高速公路沥青路面集料破碎水洗工艺

摘要

本发明的高速公路沥青路面集料破碎水洗工艺包括：喂料口石块选择；石料破碎、筛分；制砂机制砂与除尘；水洗大于4.75mm的粗集料；冲洗污水沉淀回收利用。本发明通过三次破碎、四次筛分，采用制砂机配合大功率除尘设备，并在机制砂出料口设置风筒布，设置喷水设施适量喷水，能有效减少扬尘和对周围环境的污染；采用在振动筛上方布置高压喷水管网，能全方位、快速、有效清洗集料，采用石灰水清洗集料，能提高集料表面洁净度和表面碱性，增强沥青的黏附性；采用五级沉淀池技术，循环利用冲洗水，确保用水清洁，能节约水资源。

权利要求

1.一种沥青路面集料破碎水洗的工艺，其特征在于：所述工艺步骤包括：(1)、喂料口石块选择：

表面层喂料口石块的质量控制指标为：压碎值不大于26％，洛杉矶磨耗损失不大于

28％，表观相对密度不小于2.60，吸水率不大于2.0％；坚固性不大于12％；磨光值不小于

42；与沥青黏附性不小于5；

其他层喂料口石块的质量控制指标为：压碎值不大于28％，洛杉矶磨耗损失不大于

30％，表观相对密度不小于2.50，吸水率不大于3.0％；坚固性不大于12％；与沥青黏附性不小于4；

(2)、石料破碎与筛分：

石块通过振动喂料机，筛分掉石块中的泥土，再进入鄂式破碎机破碎后，又进行反击破，并利用冲击能将石块再次破碎，然后通过制砂机整形；反击破碎石料后，采用1号振动筛筛除2.36mm以下的石屑；通过制砂机整形后的石料，用2号振动筛分出大于所需最大粒径26.5mm的集料，并通过运输带，将石料返回制砂机中解小利用，可避免大粒径集料的浪费；

(3)、制砂机制砂与除尘：

机制砂加工过程中用除尘器进行抽吸，机制砂出料口设置风筒布；并从顶部喷水除尘；

(4)、机制砂加工后的破碎后粒径大于4.75mm的粗集料进行水洗，水洗采用石灰水，通过在3号振动筛上设置高压水管网喷射，石灰水浓度采用PH值指标控制，对碱性集料，PH值范围采用8～10，对于酸性集料，要求PH值范围采用10～12，3号振动筛下设沉淀池。

2.如权利要求1所述沥青路面集料破碎水洗的工艺，其特征在于：所述机制砂出料口搭设钢架大棚，设遮阳网，并从大棚顶部喷水除尘；所述3号振动筛倾斜放置，筛面倾斜角度为15°～25°，分别筛分出4.75mm-9.5mm；9.5mm-19mm；19mm-26.5mm三种集料。

3.如权利要求1所述沥青路面集料破碎水洗的工艺，其特征在于：在3号振动筛下设五级沉淀池，第一、二、三级沉淀池采取相同尺寸依次序排列，并逐次降低出水口高度，第三级沉淀池连接第四和第五级沉淀池，沉淀池池底及四壁应设置防水层，水洗后的水经过第五级沉淀池后可再利用。

说明书

高速公路沥青路面集料破碎水洗工艺

技术领域

[0001] 本发明工艺涉及高速公路建设项目沥青混凝土路面面层粗集料(≥4.75cm)生产加工，特别涉及用于生产加工高洁净度和高沥青吸附性路面集料的生产加工工艺。

背景技术

[0002] 我国高速公路建设发展很快，作为高速公路建设的基本原料的碎石的生产也得到了较大的发展和提高。石料常见的破碎方法有以下几种：

[0003] (1)压碎 利用两破碎工作面对石料施加压力，使石料产生变形而破碎。

[0004] (2)劈碎 利用尖齿楔入物料时产生的劈力，使石料沿劈面破碎成两块，并在劈力作用点产生局部破碎。

[0005] (3)折断(弯曲破碎) 在破碎工作面之间的石料，如同承受集中负荷两支点(或多支点)梁，除在作用点受劈力外，主要是使石料受弯曲力而破碎。

[0006] (4)击碎 冲击力瞬时作用于石料上，使石料受冲击力作用而迅速粉碎。

[0007] (5)磨碎 破碎工作面在石料表面上相对滑动，对石料表面产生剪切力，使石料表面破碎产生细颗粒粉状物。

[0008] 根据以上破碎原理和方法，目前世界上生产的破碎机械大约有以下几种：辊式破碎机；颚式破碎机；圆锥式破碎机；旋回式破碎机；锤式破碎机；反击式破碎机；圆盘式破碎机；轮碾式破碎机；石打石破碎机；球磨机辊磨机。不同的破碎机型对石料有不同的破碎效果。

