如何选择沥青混凝土拌和楼振动筛筛孔

如何选择沥青混凝土拌和楼振动筛筛孔
如何使沥青商品混凝土拌和楼的振动筛筛孔与标准筛的筛孔相对应是保证沥青混合料级配质量的关键，对沥青路面结构强度的影响很大。

文章就正确选择沥青商品混凝土拌和楼振动筛筛孔作一探讨，以期找出一种合理选择筛孔的有效方法以满足设计要求。

近年来，随着我国高速公路的发展，沥青商品混凝土路面以其能为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶表面而被广泛地用于高速公路。

作为组成高级沥青路面结构的沥青商品混凝土，其施工关键机械沥青商品混凝土拌和楼的振动筛筛孔的选择，目前还没有一套成熟的方法，本文试以中粒式沥青商品混凝土AC-16Ⅱ为例，即在混合料配比及矿料级配组成设计已确定的前提下，对如何通过合理确定振动筛筛孔来正确实现这一设计要求作一探讨。

1 热拌沥青混合料配合比设计
1.1目标配合比设计阶段
用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例，配合成符合规范规定的矿料级配，进行马歇尔试验，确定最佳沥青用量。

以此矿料级配及沥青用量作为目标配合比，供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。

1.2生产配合比设计阶段
对间歇式拌和机，必须从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分，以确定各热料仓的材料比例，供拌和机控制室使用。

同时反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡。

1.3生产配合比验证阶段
拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验段，并用拌和的沥青混合料及路上取的芯样进行马歇尔试验检验，由此确定生产用的标准配合比。

标准配合比的矿料级配至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm 等3 档的筛孔通过率接近要求级配的中值。

2振动筛筛孔的设置
根据沥青商品混凝土路面施工过程中工程质量的控制标准要求，在沥青商品混凝土拌和楼取样，用抽提后的矿料筛分，应至少检查0.075mm、2.36mm、4.75mm、最大集料粒径及中间粒径（中间粒径宜为：细、中粒式为9.5mm；粗粒式为13.2mm）等5 个筛孔的通过率。

由于沥青商品混凝土拌和楼的热料仓一般只有4 个，因此，为了使通过沥青商品混凝土拌和楼振动筛后的混合料能够基本上满足设计配合比的要求，就必须找出振动筛筛孔的一种对应关系，使振动筛的筛孔设置最合理。

2.1振动筛筛孔的确定
沥青商品混凝土拌和楼同一个振动筛孔（粒径）区间内的矿料规格相近且稳定。

把它们区分开，并通过拌和楼内电子秤控制各区间内矿料的用量即能达到混合料的级配要求。

为此，振动筛的孔径应设置在混合料相邻粒径区间的分
界处。

故设3 个振动筛，编号为1# 筛， 2# 筛， 3# 筛，孔径分别为d
1， d
2
，
d 3，且满足d
1
≤19、4.75≤d
2
≤9.5、1.18≤d
3
≤2.36。

2.2振动筛筛孔的优化
由于1# 筛是控制超规格的大粒径矿料，因此筛孔可定为19mm，即d
1
=19，
2# 筛筛孔d
2
的确定要使其通过率是4.75 和9.5mm 孔通过率的等差中项；或
者以d
2
的通过率与4.75 和9.5 孔通过率之差的平方和最小为目标。

即 min
{（ P *2- P 4.75） 2+ （ P *2- P 9.5） 2} 4.75≤d 2≤9.5 （ 1） 式中， P *
2 为2# 筛孔通过率， %； P *2=100 （ d 2/D ） n ； D 为矿料的最大粒径； P 4.75P 9.5 为规范中4.75mm ， 9.5mm 筛孔通过率中值（%） 即P 4.75=40P 9.5=60。

同样得3# 筛的优化函数 min{（ P *3- P 2.36） 2+（ P *3- P 1.18） 2} 1.18≤d 3≤2.36 （ 2） 式中， P *
3 为3# 筛孔的通过率， %； P *3=100（ d 3/D ） n ；P 2.36P 1.18 为规范中2.36mm 、1.18mm 筛孔通过率中值， %。

综合式（ 1） 、（ 2） ， 可得下面优化函数 min{（ P *2- P 4.75） 2+（ P *2- P 9.5） 2+（ P *3- P 2.36） 2+（ P *3- P 1.18） 2} d 1=19 4.75≤d 2≤9.5 1.18≤d 3≤2.36 P *2=100（ d 2/D ） n P *3=100（ d 3/D ） n 根据上述函数， 编制BASIC 语言程序。

本文介绍使用PC 为E500 型袖珍计算机进行计算。

计算得优化结果 d 1=19 d 2=7.02 d 3=2.27 这是标准筛孔的优化结果， 可将其表示为 d *1=19 d *2=7.02 d *3=2.27。

按《公路沥青路面施工技术规范》（ JTJ032-94） ， 参照美国沥青协会对拌和机进行二次筛分所用振动筛等效筛孔的建议， 并结合我国的生产实践经验。

将上表进行回归得回归方程 d=1.1619115d *0.9936295 相关系数r=99.88%根据上式得出优化后的标准筛孔d *1、d *2、d *3 与振动筛孔的等效对应关系。

确定3 个振动筛的筛孔分别为d 1=22mm 、d 2=8mm 、d 3=2.5mm 。

2.3 确定3 种热料的生产配合比
根据d *1、d *2、d *3 的优化结果， 按公式P=100（ d */D ） n 计算3 种热料生产配合比 1# 料∶2# 料∶3# 料= （ P 1- P 2） ∶（ P 2- P 3） ∶P 3=1∶0.55∶0.46 3 结语 按照上述所选定的筛孔（ 22mm ， 8mm ， 2.5mm ）制作振动筛， 并通过电子秤可实现3 种热料配合比，从而生产出成品合格的沥青混合料， 这种方法在梨温高速公路上得到应用， 效果良好。