关键词:二灰碎石原材料拌和质量控制
0引言
所谓二灰土顾名思义是由石灰、粉煤灰、土三种无机物有机组合,通过专门的设备,拌和、摊铺到碾压成型形成一种路用承重层材料。这种材质适用于土质为高塑性粘土,很难粉碎,塑性指数高的超出规范要求的特殊地质,一般说来需对高塑性粘土进行掺灰砂化处理,摸索出合理的粉碎方法,并通过优化二灰土的配合比设计和施工工艺来严格控制施工质量。
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(H2O)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%,以有利于二灰碎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SIO2、AL2O3、FE2O3。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CA(OH)2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SIO2、AL2O3、FE2O3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2500cm2/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各种集料二灰结碎石结构的混合料里,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的最重要的技术指标。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。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,极易吸收和把保持水分。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。
白灰的含水量的控制问题,前文已经阐明,故不再赘述。控制好了白灰、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。
2.2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。
在进料的过程中,就应当对各种集料进行筛分试验,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“皮蛋”要彻底消除,认真过筛。
在进行拌和机调试,调节门斗开启高度时,除应考虑每种材料的粒径大小外,还要保证调速电机在中高速(500-1000r/min)运行,下面是二灰碎石拌和机的调速电机转速的计算公式:
N=1646xQxY(VxH)
上式中:N——调速电机的转速r/min;
Q——设备的生产率t/h;
Y——某种材料的含量(重量百分比);
V——该种物料的容重t/m3;
H——实际门斗的高度;
以上式计算出以上各种材料的电机转速后,最好不要先忙于试拌,应先用磅秤具体较核各料斗在一定时间内(比如都是十分钟)的出料重量,然后在考虑含水量因素的前提下,计算在相同时间内各种材料的重量比是否符合设计要求。如不符合应调整电机转速,直至符合要求。然后,进行加水试拌,取样筛分,再根据筛分结果确定是否进行转速调整,直至符合级配要求为止。
做好上述工作,就基本上能生产较为合格的二灰碎石混合料了。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,增强觖决实际问题的能力,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。