二灰碎石拌合施工中的質(zhì)量控制措施探析

李遠成　于巧鵬

摘要：目前在我國高級公路的施工中，二灰碎石基層以其強度高、耐久性好，造價較低，易于施工等優(yōu)點被廣泛推廣和應(yīng)用，但隨著這種半剛性基層的施工工藝的日益成熟和完善，各種具體施工中存在的問題和缺陷也逐漸暴露出來，甚至于通車不久的新路也出現(xiàn)了網(wǎng)裂、沉陷等路面破壞，這些病害的出現(xiàn)，既有其它的原因（如設(shè)計、面層施工等），也有基層施工時質(zhì)量控制不嚴的原因，本文將對二灰碎石基層施工過程中的原材料和拌和過程這兩個重要環(huán)節(jié)進行探討。

關(guān)鍵詞：二灰碎石 原材料 拌和 質(zhì)量控制

0 引言

所謂二灰土顧名思義是由石灰、粉煤灰、土三種無機物有機組合，通過專門的設(shè)備，拌和、攤鋪到碾壓成型形成一種路用承重層材料。這種材質(zhì)適用于土質(zhì)為高塑性粘土，很難粉碎，塑性指數(shù)高的超出規(guī)范要求的特殊地質(zhì)，一般說來需對高塑性粘土進行摻灰砂化處理，摸索出合理的粉碎方法，并通過優(yōu)化二灰土的配合比設(shè)計和施工工藝來嚴格控制施工質(zhì)量。

1 原材料的質(zhì)量控制

1.1 白灰 我們通常所說的白灰的有效含量是指白灰中所含的氧化鈣（CAO）和氧化鎂（MGO）的含量，這兩種物質(zhì)對二灰碎石基層的強度起著決定性的作用，特別是與粉煤灰發(fā)生水化反應(yīng)后，其含量的多少所起的影響更為顯著，一定限度的增加石灰劑量自然可以提高二灰碎石的強度，但這樣不但增加了施工成本，而且對提高二灰碎石基層的抗裂性也是十分不利的，所以，應(yīng)盡量選取有效含量高的白灰，通常要求白灰必須達到二級灰以上的標準，即白灰中有效鈣和氧化鎂的含量不小于80％，這樣既能滿足二灰碎石基層氧化、水化成型的需要，保證基層強度，又能提高基層的穩(wěn)定效果，不影響其抗裂性能，對保證基層的質(zhì)量是十分有利的。

生石灰的消解是施工拌和中的一個重要環(huán)節(jié)，具體施工中要對其過程進行有效地控制，生石灰的消解實際上是一個CAO（MGO）的水化（H2O）放熱反映過程，要正確地控制加水量和加水速度，使消解后的消石灰即不能過干而“揚塵”，也不能過濕而“粘結(jié)發(fā)軟”，表面看起來要松散，實測含水量不超過35%，以有利于二灰碎石混合料的均勻拌和，實際施工中通常采用提前消解、打堆悶料、覆蓋、過篩的辦法來滿足施工需要（提前消解的時間一般在7-10天）。

1.2 粉煤灰 粉煤灰是一種火山灰材料，它的主要有效含量是SIO₂、AL₂O₃、FE₂O₃。粉煤灰本身并沒有粘性，當它與水和消石灰相混合時，在常溫下能與白灰中的氫氧化鈣CA(OH)₂發(fā)生反應(yīng)，生成具有粘結(jié)性的化合物。粉煤灰中的硅、鋁含量決定著它與白灰相混合反應(yīng)后的混合料的強度。通常要求它的有效含量（即SIO₂、AL₂O₃、FE₂O₃的總含量）應(yīng)大于70％，燒失量應(yīng)小于20％，另外，對粉煤灰的顆粒也有相應(yīng)的要求，一般來講，顆粒愈細，其比面積愈大，活性也愈強，混合料的強度也就愈高。而顆粒愈粗，需水量愈大，愈容易產(chǎn)生干縮變形，通常要求粉煤灰的比表面積宜大于2500cm²/g。

粉煤灰進場后，應(yīng)注意采取必要的保護措施，因為當它在日曬下過干時容易“揚塵”，對周圍造成污染，另外，它又是一種親水性物質(zhì)，其微觀結(jié)構(gòu)呈空球狀，容易含水且持水率極高，遇大雨很容易被淋透，造成因含水量過高而不能拌和，影響施工。所以，應(yīng)采取必要的覆蓋等措施，以防止以上不利因素的發(fā)生。

1.3 各種集料 二灰結(jié)碎石結(jié)構(gòu)的混合料里，大粒徑的集料起骨架作用，較小粒徑的集料充填其空隙，白灰、粉煤灰、石粉共同起著充填空隙和粘結(jié)的作用。所以，粗集料的壓碎值、混合料的級配、石料的含泥量等是集料的重要控制技術(shù)指標，特別是集料的含泥量，應(yīng)隨時注意嚴格控制。

