稳定土拌和楼流量测试与配合比控制

每一材料单种逐一进行测试， 测试前应先调试拌和设备检查
其运转是否正常， 并按产量配备装料机械和捅料人数。正式测试
前放料填充空隙， 消除测试次数上的误差。
水泥、石灰、粉煤灰的流量测试， 并整理出流量图， 见图 １。
０～１０ ｍｍ、１０ ｍｍ～３０ ｍｍ碎石流量测试， 并整理出流量图， 见图 ２。
转速 ／ｒ／ｍｉｎ
（ １） 将四种规 格 碎 石 中 的 ２０ ｍｍ￣３０ ｍｍ与 １０ ｍｍ￣２０ ｍｍ 和 ５ ｍｍ￣１０ ｍｍ与 ０￣５ ｍｍ已 按 图 解 比 例 求 得 的 重 量（ Ｇ ） 和 试 验 得 到到四种规格碎石的松方密度（ ρ） 换算成易于粗掺配的体积（ Ｖ ） 比， 掺至 １０ ｍｍ￣３０ ｍｍ和 ０￣１０ ｍｍ两种规格碎石进行堆放。两种 碎石体积掺配比例按下式进行：
Ｖ１／Ｖ２＝Ｇ１ρ１ Ｇ２／ ρ２ （ ２） 再对以上两种规 格 碎 石 分 别 进 行 筛 分 ， 继 续 通 过 图 解 比 例求得两种碎石所占的重量比， 供拌和楼采用。确定的重量比如 下： １０ ｍｍ￣３０ ｍｍ碎石： ０￣１０ ｍｍ碎石＝ ４８： ５２ ２．４．３ 碎石混合料总重和级配测试 设碎石混合 料 流 量 每 ｈ２００ ｔ， 由 两 种 碎 石 的 重 量 比 可 知 １０ ｍｍ￣３０ ｍｍ碎石占 ９６ ｔ， ０ ｍｍ￣１０ ｍｍ碎 石 占 １０４ ｔ， 根 据 表 ５ 的 关 系式换算出 ２＃ 仓 和 １＃ 仓 的 转 速 各 为 ６７０ 转 和 ４６９ 转 ， 设 定 转 速后启动拌和楼两个仓放料。总料重测试见表 ３、级配测试见表 ４。
表 ８ 各种材料流量验证结果
材料名称
设计流 对应转 拌和时间 干料重 实际流量
量 ／ｔ／ｈ 速 ／ 转 ／ｍｉｎ
／ｔ
ｔ／ｈ 误差 ／％
水泥
５．４ ２２７ １．５ ０．１３５ １ ５．４０４ ０ ＋０．０７
石灰
１６．２ ３８７
１０
２．６８ １６．０８ － ０．７４
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粉煤灰
３７．８ ４６７
８
５．０３ ３７．７３ － ０．２０
边永强， 耿兴谋， 胡小金： 稳定土拌和楼流量测试与配合比控制
２．５ 三灰碎石配合比的验证 ２．５．１ 验证的目的
流量测试完成后， 测试的过程是否可靠， 关系式是否正确， 换 算的转速能否保证各种材料配比的正确都应得到验证。 ２．５．２ 三灰碎石施工配合比
由设计文件和室内施工配合比设计得到正式重量配合比（ 水 泥外掺） ：
Ｙ
水泥
４００
３００
２００
１００
０ ４ ６ ８ １０ １２ ｘ
Ｙ
石灰
８００
６００
４００
２００
Ｙ 粉煤灰
１０００ ８００ ６００ ４００
０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ｘ
０ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ ｘ
流量／ ｔ／ｈ
转速／ ｒ／ｍｉｎ
图 １ 水泥、石灰、粉煤灰流量图
Ｙ
１０００
１０ ｍｍ￣３０ ｍｍ 碎石 ０￣１０ ｍｍ 碎石
Ｂｉａｎ Ｙｏｎｇｑｉａｎｇ， Ｇｅｎｇ Ｘｉｎｇｍｏｕ， Ｈｕ Ｘｉａｏｊｉｎ Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｍｉｘｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｏｆ ＷＢＳ－ ３００ ｔｙｐｅ ｆｏｒ ｍａｎｙ ｙｅａｒｓ， ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈａｔ ｆｌｏｗ ｔｅｓｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍｉｘｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｍｉｘｉｎｇ ｐｌａｎｔ； ｆｌｏｗ ｔｅｓｔ； ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ； ｃｏｎｔｒｏｌ
表 ３ 碎石混合料总料重验证结果
设计产量 ｔ／ｈ
时间 ／ｍｉｎ
湿料重 干料重
／ｔ
／ｔ
实际产量 ｔ／ｈ
误差 ／％
２００
４
１３．７２ １３．３９
２００．９