[0009] 高速公路路面基层、面层对石料的质量要求比较严格。石料的质量包括二个方面，一是资源特性即碎石的力学强度，耐久性、化学稳定性，表面特性及存在不良杂质等，根据技术规范沥青面层用粗集料应满足表质量要求；二是石料的加工特性，主要包括颗粒尺寸与级配、颗粒形状、颗粒组成的一致性，洁净度及0.075mm颗粒含量等。路面面层集料洁净程度和良好的表面黏附性能，是提高高速公路沥青混凝土路面质量的重要因素。国内外关于集料破碎理论、破碎机械设计、实践等方面做了大量的研究工作，但没有从提高集料洁净程度和与沥青粘附性方面综合研究集料破碎的文献。

发明内容

[0010] 本发明目的是提供一种沥青路面集料破碎水洗的工艺，它可以得到较高清洁度和高沥青吸附性的路用集料。

[0011] 本发明工艺的目的是这样实现的：

[0012] 一种沥青路面集料破碎水洗的工艺，所述工艺步骤包括：

[0013] (1)喂料口石块选择：

[0014] 表面层喂料口石块的质量控制指标为：压碎值(％)不大于26，洛杉矶磨耗损失(％)不大于28毫米，表观相对密度不小于2.60，吸水率(％)不大于2.0；坚固性(％)不大于12；磨光值不小于42；与沥青黏附性(级)不小于5。

[0015] 其他层喂料口石块的质量控制指标为：压碎值(％)不大于28，洛杉矶磨耗损失(％)不大于30，表观相对密度不小于2.50，吸水率(％)不大于3.0；坚固性(％)不大于12；与沥青黏附性(级)不小于4。

[0016] (2)石料破碎与筛分：

[0017] 石料破碎详细流程为：石块通过振动喂料机，筛分掉石块中的泥土，再进入鄂式破碎机破碎后，又进行反击破，并利用冲击能将石块再次破碎，然后通过制砂机整形；

[0018] 制砂机整形，采用制砂机生产机制砂，形状规整，表面粗糙，棱角性好，粗细集料之间啮合紧密，结构稳定，摩阻力好，能有效减少针片状含量，确保集料的形状接近立方体。

[0019] 为有效减少路面集料中软石含量，反击破碎石料后，应采用1号振动筛筛除2.36mm以下的石屑，石屑可用于水稳基层材料。

[0020] 通过制砂机整形后的石料，用2号振动筛筛分出大于所需最大粒径26.5mm的集料，并通过运输带，将石料返回制砂机中解小利用，可避免大粒径集料的浪费。

[0021] (3)制砂机制砂与除尘：

[0022] 机制砂加工过程中用除尘器进行抽吸，减少机制砂中的粉尘含量；机制砂出料口设置风筒布；搭设钢架大棚，在钢架大棚四周挂设遮阳网；并从顶部喷水除尘。

[0023] (4)水洗大于4.75mm的粗集料：

[0024] 机制砂加工后的集料进行水洗，水洗采用石灰水，通过设置高压水管网喷射，石灰水浓度采用PH值指标控制。对碱性集料，PH值范围采用8～10，对于酸性集料，要求PH值范围采用10～12，同时在振动筛下设大容量贮泥池；出料口场地采用水泥混凝土硬化，并设置2％坡度；场地周围应设置排水沟。

[0025] 破碎后粒径大于4.75mm的粗集料，通过在3号振动筛上设置高压水管网喷射一定浓度的石灰水，能全方位、快速清洗粗集料。水洗需要注意以下几个方面：倾斜放置3号振动筛，筛面倾斜角度为15°～25°，确保在该角度下集料筛分与水洗两个作业的优化组合。分别筛分出4.75mm-9.5mm；9.5mm-19mm；19mm-26.5mm三种集料。

