水泥穩定碎石后場的質量控制
隨著我國經濟的快速發展,高速公路的車流量越來越大,且超載嚴重。路面基層是瀝青結構的主要承重層,好的基層一方面要求性能良好的施工設備,另一方面要求原材料和混合料的高質量,其優點是強度高,板結性好,缺點是易出現裂縫,反射到路面后,易產生網裂、沉陷、唧漿造成路面的早期破壞。為避免出現過多的裂縫,即要保證強度滿足要求,又要避免上述缺陷。對基層混合料的級配、灰劑量、含水量等指標提出了更高的要求,基層拌和廠是路面基層施工質量的重要組成部分,拌和廠的材料、機械設備和產品質量將直接影響基層的質量,因此,要保證后場混合料質量的均勻性,必須嚴格控制,確保符合技術要求及有良好的施工性能的混合料。本文僅就某高速公路中水泥穩定碎石后場的質量控制措施進行探討。
1、原材料質量控制
1.1水泥
1.1.1水泥宜選用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥都可以用于水泥穩定碎石路面基層施工,禁止使用快硬水泥、早強水泥以及其他受外界影響而變質的水泥。
1.1.2路面基層宜采用強度等級較低的水泥;水泥各齡期強度、安定性等應達到相應指標要求;要求水泥初凝時間3小時以上,終凝時間不小于6小時。
1.1.3如采用散裝水泥,在水泥進場入罐時,要了解其出爐天數。剛出爐的水泥,要停放7天,且安定性合格后,才能使用,夏季高溫作業時,散裝水泥入罐溫度不能高于50℃,高于這個溫度,若必須使用時,應采取降溫措施。
1.1.4根據攤鋪能力,可用2個50噸或1個80-100噸的鋼制罐倉,罐倉內應配有水泥破拱器,避免水泥起拱停流。且水泥必須干燥、清潔。
1.2集料
集料堆放場地應采取以下措施:①堆料的場地應用20cm以上15#混凝土硬化,在硬化前應對地基用石灰處理,再認真壓實;②集料的堆放場地應潔凈,不同規格的礦料堆間應有牢固的隔墻,避免相混,隔墻高度符合存料要求;③拌和場與主線之間運輸道路應進行硬化,以保證雨季道路暢通,并避免運輸車輛將泥土帶到主線上,污染路面等措施;④為了減少集料離析,各種規格礦料用推土機和輸送帶應分層水平堆料,每層厚度不應超過一米。
目前,我國對集料要求基本都采用密實型水泥穩定碎石,在這種混合料中,大粒徑集料起骨架支撐作用,小粒徑集料與水泥一同起填充空隙和粘結作用,因此混合料料的壓碎值應控制在30%以下,針片狀含量小于15%,而含泥量則越小越好,級配越穩定越好,在我國水泥穩定碎石多采用石灰巖,壓碎值一般都能滿足要求,而針片狀、含泥量和級配則成了重要的控制指標。
1.2.1針片狀的控制
對于針片狀的控制我們的措施是①源頭控制,對確定的軋石廠進行深入調查,確保質量和數量滿足施工要求,同時指派試驗人員進駐軋石廠,對初檢不合格的原材料禁止出廠;②采取預控措施。規范要求混合料針片狀小于15%,我們根據確定的配合比及對各種料的添加比例,對到場的原材料單料,進行針片狀試驗,然后加權平均(小于4.75mm的不進行針片狀試驗),計算結果與預控范圍進行對照,超出范圍的及時通知軋石廠采取措施,保證針片狀合格。
1.2.2級配的控制
①料源固定;②軋石機械的篩孔統一;③對各種規格的原材料進行分堆堆放,避免混雜。
1.2.3含泥量控制
①源頭控制母巖,確保投入軋石機的表面干凈(對表面有泥土的,要進行沖洗);②雨天禁止軋石廠生產;③到拌和廠后進行覆蓋。
2、廠拌過程的質量控制
廠拌過程質量控制是水泥穩定碎石生產質量控制最主要的環節,在此環節中,材料的灰劑量、含水量和級配是最重要的控制項目,只有控制住了灰劑量、含水量和級配,生產質量才有保證。
2.1含水量
含水量的控制是以標準擊實試驗求得的最佳含水量作為標準的,沿江高速中水泥穩定碎石最佳含水量為5.0%。為使混合料運到現場攤鋪碾壓時的含水量接近最佳含水量,采取的措施是一是要求運輸車輛在運輸過程中,要進行覆蓋,避免水分的散失,從試驗檢測結果來看,從拌和廠到攤鋪現場水分基本不散失;二是在拌和廠根據前場攤鋪碾壓的時間合理對含水量進行調整,經過多次試驗,含水量宜比最佳含水量高出0.5%左右,含水量高于5.5%時現場碾壓易出現“彈簧”和“翻漿”現象,而低于5.0%時,未碾壓完成表面出現“表干”現象,即不利于混合料的結合成型,又不利于壓實。
