二灰结碎石拌和过程中的质量控制

文 / 何宝军

目前在我国高级公路的施工中，二灰碎石基层以其强度高、耐久性好、造价较低、易于施工等优点被广泛推广和应用。但随着这种半刚性基层的施工工艺日益成熟和完善，各种具体施工中存在的问题和缺陷也逐渐暴露出来，甚至于通车不久的新路也出现了网裂、沉陷等路面破坏。这些病害的出现，既有其它的原因（如设计、面层施工等），也有基层施工时质量控制不严的原因。本文将对二灰碎石基层施工过程中的原材料和拌和过程这两个重要环节进行探讨。

1 、   原材料的质量控制

1.1 白灰

我们通常所说的白灰的有效含量是指白灰中所含的氧化钙（ CaO ）和氧化镁（ MgO ）的含量，这两种物质对二灰碎石基层的强度起着决定性的作用。特别是与粉煤灰发生水化反应后，其含量的多少所起的影响更为显著，一定限度的增加石灰剂量自然可以提高二灰碎石的强度，但这样不但增加了施工成本，而且对提高二灰碎石基层的抗裂性也是十分不利的，所以，应尽量选取有效含量高的白灰。通常要求白灰必须达到二级灰以上的标准，即白灰中有效钙和氧化镁的含量不小于 80% ，这样既能满足二灰碎石基层氧化、水化成型的需要，保证基层强度，又能提高基层的稳定效果，不影响其抗裂性能，对保证基层的质量是十分有利的。

生石灰的消解是施工拌和中的一个重要环节，具体施工中要对其过程进行有效地控制，生石灰的消解实际上是一个 CaO （ MgO ）的水化（ H 2 O ）放热反映过程，要正确地控制加水量和加水速度，使消解后的消石灰即不能过干而“扬尘”，也不能过湿而“粘结发软”，表面看起来要松散，实测含水量不超过 35% ，以利于二灰结石混合料的均匀拌和。实际施工中通常采用提前消解、打堆闷料、覆盖、过筛的办法来满足施工需要（提前消解的时间一般在 7 ～ 10 天）。

1.2 粉煤灰

粉煤灰是一种火山灰材料，它的主要有效含量是二氧化硅（ SiO 2 ）、三氧化二铝（ Al 2 O 3 ）、三氧化二铁（ Fe 2 O 3 ）。粉煤灰本身并没有粘性，当它与水和消石灰相混合时，在常温下能与白灰中的氢氧化钙发生反应，生成具有粘结性的化合物。粉煤灰中的硅、铝含量决定着它与白灰相混合反应后的混合料的强度。通常要求它的有效含量（即 SiO 2 、 Al 2 O 3 、 Fe 2 O 3 的总含量）应大于 70% ，烧失量应小于 20% 。另外，对粉煤灰的颗粒也有相应的要求。一般来讲，颗粒愈细，其比面积愈大，活性也愈强，混合料的强度也就愈高；而颗粒愈粗，需水量愈大，愈容易产生干缩变形，通常要求粉煤灰的比表面积宜大于 2500cm 2 /g 。

粉煤灰进场后，应注意采取必要的保护措施，因为当它在日晒下过干时容易“扬尘”，对周围造成污染。另外，它又是一种亲水性物质，其微观结构呈空球状，容易含水且持水率极高，遇大雨很容易被淋透，造成因含水量过高而不能拌和，影响施工。所以，应采取必要的覆盖等措施，以防止以上不利因素的发生。

1.3 各种集料

我国高等级道路的基层施工，一般都采用密实型二灰结碎石结构层，在这种结构的混合料里，大粒径的集料起骨架作用，较小粒径的集料充填其空隙，白灰、粉煤灰、石粉共同起着充填空隙和粘结的作用。所以，粗集料的压碎值、混合料的级配、石料的含泥量等是集料的重要控制技术指标，特别是集料的含泥量，应随时注意严格控制