０．４５
４００
３
１２．３２ １２．０２
２４０．４
０．１７
表 ４ 碎石混合料级配验证结果
筛孔尺寸 ／ｍｍ
３．１５
１９
９．５
４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ ０．０７５ 无底
２ 三灰碎石各种材料的流量测试及配合比的控制
２．１ 相关数据的计算公式 所有拌和楼都是在斗门开度确定的情况下， 由每个料仓的
电机转速带动输送皮带决定材料的流量。 转换系数 ＝［ 运转时间（ ｍｉｎ） ×转速（ ｒ／ｍｉｎ） ］ ／ 干料重（ ｔ） 流量（ ｔ／ｈ） ＝［ 转速（ ｒ／ｍｉｎ） ×６０］ ／ 平均转换系数 平均转换系数可以消除测试过程中的误差， 得到代表性较
（ ３） 材料的吸水率 大 小 也 应 考 虑 ， 对 含 水 率 的 水 泥 和 较 干 的 石灰， 斗门过大极易出现流量瞬间过大或过小现象， 严重影响混 合料水泥和石灰的剂量， 斗门尽量调小至不易出现阻塞现象为 止。
根据经验 ， 在 ＷＢＳ－ ３００ 型 拌 和 楼 拌 和 三 灰 碎 石 混 合 料 时 ， 确定以下各种料的斗门开启高度， 见表 １。
３ 小结
在进行无机结合料稳定材料的试验及检测规程无法准确检 测出各种材料的含量时， 用流量测试来控制无机结合料稳定土的 配 合 比 是 比 较 可 行 的 方 法 。在 稳 定 土 基 层 的 检 测 表 格 中 应 增 加 能 反应混合料各种材料的比例的流量抽检表， 以达到控制好结合料 的配合比。因水的流量测试不便于操作且误差较大， 可通过测试 混合料的含水量直接调整转速使其接近最佳含水量。
１ 与设计配合比误差过大带来的不利影响
不正确的配合比没有经过施工前的技术论证而造成该结构 的质量隐患。室内配和比设计中得到的击实标准不能有效控制 施工现场的压实质量及各项检测指标不能得到正确的反映。配 合比不当导致材料用量的差异， 因各种材料单价的差别， 严重影 响基层结构的经济性， 导致和工程预算价格产生较大出入。
分计筛余 ／％
０
１０．７
２６．２
２４．３
１０．３
７．８
５．６ １１．２ ３．６
累计筛余 ／％
０
１０．７
３６．９
６１．２
７１．５ ７９．３ ８５．１ ９６．３ ９９．９
通过量 ／％
１００
８９．３
６３．１
３８．８
２８．５ ２０．７ １４．９ ３．７
规范值 ／％
１００ ８１～９８ ５２～７２ ３０～５０ １８～３８ １０～２７ ６～２０ ０～７
按抽检频率对碎石级配进行检测， 随时对各级碎石所占比例 的相应转速进行调整。调整至接近于规范中值为准。
此方法只针对靠电机转速带动输送皮带影响流量的连续式 拌和楼， 而靠计量系统决定流量的间歇式拌和楼不适用。
Ｆｌｏｗ Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｍｉｘ Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｍｉｘｉｎｇ Ｐｌａｎｔ
１０ ｍｍ￣３０ ｍｍ 碎石 ０￣１０ ｍｍ 碎石
回归关系式 ｙ＝４２．２４２ ７ｘ－ １．５４７ １ ｙ＝２３．７３０ ２ｘ＋２．８５１ ４ ｙ＝１２．３６５ ５ｘ－ ０．５０６ ８
ｙ＝６．９８０ ８ｘ ｙ＝４．５１１ ２ｘ－ ０．０２２ ６
２．４ 碎石流量与级配的控制 由于对碎石级配有严格要求， 所以在进行碎石流量测试时，
８００
６００
４００
２００
０ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ １２０ １４０ １６０ １８０ ｘ
流量／ ｔ／ｈ
图 ２ ０￣１０ｍｍ、１０ｍｍ￣３０ｍｍ 碎石流量图 由图 １、图 ２ 可知， 转速（ ｙ） 和流量（ ｘ） 之间呈线形关系。见表 ２。
表 ２ 不同材料转速与流量的回归关系式
材料名称 水泥 石灰 粉煤灰
水 泥 ： 石 灰 ： 粉 煤 灰 ： 碎 石 ＝２： ６： １４： ８０， 其 中 ： １０ ｍｍ￣３０ ｍｍ 碎石占 ４８％； ０￣１０ ｍｍ 碎石占 ５２％。 ２．５．３ 验证的过程及结果
拌和楼设计最大和生产中一般采用的产量为每 ｈ３００ ｔ， 三灰 碎石的最佳含水量 ９．８％， 因为干料重量为恒量， 换算成混合料总 产量 ２７０ ｔ／ｈ（ 不含水泥） 进 行 验 证 。 验 证 时 将 拌 和 楼 所 有 料 仓 按 表 ５ 计算得到的转速进行设定， 然后分别启动， 验证各种材料的 流量， 见表 ５。
