摘要:针对中国目前高速公路碎石生产存在的加工方式落后、粒径普遍偏大、针片状含量超标、颗粒组
成变异性大等问题，根据国内外公路施工的经验，提出提高碎石加工质量的几点意见。
1 碎石机中国高速公路碎石生产现状
中国高速公路建设发展很快，作为高速公路建设基本原材料的碎石的生产也得到了较大的发展和提高。建设现代化石料场，生产优质的碎石己成为共识。但从已建成通车的高速公路出现的问题看，碎石生产还存在不少问题，如碎石粒径普遍偏粗，混合料离析严重、碎石中针片状含量超标、供料不稳定混合料级配经
常发生变化等严重影响了路面施工的质量。目前中国还没有真正建立起工厂化、市场化的碎石生产市场。多数公路施工企业也没有建立起自己的现代化料场，施工时还是多渠道进货，所以在石料来源、产品规格、设备性能、检验标准等方面都存在不少问题。工程实践证明，设置专用的现代化采石场，改进石料加工方法，供应稳定的优质石料已经是迫在眉睫的问题。
2 高速公路对石料碎石机质量的要求
高速公路对使用石料的质量要求比较严格。石料的质量包括两个方面:一是资源特性即碎石的力学强
度，耐久性、化学稳定性，表面特性及是否存在不良杂质等，根据技术规范沥青面层用粗集料应满足表1的质量要求;二是加工特性，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0.075 mm颗粒含量等。
3 提高碎石加工质量的有效方法
3.1 碎石加工必须采用先进的破碎筛分设备
破碎筛分设备是一种可将开采得到的岩石进行破碎，并按一定规格进行筛分的机械设备。由于历史原因，我国产破碎筛分设各的厂家不多，起步也较晚，引进国外的设备也不多，加之受传统的小生产思想影响，在使用上受到了一定限制。高速公路路面施工从混合料拌和、摊铺到碾压都采用了先进的生产设备，实现了机械化施工，唯有原材料加工仍处于落后的状况。目前碎石生产不仅在数量上、质量上不能满足高速公路施工要求，同时也不能适应机械化施工的要求，所以碎石生产采用先进的破碎筛分设各意义重大。
破碎筛分设备生产石料的工艺流程为，三段闭路流程，由一台鄂式碎石机和两台反击式碎石机(或圆锥碎石机)组成木屑机。石料进入第一台鄂式碎石机粗破，再进入第二台圆锥破碎机进行中破，并将部分符合粒度要求的碎石从振动筛中分离出来，较大的碎石再经第三台圆锥碎石机作最终破碎。该系统中前二段破碎为开路流程，第三段由圆锥碎石机与振动筛组成闭路作业流程，合格的产品再经振动筛下面的两层筛面进行筛分，并按不同粒径送到各自料堆。
该破碎筛分工艺流程的特点是:
(1) 整个系统的总破碎比(碎石机进料的最大粒径和出料的最大粒径之比)大，由于采用了闭路循环，保证了最终产品粒度均匀;
(2) 由于采用了圆锥破碎机(或反击破碎机)作中、细破碎，产品粒度好，针片状含量少;
(3) 增加一台废料皮带机可以使原料进入粗破碎前将粉料和泥土排出机外，保证了成品料的清洁度;
(4) 采用两台振动筛，不仅提高了筛分效率，保证了碎石的合格率(不会混料)，同时增加了成品料的种类，即生产三种规格(粒级)成品料和一种可利用的石屑，从而提高了石料的利用率;
(5) 通过调整破碎机的排料口尺寸，更换不同规格的筛片，可以生产出不同粒径规格、不同级配和不同数量(比例)的碎石。
3.2 碎石机粒径与级配
碎石机粒径主要由筛孔尺寸来保证，振动筛要筛出符合规格的粒径要受到振动筛的类型、安装角度、筛面面积和操作条件等限制。
碎石机的级配主要通过调整破碎机的排料口尺寸和振动筛的筛分效率来保证(筛分效率大小影响碎石的级配质量)。
3.3 颗粒组成的一致性
保持不同规格颗粒组成的一致性才能保证沥青混合料石料组成的一致性，才能铺出高质量的路面。要保持不同规格颗粒组成的一致性，首先要选择先进的破碎筛分设备并组织工厂化生产。其次统一振动筛型号和筛孔尺寸。对多家生产的碎石应在石料性质、强度等指标合格的情况下采取二次加工(回破)筛分。
3.4 针片状颗粒含量控制
针片状石料产生的原因主要与石料本身的物理特性和选择的加工机械、生产工艺等有关。一般硬而脆的岩石在破碎时易产生针片状，以挤压破碎为主的破碎机破碎出的石料针片状含量比较高，如颗式破碎机等，利用冲击方法将岩石击碎生产出的石料针片状比较少，如反击破碎机、冲击式制砂机等。针片状颗粒含量控制方法如下：
(1)选用反击碎石机 圆锥碎石机生产碎石。反击碎石机是利用冲击方法将岩石击碎，生产出的石料多呈立方体，针片状含量较少。圆锥破碎机虽属挤压破碎但生产出的碎石针片状亦较少，主要是圆锥破碎机实现了层压破碎，颗粒的破碎不仅发生在颗粒与衬板间，而且发生在颗粒与颗粒之间。颗粒之间相互挤压使得扁平及长条状颗粒沿其薄的断面断裂，而且每个岩石颗粒在破碎腔中还可以得到多次破碎，因此产品粒度较好，针片状较少;另外圆锥破碎机工作稳定，故障率低，在国外被广泛使用。
(2)合理的破碎筛分工艺流程。如石料经过颗式破碎机粗碎或中碎后，就直接排到最终产品的成品筛上，小于筛孔尺寸的物料将直接成为最终产品，就增加了针片状含量的比例，可见合理的破碎筛分工艺流程也是减少碎石针片状含量的一种方法。
(3)破碎机稳定、连续的供料。无论使用何种碎石机生产碎石，都需要稳定、连续的供料，一方面是为了提高产量，另一方面则可减少针片状碎石含量，因为稳定、连续的供料才会使破碎机挤满给料，保证破碎腔内料与料之间相互挤压使得扁平及长条状颗粒沿其薄的断面断裂。如果供料不充分，不能实现物料与物料之间挤压，一些针片状物料就可能因缺少挤压机会而过早地排出破碎机影响了最终产品质量。
(4)调整好粗碎、中碎与细碎的最佳排料开口比，实现均衡生产，以减少针片状碎石的含量。 |