2 拌和過程中的質(zhì)量控制

二灰碎石混合料的拌和是基層施工中重要的施工環(huán)節(jié)，它不僅決定了成品混合料的各項技術(shù)指標是否能達到規(guī)定要求，而且還直接決定著攤鋪和碾壓工序是否能順利進行。在這一關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)中，含灰量、含水量和級配是重要的質(zhì)量控制項目，保證了這幾項指標的合理控制，也就保證了所生產(chǎn)的混合料的質(zhì)量。

2.1 含灰量 含灰量是混合料的最重要的技術(shù)指標。如果含灰量出現(xiàn)問題，基層的施工質(zhì)量就無法得到保證。所以，拌和過程中要時刻注意白灰含量的控制，定時抽樣檢查試驗（白灰含量滴定、集料級配的篩分等），并要安排專人負責巡視各料倉出口，以保證出料正常進行，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，每天對灰劑量的滴定試驗最好不少于三次。含水量是一個十分重要的技術(shù)指標，它是以標準擊實試驗求得的最佳含水量為標準控制的。混合料的含水量直接決定其拌和質(zhì)量，含水量過高則影響攤鋪后的碾壓程序，含水量過低，則混合料在攤鋪時更容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，二灰碎石混合料中的集料中，對含水量的影響程度依次為粉煤灰最高，白灰次之，細集料較小，粗集料最小。

粉煤灰是一中親水性材料，持水率極高，極易吸收和把保持水分。剛出廠的粉煤灰含水量一般較高，可達50%以上。在這種情況下，應(yīng)做到提前備料，并做適當?shù)牧罆?，含水量適中后，還要采取覆蓋措施，避免淋雨?？傊?，應(yīng)采取必要措施，使粉煤灰拌和前的含水量不宜超過35%，當然也不宜太低。

白灰的含水量的控制問題，前文已經(jīng)闡明，故不再贅述。控制好了白灰、粉煤灰和石粉的含水量，即可根據(jù)混合料的標準含水量和實測各種集料的含水量，來確定和調(diào)整拌和時的加水量。

但是，在實際操作中含水量往往比較難以控制，除了考慮以上因素外，我們還要根據(jù)拌和時的天氣、氣溫、運距等因素適當調(diào)整加水量。既保證混合料不要因過干而離析，又要保證混合料攤鋪后含水量適中，以達到滿意的壓實效果。

2.2 級配的控制 在二灰碎石混合料拌和過程中，應(yīng)該嚴格控制各種材料的用量，使拌和出的混合料中的各種材料的合成級配在設(shè)計范圍內(nèi)。

在進料的過程中，就應(yīng)當對各種集料進行篩分試驗，以保證其規(guī)格符合要求，粉煤灰團要預(yù)先打碎，消解后白灰中存在的所謂“皮蛋”要徹底消除，認真過篩。

在進行拌和機調(diào)試，調(diào)節(jié)門斗開啟高度時，除應(yīng)考慮每種材料的粒徑大小外，還要保證調(diào)速電機在中高速（500-1000r/min）運行，下面是二灰碎石拌和機的調(diào)速電機轉(zhuǎn)速的計算公式：

N=1646×Q×Y（V×H）

上式中：N——調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速r/min；

Q——設(shè)備的生產(chǎn)率t/h；

Y——某種材料的含量（重量百分比）；

V——該種物料的容重t/m3；

H——實際門斗的高度；

以上式計算出以上各種材料的電機轉(zhuǎn)速后，最好不要先忙于試拌，應(yīng)先用磅秤具體較核各料斗在一定時間內(nèi)（比如都是十分鐘）的出料重量，然后在考慮含水量因素的前提下，計算在相同時間內(nèi)各種材料的重量比是否符合設(shè)計要求。如不符合應(yīng)調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，直至符合要求。然后，進行加水試拌，取樣篩分，再根據(jù)篩分結(jié)果確定是否進行轉(zhuǎn)速調(diào)整，直至符合級配要求為止。

做好上述工作，就基本上能生產(chǎn)較為合格的二灰碎石混合料了。當然，在具體生產(chǎn)中還會遇到許多具體問題，所以我們還要不斷加強學(xué)習(xí)、鍛煉和摸索，不斷豐富自己的具體實踐經(jīng)驗，增強觖決實際問題的能力，理論和實踐相結(jié)合，以使這種施工工藝更加完善。當然，在整個拌和生產(chǎn)過程中，所有人員必須嚴格按操作規(guī)程作業(yè)，保證人身安全，保證生產(chǎn)的正常進行。