高速道路建設用骨材

2022年3月8日

概要：高速道路アスファルト舗装工事に於いて、骨材の粒度組成はアスファルト混合物の品質を確保するための重要な指標の一つであり、また、施工品質に影響を与える最も根本的な要因の一つです。

高速道路アスファルト舗装工事に於いて、骨材の粒度組成はアスファルト混合物の品質を確保するための重要な指標の一つであり、また、施工品質に影響を与える最も根本的な要因の一つです。この記事では、砂利・骨材のプロセス原理、主要な技術、機器の調整点、および作業ポイントについて解説します。

プロセス原理

(1) 採石場の材料源を選択し、層間土、緑植物などを除去して、基材が要件を満たすようにします。

(2) プロセッシングサイトを合理的に計画し、粉砕機と振動ふるいを設置します。

(3) 各粒度別の仕様と一般的な割合に基づき、粉砕機の生産パラメータと出力容量を決定します。

(4) ふるい分け結果と繰り返し試験に基づき、ふるいタイプ、ふるい目のサイズ、ふるいの傾斜角、メッシュの設定方法およびサイズを、仕様を満たすように決定します。

(5) 原材料の粉砕、定期的な試験、実際の状況に合わせて生産設備の校正と保守を行う。

砕石生産のキーテクノロジー

砕石生産工程のキーテクノロジーは主に3つの側面から構成されています：処理技術フロー、振動ふるい機の構成、設備の調整。これらの3つのキーテクノロジーは、鉱物原料の粒度分布品質に影響を与える主な要因でもあります。関連する工程管理を以下に分析します。

(1)砕石工程の決定

高速道路用骨材生産において一般的に用いられる3種類の工程があります。

1つは2段砕石、顎破砕機 → インパクト破砕機またはコーン破砕機 → 振動ふるい分け機です。
2つ目は3段砕石、顎破砕機 → インパクト破砕機、ハンマー破砕機またはコーン破砕機 → インパクト破砕機またはハンマー破砕機（粒子整形） → 振動ふるい分け機です。
3つ目は4段砕石、顎破砕機 → インパクト破砕機、ハンマー破砕機またはコーン破砕機 → インパクト破砕機またはハンマー破砕機（粒子整形） → インパクト破砕機 → 振動ふるい分け機です。

(2) 破砕機の選定

鉱石破砕機には種類が多く、一般的に使用されるのは顎破砕機、コン破砕機、ハンマー破砕機、インパクト破砕機などです。各破砕機には適用範囲があり、プロジェクトの鉱物材料のニーズ、原料の性質、現場処理の特性に応じて選択されます。

同時に、骨材の製造過程で製品の粉じん量を抑制するために、製造工程中に誘引式エアダスト除去装置を追加したり、製品に付着した粉じんを除去する必要があります。

(3) スクリーンの種類

一般的に使用されるスクリーンの種類は、振動スクリーン、ドラッグスクリーン、ドラムスクリーンなどであり、すべて良好な選別効果があります。スクリーンの種類を選択する際には、現場条件を考慮する必要があります。

スクリーンの種類を決定したら、設定された出力能力に基づいて、振動スクリーンの回転速度とスクリーンの傾斜角度を決定する必要があります。傾斜角度が大きくなるほど、スクリーンの回転速度が速くなるほど、集計出力が大きくなり、その逆も同様です。

(4) 振動ふるい機各パラメータの決定

ふるい目の開口サイズは、骨材の仕様に基づいて設定します。一般的には、仕様で要求される骨材の最大公称粒径よりも2〜5mm大きく設定します。具体的な設定は、骨材の厚さ、含有量、振動ふるい機の傾斜角に応じて適切に調整する必要があります。骨材が粗く含有量が多い場合は、ふるい目の開口サイズを適切に大きくする必要があります。振動傾斜角が大きい場合は、開口サイズを...

同時に、スクリーンメッシュの長さは、各級骨材の細かさや含有量に応じて設定する必要があります。まず、一次搬送ベルト（破砕後の第一段搬送ベルト）に骨材の一部を採取し、各級骨材の含有量と規格を調べるためにふるい分けます。ある級の骨材の含有量が多い場合は、スクリーンメッシュの長さを適宜長くします。細粒の骨材についても、スクリーンメッシュの長さを長くする必要があります。そうでない場合は、スクリーンメッシュの長さを短くします。スクリーンメッシュの設定方法は...

上記の諸パラメータが、骨材最終製品の仕様に及ぼす影響は、単独の効果ではなく、互いに影響し合います。したがって、調整プロセスにおいては、複数の対策を同時に行う必要があります。実際の選別状況に応じて、1つまたは複数のパラメータを調整し、合格した骨材が生産されるまで継続します。

設備調整

生産される骨材の仕様は、振動ふるいのふるい配置だけでなく、インパクトクラッシャーの機械構造とも大きな関係があります。

インパクトクラッシャーには、2つの破砕室を形成する2枚の衝撃プレートがあります。スリーブナットを調整することにより、衝撃プレートとハンマーバーの間隔を変えることができ、これにより生成される骨材の粒度を変えることができます。通常、最初の衝撃プレートは粗砕部として大きな間隔を持ち、2番目の衝撃プレートは中細砕部として小さな間隔を持っています。

通常の生産前に、二つの衝撃板間のすき間を調整し、生産された骨材が予め定められた粒径通過率に適合するようにします。

通常、高速道路用骨材の中層・下層処理では、第1衝撃板とブロウバーの間隔を35mm、第2衝撃板とブロウバーの間隔を25mmに調整します。高速道路用骨材の上層処理では、第1衝撃板とブロウバーの間隔を30mm、第2衝撃板とブロウバーの間隔を20mmに調整します。

一部の採石場や石材加工プラントでは、衝撃板とブロウバーの間隔を調整して、砕石の生産能力を高めています。