[0026] 在3号振动筛下设大容量贮泥池，定期清理，有效减少污水含泥量。

[0027] 出料口场地必须采用水泥混凝土硬化，并设置2％坡度，使振动筛出水和筛分后集料带出水能流出场地。

[0028] 场地周围应设置排水沟，汇集冲洗污水入第一号沉淀池，有效防止污水四处漫流，循环利用水资源。

[0029] (5)冲洗污水五级沉淀回收利用

[0030] 沉淀池尺寸应根据破碎机生产能力设置，第一、二、三级沉淀池可以采取相同尺寸依次序排列，并逐次降低出水口高度，有效沉淀冲洗水中污泥；第四级沉淀池的尺寸应根据第三级沉淀池的水流入量及流出至第五级沉淀池的水量设置；第五级沉淀池的尺寸应根据高压水泵负荷工作每小时抽水量、第四级沉淀池的水流入量及新水补给量确定。沉淀池池底及四壁应设置防水层，防止水渗透。定期清除沉淀池中污泥，保证沉淀池净水效果。

[0031] 本发明沥青路面集料破碎水洗的工艺的设备及其用途祥见表1详见所示。

[0032] 表1 机具设备表

[0033]序号 设备名称 型号 单位 数量 用途
1 镐头机 220型 台 2 石块解小
2 振动喂料机 台 1 喂料、除
3 鄂式破碎机 600×900 台 1 破碎石块
4 反击破破碎 1214型 台 1 击破石块
5 振动筛 振次 台 3 筛分集料
800～900
6 制砂机 PCL-1250 台 1 集料整形
7 除尘器 35型 台 1 除粉尘
8 高压水泵 6.5型 台 1 喷石灰水
9 柴油水泵 台 1 补给水
10 装载机 50型 台 2 装料

[0034] 本发明的高速公路沥青路面集料破碎水洗工艺包括：喂料口石块选择；石料破碎、筛分；制砂机制砂与除尘；水洗大于4.75mm的粗集料；冲洗污水沉淀回收利用。本发明效果是：通过三次破碎、四次筛分，能减少软弱颗粒含量和针片状含量，提高集料质量；采用制砂机配合大功率除尘设备，并在机制砂出料口设置风筒布，搭设钢架大棚，大棚四周挂设遮阳网，顶部设置喷水设施适量喷水，能有效减少扬尘和对周围环境的污染；采用在振动筛上方布置高压喷水管网，能全方位、快速、有效清洗集料，减少0.075mm以下颗粒含量；采用石灰水清洗集料，能提高集料表面洁净度和表面碱性，增强沥青的黏附性；采用五级沉淀池技术，循环利用冲洗水，确保用水清洁，能节约水资源。

附图说明

[0035] 附图为本发明工艺流程图具体实施例

[0036] 本实施例为江西省彭泽至湖口高速公路AP1标合同段，位于江西省九江市彭泽县境内，主线长26.98Km，连接线长8.1Km，路面面层采用4cmAC13改性沥青混凝土+6cmAC20改性沥青混凝土+8cmAC25普通沥青混凝土。主要工程数量包括：级配碎石底基层18.9万方，水稳基层26.5万方，沥青混凝土面层11.9万方。

[0037] 该施工单位加大投入，创新施工工艺，以确保路面备料质量。在拌和场及碎石加工场内料仓场地采用厚18cm的水稳基层料硬化，场区道路采用了厚20cm C20混凝土硬化，并设置横坡、浆砌片石排水沟等排水设施，保证场内排水畅通及材料洁净。料仓硬隔墙高2m，保证各档集料分隔堆放、不窜料。对4.75mm以下的细集料与机制砂安装了大棚，建筑面积达到6700平方米，确保细集料堆放面积，能有效防止雨淋保证级配稳定，缩短了烘干时间，节省了燃料，取得了很好的经济效益。

[0038] 在沥青路面材料加工作业区安装了1214型反击破、PCL-1250制砂机和大功率除尘器。还设置了大容量的蓄水池和五级沉淀池循环采用碱性生石灰水进行面层集料水洗，通过水洗和安装大功率的除尘设备，保证了粗集料的洁净与级配稳定。表2为实例各级沉淀池尺寸。

[0039] 表2 生产能力每小时100吨的生产线各级沉淀池尺寸

[0040]