水泥穩定碎石原材料中對含水量影響最大的是細集料,粗集料基本無影響。根據這一規律可以認為,控制含水量關鍵就是控制細集料的含水量。控制住了細集料的含水量,在拌和時即可根據混合料的拌和標準含水量,通過實測各種原材料的含水量,確定并及時調整向拌和樓的加入的水量。在實際操作時,可根據每小時的產量計算加水量,然后進一步確定每分鐘加水量來調試供水系統。
[Page]在降雨較多的地區,拌和廠應設置防雨棚,或進行覆蓋,避免集料遭雨淋。在雨后施工時必須對集料含水量進行檢測,根據檢測結果調整應加水量。
2.2級配
分別稱出拌缸中不同規格碎石、水泥、水的重量,測定其計量的準確性。并設專人觀察各料倉及水泥的下料情況,防止斷料或下料不勻。同時在拌和時,應首先篩除集料中不符合要求的顆粒,集料粒徑符合要求后,即可調試廠拌設備,使混合料的顆粒組成滿足要求。某高速公路集料配合比如下表
在進行配合比設計時,各種材料的比例是重量比,而給料機給料是體積比,因此實際生產時,必須先把重量比依據每種材料的密度換算成體積比。下面是連續式拌和機的調速電機的計算公式:
N=1646×Q×Y/(V×H)
式中:N-調速電機速度,轉/小時
Y-某種材料的質量百分比
V-該種材料容重,噸/立方米
H-實際斗門高,毫米
計算出每個供料倉調速電機轉后,先進行試拌,用四分法取樣篩分,根據篩分結果重新調試,直到符合級配要求。由于實際情況是不斷變化的,正式生產時每天仍需取樣篩分,進行調試,只有這樣才能保證質量滿足要求。
2.3灰劑量
灰劑量的控制是以標準擊實試驗求得的灰劑量作為標準的,沿江高速中水泥穩定碎石確定的最佳灰劑量為5.0%。實際施工中考慮到施工現場的施工條件與實驗室的條件存在差異,因此實際施工中灰劑量較實驗室配合比灰劑量高出0.5%,即按5.5%控制,以保證現場強度。
根據試驗和以往的經驗,灰劑量越高,基層強度越高,但易出現裂縫;灰劑量過低,混合料易松散難壓實。我們對灰劑量的控制是根據室內試驗和現場鉆芯來確定灰劑量的添加范圍,即保證了強度,又避免了出現過多裂縫。
離析問題的解決:在實際施工過程中,雖然按以上方法進行了控制,仍然發現運到現場的混合料有離析現象。解決后場混合料離析的方法一要在裝車時控制收料斗的開啟頻率,設專人負責控制,不要讓收料斗一直處于開啟狀態,而應等收料斗基本充滿時,再開啟放料;二是運料車裝料要分三個不同位置受料,第一次靠近車廂前部,第二次靠近后部,第三次在中間,以減少離析。運輸車裝料單應注明裝料時間;三是裝載機在上料過程中要注意上料的均勻性和觀察原材料的含水量;四是調整拌和時間,保證混合料的均勻性。
每天拌和結束,應根據現場攤鋪長度、各種材料的比例,計算材料數量及水泥用量并與施工厚度的結果進行校核。
3、結 語
3.1原材料控制是質量控制的關鍵,必須選擇滿足規范要求的原材料;且對到場原材料要分堆堆放,保證原材料的穩定性。
3.2含水量、灰劑量、細集料含量的多少是影響強度的關鍵指標,在具體施工中必須嚴格控制。
3.3調試調速機轉速時,應充分考慮到原材料的粒徑大小、含水量,以及電機的合理轉速。
3.4拌和要遵守操作規程,避免混合料離析。
3.5專人負責水泥的下料情況,確保水泥的添加劑量穩定。
參 考 文 獻
[1] 寧夏高速公路建設施工指導意見匯編 2003.3
[2] 徐培華,王安玲,王秉綱,公路工程混合料配合比設計與試驗技術手冊,北京.人民交通出版社2001.8,
[3]JTJ304-2000 公路路面基層施工技術規范 北京:人民交通出版社,2000年6月
編輯:王欣欣
監督:0571-85871513
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