水稳基层混合料的均匀性.doc

浅谈水稳基层混合料的均匀性控制徐志强 巢云中（江苏恒基路桥总公司 常州市213002）摘要：水泥稳定碎石基层是在高等级公路中使用较为广泛的一种半刚性基层，是直接位于面层之下的承重层，提高水泥稳定碎石基层混合料的均匀性，对提高路面的质量和使用寿命有着很重要的作用。因此在施工过程中应尽量从水泥稳定碎石基层原材料的选购、堆放、拌和、摊铺、压实等诸多方面加以控制，从而提高水泥稳定碎石混合料的施工均匀性。关键词：水泥稳定碎石基层 均匀性 原因 控制引言与二灰碎石相比，水泥稳定碎石具有几个优点：早期强度高，刚度大，更能满足高等级公路对基层的强度和稳定性要求水泥稳定碎石混合料为水泥，在生产过程中放置于拌和楼配置的水泥仓中，不受雨天的影响，下雨后不会像二灰碎石那样由于石灰、粉煤灰含水量过高，而使拌制的混合料含水量大于最佳含水量，导致现场可以施工而拌和场不能生产由于水稳碎石早期强度高（7d强度可达设计强度60-70%），结合料含量小(水泥剂量一般为5-6%，混合料中0.075以下颗粒含量7% 本文通过高速公路路面工程水泥稳定碎石基层施工实践体会，对引起水泥稳定碎石基层混合料不均匀性的多方面原因进行分析，并对如何使占集料质量只有56%的水泥在混合料中均匀分布，又如何避免占混合料总量95%集料在施工过程中产生粗细粒料离析等不均匀现象进行阐述，以利施工质量的提高。一、集料的源头均匀性控制 施工单位路面基层所用的不同规格碎石一般都是从不同的轧石场采购而来，轧石场生产规模的大小,分散机械化作业程度的高低直接影响碎石加工的均匀性,为确保碎石颗粒粒级、针片状、含泥量等一系列加工特性指标达到要求，应当对轧石场做到以下几点：（1）不同的轧石机尽量型号相同，对原石块（具有代表性）必须做饱水抗压强度试验，并且合格；（2）要求石料经二次破碎加工而成，有条件采用反击式或锤式与反击式相结合的方式加工；（3）投入口的石块必须质量相对稳定、洁净，风化石含量不超标；（4）轧石场应统一筛网尺寸、筛网长度、筛网间距及倾斜角度，而且须用游标卡尺经常检查筛网尺寸与筛孔是否破损；（5）各规格粒级石料应用隔仓隔开堆放，场地应硬化；（6）轧石场应配备相应的除尘设施，防止集料二次污染。二、水泥稳定碎石的级配组成设计时均匀性控制为使混合料集料间具有最大的摩阻力而成为一个连续级配空间骨架，充分考虑到各种集料的紧密排列及减少拌和机和摊铺机等机械的正常摩损，在满足强度要求的前提下，级配不宜偏粗。我们通过试验来研究粗级配混合料与强度的关系：通过混合料中26.5mm筛孔不同的通过率，掺5%水泥,按击实试验得出的不同最大干密度和最佳含水量进行无侧限抗压强度制件,分别得出7天无侧限抗压强度，见表1 表126.5mm筛孔通过率（%）备注939699抗压强度（Mpa）3.93.83.6石灰岩从表中可以看出同一种质地的集料在水泥剂量不变的情况下,随着26.5mm筛孔通过率的变小（即混合料变粗）,强度呈升高趁势,但提高的幅度很小,因此为保证生产时混合料的均匀性，混合料级配不宜太粗,该标段水泥稳定碎石基层级配设计见表2表2级 配通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）31.526.5199.54.752.360.60.075范 围10090100728947672949173581207中 值1009580.5573926153.5采用级配10096.982.560.342.623.712.83.0三、 水泥稳定碎石拌和时均匀性控制 1、首先根据不同粒级集料的需要量、计划进料的时间，计算出各种不同粒级集料所需堆放场地的面积。堆放集料的场地应事先平整、碾压并进行硬化处理。堆放同种集料时，为保证颗粒组成无大变化，基本均匀，因此在堆放时要按一层一层平铺方式向上堆放，这样可以减少集料在堆放过程中的离析现象；堆放的另一个方法是进料车在计划料场上的一端卸料，然后用推土机在场地上摊开并一层一层向上堆放；2、对于细集料的堆放另需要用篷布覆盖以防止雨淋，避免细集料含水量过大形成结块而堵塞拌和楼下料口影响混合料级配，从而保证混合料均匀性；3、一般基层拌和楼通常有5个下料斗，一字排列并上口齐平。