘器吸除多余的粉尘，控制好粉的含量，最后生成机制砂成品。制砂机调试过程中反复边生产边调整制砂机的设备参数及除尘设备的负压值等参数，直到生产的机制砂颗粒形状、级配等技术指标均符合要求之后才开始大量生产。
生产流程:利用现场经头破及二破后已生产好的10~20mm碎石及5~10mm碎石按一定比例放入母料仓由传送带输送机进入到冲击破制砂机进行破碎，细碎后的物料被输送到振动筛进行分级筛分，符合规范要求的粒料由输送带送入成品仓，超粒径的物料从振动筛返回制砂机重新加工，形成闭路多次循环;部分小于0.075mm的物料经负压除尘器干法除尘回收到废粉罐。成品机制砂及时转场存放到专用料场以保证机制砂堆料高速不会过高而导致离析。
质量控制措施
潮惠高速公路全线机制砂生产线所使用的母材岩性主要为闪长岩，其压碎值为:12.9%(符合设计≤22%要求)，其他指标也均符合要求。
(1)母材质量控制。选定合适的母岩后，在调试好母材生产线后在生产期间派专员定期观察并检测母材成品，确保母材质量的稳定并符合质量技术要求。
在母材生产线上安排人员定期清理头破下面的振动式隔泥筛，防止杂泥进入母料。
(2)设备维修保养。定期对母材生产线及机制砂生产线的所有相关机械设备进行定期维修、保养，确保机械性能稳定;经常检查负压除尘设备的稳定性;经常检查冲击破的板锤的完好性，如果发现破损严重的及时更换。
(3)筛网。生产场地要安排专人负责经常检查筛网的完好性及堵塞率，如果有破损及时更换，如有堵塞及时清理，保证机制砂质量的稳定性。
应用效果
潮惠高速公路全线中上面层细集料均采用了机制砂。目前大部分段落通车满1年，部分段落已经通车满2年，全线车流量较大，路用效果良好，全线还未出现一处坑槽，未出现车辙及泛油等常见质量问题。
结语
本文依托项目实际建设情况，总结了机制砂作为一种新工艺材料在本项目中的成功应用，并从选材、技术指标确定、加工工艺、质量控制措施、应用效果等方面全面阐述了机制砂的技术先进性、经济合理性及安全适用性。通过潮惠高速公路的建设证明了机制砂可以很好的应用于沥青路面结构，而且成本可控，质量优良，可以很好的保证沥青路面施工质量，在以后的沥青路面施工中可大面积推广应用。