2 、拌和过程中的质量控制

二灰碎石混合料的拌和是基层施工中重要的施工环节，它不仅决定了成品混合料的各项技术指标是否能达到规定要求，而且还直接决定着摊铺和碾压工序是否能顺利进行。在这一关键的施工环节中，含灰量、含水量和级配是重要的质量控制项目，保证了这几项指标的合理控制，也就保证了所生产的混合料的质量。

2.1 含灰量

含灰量是混合料最重要的技术指标。如果含灰量出现问题，基层的施工质量就无法得到保证。所以，拌和过程中要时刻注意白灰含量的控制，定时抽样检查试验（白灰含量滴定、集料级配的筛分等），并要安排专人负责巡视各料仓出口，以保证出料正常进行。发现问题及时解决，每天对灰剂量的滴定试验最好不少于三次。

2.2 含水量

含水量是一个十分重要的技术指标，它是以标准击实试验求得的最佳含水量为标准控制的。混合料的含水量直接决定其拌和质量，含水量过高则影响摊铺后的碾压程序，含水量过低则混合料在摊铺时更容易产生离析现象。二灰碎石混合料中的集料中，对含水量的影响程度依次为粉煤灰最高，白灰次之，细集料较小，粗集料最小。

粉煤灰是一中亲水性材料，持水率极高，极易吸收和保持水分。刚出厂的粉煤灰含水量一般较高，可达 50% 以上。在这种情况下，应做到提前备料，并做适当的晾晒，含水量适中后，还要采取覆盖措施，避免淋雨。总之，应采取必要措施，使粉煤灰拌和前的含水量不宜超过 35% ，当然也不宜太低。

白灰的含水量控制问题，前文已经阐明，故不再赘述。控制好白灰、粉煤灰和石粉的含水量，即可根据混合料的标准含水量和实测各种集料的含水量，来确定和调整拌和时的加水量。

但是，在实际操作中含水量往往比较难以控制，除了考虑以上因素外，我们还要根据拌和时的天气、气温、运距等因素适当调整加水量。既保证混合料不要因过干而离析，又要保证混合料摊铺后含水量适中，以达到满意的压实效果。在这一控制过程中，施工经验显得十分重要，以我们去年承建的 102 国道二灰碎石施工为例，在日平均气温为 25 ℃ ，运距 3km 的情况下，二灰碎石从出厂到开始碾压含水量下降 0.8% 左右。所以，我们在控制含水量的时候，就使混合料的含水量比最佳含水量高出 1.5% 左右。并根据一天的早、中、晚和当天的天气情况适当调整，达到较为满意的施工效果。

2.3 级配的控制

在二灰碎石混合料拌和过程中，应该严格控制各种材料的用量，使拌和出的混合料中的各种材料的合成级配在设计范围内。进料的过程中就应当对各种集料进行筛分实验，以保证其规格符合要求。粉煤灰团要预先打碎，消解后白灰中存在的所谓“未消解生块”要彻底清除，认真过筛。

由于我们采用质量比控制各种物料的级配，在进行拌和调试前要先对皮带称进行校零和校量。校零既为去皮重，因为称体自身有一定的重量，而这部分重量在计量过程中是不能计入的，通过校零可以解决这个问题。校量的过程就是将称校准的过程（为确保级配准确，应定期对皮带称进行校量）。然后在考虑物料含水量的前提下，计算各物料的质量比。最后进行加水试拌，取样筛分，直至符合级配要求为止。

由于实际情况不断变化，具体生产中每天必须取样筛分检查，只有这样才能保证混合料的质量要求。另外，在白灰和粉煤灰的料仓上要加装震捣器，配备专门捅料人员，以保证这两种材料的出料正常（因为这两种材料经常会出现“噎篓”现象）。 做好上述工作，就基本上能生产较为合格的二灰结碎石混合料了。

当然，在具体生产中还会遇到许多具体问题，所以我们还要不断加强学习、锻炼和摸索，不断丰富自己的具体实践经验，增强解决实际问题的能力，理论和实践相结合，以使这种施工工艺更加完善。当然，在整个拌和生产过程中，所有人员必须严格按操作规程作业，保证人身安全，保证生产的正常进行。

作者单位：迁安市交通局