当用装载机往料斗中装料时常会发生两种不利于混合料均匀拌和的现象：一种现象是装载机前面的装料斗宽度过宽，甚至超过下料斗的上口宽度，当装载机往下料斗中装料时，有部分料进入邻接的下料斗中，造成不同粒级的集料在下料斗中相混；第二种现象是装载机装料斗的宽度并没有超过下料斗上口的宽度，但一旦料斗中的料满到齐上口，料就流向邻接料斗中，也造成不同粒级的集料在料斗中相混。这两种现象都直接影响混合料的级配组成，使生产出的混合料级配产生明显变化。因此不同的下料斗上口之间要用隔板隔开，同时下料斗的上口如有条件不要紧靠在一起，最好能有一定间距，装载机的装料斗的宽度应小于拌和楼下料斗的上口宽度；4、对下料皮带电子秤，每次开机前必须归零，对每一种集料输送皮带2m长度上分别进行取样进行称量，检查其比例是否在设定比例所允许的误差范围之内，并且对三种集料进行筛分。另取在混合料输出皮带1m长度上取混合料，烘干后进行筛分，检验混合料级配偏差是否在允许范围之内。5、 水泥剂量的控制 按混合料设计时确定的水泥剂量严格控制，使其误差在施工允许范围内，对保证水泥稳定碎石基层强度有十分重要的影响。为了防止水泥稳定碎石钻芯后做抗压试验偏差过大，可采取了以下措施控制和采用以下手段检测水泥用量：（1）水泥储存仓：混合料拌和时水泥是通过螺旋送料器打进拌缸的，基层拌和楼水泥储存罐应设有破拱器，防止因水泥受潮接块而影响螺旋送料器正常运转，从而防止因次产生的水泥用量误差，保证水泥稳定的进入拌缸；（2）拌和时先喷水泥，水泥和石料初拌后再喷水拌和，从而保证混合料中水泥的均匀性；（3）水泥总量控制：按每天生产的混合料的总吨位，电子称上显示水泥吨位计算水泥剂量，而后比较误差；（4）皮带上取样法：对水泥及另三种集料分别单放，在同一位置取2m长分别取其称量，进行质量比，得出是否符合设定和是否在误差范围之内；（5）EDTA滴定法：EDTA滴定是最直接的方法，这其中也应考虑几点因素:a.进料时，各种集料从皮带到拌缸无论是哪种料在上面滴定曲线都有变化；b.混合料含水量对EDTA滴定的影响；c.混合料级配中细集料的变异性对EDTA滴定的影响；d.积极改进、引进先进程序，使拌和楼具有精确度高的加水计量装置与流量表，改变其加水计量系统的滞后性，尽量减小含水量对EDTA滴定影响；6、混合料含水量控制 首先要控制各种集料天然含水量，特别是细集料含水量的均匀性。如未对细集料采取覆盖防雨措施，在拌和前发现含水量不均匀，应该将需要拌和的细集料事先进行翻拌，一是为了含水量均匀，二是为了消除结块。在一天生产过程中应进行多次测定原材料与混合料的含水量，使混合料尽量控制在0.5%左右并派一专人目测手抓混合料，并及时与前场摊铺保持联系，避免混合料含水量过小，难于碾压密实，水化作用不够，直接影响混合料的强度，而且摊铺卸料时易产生离析，碾压时难以碾压密实，表面容易松散；含水量过大，碾压过程中易产生弹簧现象，表面产生轮迹，不但混合料碾压不实，而且容易使水泥稳定碎石表面过分光滑，以后产生较多的基层裂缝；因此要严格控制混合料含水量的均匀性；7、 控制拌和时间根据拌缸长度确定适当的拌和时间，以使混合料拌和均匀，拌和时间一般控制在3分钟左右。8、 装料及运输在卡车装料时，应把大约在开机后半分钟之内的料废弃掉，因为其含水量、水泥剂量不是很稳定，卡车分三个不同位置装料，第一次装料靠近车箱前部，第二次装料靠近车箱后部，第三次在中间，这样可消除在装料时的离析现象。装好料后应用篷布充分覆盖，直至运输到摊铺现场开始摊铺，避免混合料表面的水分损失，减少混合料含水量的不均匀性。四、 摊铺现场1、卡车卸料应缓慢举起料斗，避免混合料产生粗细集料离析；2、摊铺与整平当混合料卸入摊铺机受斗后，如摊铺机操作不当，能够产生不同程度的离析，造成水泥稳定碎石基层强度的不均匀，因此在操作摊铺机时应注意以下几点：（1）在每辆卡车卸料后在受料斗两侧的混合料粗粒料较多，应铲掉一些过分粗的粒料，受料斗中应剩余部分混合料，在另一辆车卸料后，混合料一起输送到后面分料室螺旋分料器。布料过程中可使新旧混合料较好拌和；（2）尽可能减少将侧板翻起的次数。仅在需要将受料斗中两侧混合料堆积过多时才将两侧板翻起，从而可以减少往后输料时发生的粗集料滚动现象；（3）基层混合料摊铺采用两台同型号摊铺机梯队作业，调整摊铺机的速度，使摊铺机的容量与拌和楼的容量相平衡，在摊铺过程中，不应随意变更摊铺机的摊铺速度，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺；（4）摊铺机的螺旋布料