[0041] 本实施例一种沥青路面集料破碎水洗的工艺具体步骤包括：

[0042] 步骤1)喂料口石块选择：

[0043] 表面层喂料口石块的质量控制指标为：压碎值(％)不大于26，洛杉矶磨耗损失(％)不大于28，表观相对密度不小于2.60，吸水率(％)不大于2.0；坚固性(％)不大于12；磨光值不小于42；与沥青黏附性(级)不小于5。

[0044] 其他层喂料口石块的质量控制指标为：压碎值(％)不大于28，洛杉矶磨耗损失(％)不大于30，表观相对密度不小于2.50，吸水率(％)不大于3.0；坚固性(％)不大于12；与沥青黏附性(级)不小于4。

[0045] 步骤2)石料三次破碎、四次筛分：

[0046] 石料破碎详细流程为：石块通过振动喂料机，筛分掉石块中的泥土，再进入600×900鄂式破碎机破碎后，又进入1214型反击破，并利用冲击能将石块再次破碎，然后通过制砂机整形；

[0047] 为减少石块初步破碎耗能，石块首先通过600×900鄂式破碎机，破碎后再进入1214型反击破，利用冲击能将石块再次破碎，再通过制砂机整形，采用专用的制砂机生产机制砂，形状规整，表面粗糙，棱角性好，粗细集料之间啮合紧密，结构稳定，摩阻力好，能有效减少针片状含量，确保集料的形状接近立方体。

[0048] 为有效减少路面集料中软石含量，反击破碎石料后，应采用1#振动筛筛除2.36mm以下的石屑，石屑可用于水稳基层材料。

[0049] 通过制砂机整形后的石料，用2#振动筛筛分出大于所需最大粒径26.5mm的集料，并通过运输带，将石料返回制砂机中解小利用，可避免大粒径集料的浪费。

[0050] 步骤3)制砂机制砂与除尘：

[0051] 采取的除尘设施包括：机制砂加工过程中进行抽吸，减少机制砂中的粉尘含量；机制砂出料口设置风筒布；搭设钢架大棚，在钢架大棚四周挂设遮阳网；顶部设置喷水头。

[0052] 步骤4)水洗大于4.75mm的粗集料：

[0053] 采用石灰水，通过设置高压水管网喷射，石灰水浓度采用PH值指标控制。对碱性集料，PH值范围采用8～10，对于酸性集料，要求PH值范围采用10～12，其他措施包括：振动筛下设大容量贮泥池；出料口场地必须采用水泥混凝土硬化，并设置2％坡度；场地周围应设置排水沟。

[0054] 破碎后粒径大于4.75mm的粗集料，通过在3#振动筛上设置高压水管网喷射一定浓度的石灰水，能全方位、快速清洗粗集料。水洗需要注意以下几个方面：

[0055] 倾斜放置3#振动筛，筛面倾斜角度为20°，确保在该角度下集料筛分与水洗两个作业的优化组合。分别筛分出4.75mm-9.5mm；9.5mm-19mm；19mm-26.5mm三种集料。

[0056] 石灰水浓度采用PH值指标控制。对碱性集料，PH值范围采用8～10，对于酸性集料，要求PH值范围采用10～12。

[0057] 在3#振动筛下设大容量贮泥池，定期清理，有效减少污水含泥量。

[0058] 出料口场地必须采用水泥混凝土硬化，并设置2％坡度，使振动筛出水和筛分后集料带出水能流出场地。

[0059] 场地周围应设置排水沟，汇集冲洗污水入第一号沉淀池，有效防止污水四处漫流，循环利用水资源。

[0060] 步骤5)冲洗污水五级沉淀回收利用

[0061] 沉淀池尺寸应根据破碎机生产能力设置，第一、二、三级沉淀池可以采取相同尺寸依次序排列，并逐次降低出水口高度，有效沉淀冲洗水中污泥；第四级沉淀池的尺寸应根据第三级沉淀池的水流入量及流出至第五级沉淀池的水量设置；第五级沉淀池的尺寸应根据高压水泵负荷工作每小时抽水量、第四级沉淀池的水流入量及新水补给量确定。沉淀池池底及四壁应设置防水层，防止水渗透。定期清除沉淀池中污泥，保证沉淀池净水效果。