无 机 结 合 料 稳 定 材 料 试 验 规 程 中 的 ＥＤＴＡ 滴 定 法 只 能 检 测 出混合料中石灰和水泥剂量中的一种， 而无法准确测出石灰和水 泥的含量， 只能通过流量测试与材料进出场数量的统计来确定水 泥的使用量。
由于材料天然含水量的变化对流量有细小的影响， 所以在天 然含水量明显有较大变化时， 在已确定的基数上， 通过检测适当 对转速做出调整。
强的线性关系。 ２．２ 确定合适的斗门高度
（ １） 每种材料在混合料中所占比例的大小。小比例对应小斗 门， 大比例对应大斗门。
（ ２） 根据每种料的特性 、粒 径 大 小 、是 否 易 结 块 。 像 粉 煤 灰 、 粘土等材料等易结块， 阻塞感强， 斗门尽量放大。粗集料自重大、 流速快、不易结块和产生阻塞现象， 斗门大小宜适中。
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科学之友
Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓ ｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ
Ｂ ２００６年 １０月
稳定土拌和楼流量测试与配合比控制
边永强， 耿兴谋， 胡小金
（ 陕西路桥集团有限公司， 陕西 ７１００６８）
摘 要： 通过对 ＷＢＳ－ ３００ 型稳定土拌和楼常年使用， 提出以流量测试来控制稳定土配合 比从而保证混合料的拌和质量。 关键词： 稳定土拌和楼； 流量测试； 配合比； 控制 中图分类号： Ｕ４１２．２２＋２ 文献标识码： Ａ 文章编号： １０００－ ８１３６（２００６）１０－ ０００５－ ０２
还要考虑满足规范对碎石级配的要求。 ２．４．１ 图解比例法确定各级碎石的重量比
碎石一般分成 ２０ ｍｍ￣３０ ｍｍ、１０ ｍｍ￣２０ ｍｍ、５ ｍｍ￣１０ ｍｍ，
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应用技术
０￣５ ｍｍ石屑 ４ 种粒径组成。分别进行筛分， 求出各自级配， 然后 绘制成图（ 同沥青混合料矿料 配 合 比 矩 形 图 解 法） 求 得 各 级 碎 石 的重量比。 ２．４．２ 料仓与碎石重量比的调整
水泥由水泥罐下面的箱式皮带刮出， 流量比较稳定。根据水 泥所在混合料中的比例决定斗门的大小， 拉开一半即可。
表 １ 不同材料对应的斗门开启高度
材料名称 石灰 粉煤灰 碎石１０ ｍｍ￣３０ ｍｍ 碎石０￣１０ ｍｍ 水泥
对应仓号
４＃ ３＃
２＃
１＃
０＃
斗门开启高度 ／ｃｍ ８ １６
１４
１７．５
１５
２．３ 流量测试
１０ｍｍ￣３０ｍｍ 碎石 １０３．７ ７２４
６ １０．３８ １０３．８０ ＋０．１０
０～１０ｍｍ 碎石 １１２．３ ５０７
６ １１．２６ １１２．６ ＋０．２７
从表 ５ 可知， 各种材料的流量误差均小于±１％。以上的测试 手段及得到的相关数据， 完全能够很好地控制稳定土基层的配合 比， 为保证基层的内在质量奠定了基础。
最佳的贮料方式是 ４ 种规格碎石各占 １ 个料仓， 一般最新 生产的拌和楼除立放的水泥罐外另有 ６ 个平放的料仓能满足要 求。但 ＷＢＳ－ ３００ 型和大部 分 拌 和 楼 平 放 料 仓 只 有 ４ 个 ， 石 灰 和 粉煤灰已使用 ２ 个， 留给碎石使用的只有 ２ 个。所以提前将 ２０￣３０ ｍｍ 与 １０ ｍｍ￣２０ ｍｍ和 ５ ｍｍ￣１０ ｍｍ与 ０￣５ ｍｍ规 格 碎 石 分别掺配至确定重量比例的 １０ ｍｍ￣３０ ｍｍ和 ０￣１０ ｍｍ 两种规格 碎石， 满足了拌和楼的使用。掺配的具体方法是：
高等级公路路面结构一般采用半刚性基层 （ 即稳定土基 层） ， 基层质量的优劣， 直接 影 响 到 路 面 的 使 用 品 质 ， 而 如 何 保 证 稳定土基层的配合比， 是做好基层的前提， 但现有的检测方法只 能 检 测 出 结 合 料（ 水 泥 或 石 灰） 的 含 量 ， 而 无 机 结 合 料 稳 定 土 中 的石灰工业废渣稳定土一般都由三种或三种以上材料组成， 如 何保证每种材料在设计中占的比例， 这几年施工只是在拌和楼 的流量测试中予以解决。以下结合近几年本公司一直使用的 ＷＢＳ－ ３００ 型稳定土拌和楼拌和三灰碎石（ 水泥： 石灰： 粉煤灰： 碎 石） 介绍一下流量测试与配合比的控制。