石灰土施工中的灰剂量控制与计算

石灰土施工中的灰剂量控制与计算

在篓喜羹＿！毒覆凳喜萎篡量土应用于路床和路面底基层；二是作为石灰改善土应用于含水量过高的路基填土．从而降低“过湿土”的含水量。提高压实效率；或掺加到粘性过大的不良土质中，起到砂化作用。石灰稳定土的作用是经过灰土中火山灰物质的凝硬性反应，得到足够的强度和较强的板体性。而石灰改善土一般使用生石灰粉，目的是提高土的工作性能和抗剪强度，使土基性能在较经济的情况下达到充分压实的目的，并能够承受其上层摊铺时的施工机械作用。生石灰粉的掺量一般不取决于土基强度的提高，而取决于施工用土的天然含水量。

石灰稳定土的施工方法主要有路拌法与厂拌法两种，石灰改善土主要采用路拌法施工。无论何种施工方法．施工过程中控制的主要指标有含水量．灰剂量、压实度．颗粒大小．厚度等。其中灰剂量是至关重要的一个因素．灰剂量的大小影响到石灰土的强度．压实度的真假．最佳含水量等多种指标，对石灰土的最终质量具有十分重要的意义。而且随着石灰市场价格的走高，石灰土造价在工程预算中的比重也越来越大，如何准确计算出灰剂量，对合理确定石灰土造价也有十分重要的意义。现结合自己的施工经验，谈几点关于灰剂量的看法，供大家一起探讨。

关于石灰的内掺与外掺问题根据《公路路面基层施工技术规范》（ＪＴＪ０３４—２０００ｊ４．１．２条款的规定：”石灰剂量以石灰质量占全部粗细土颗粒干质量的百分率表示，即石灰剂量＝石灰质量，干土质量”，但在《公路

工程预算定额》石灰土中对石灰用量的

计算．则是以混合料重×灰剂量＝生石

灰质量，即灰剂量＝石灰质量／干混合料

重量。根据上述可以看出．施工规范的

定义明显是外掺，即１０％石灰土＝１０９

灰，１００９干土，那么混合料则是１１０９。

而根据预算定额的计算方法则为内

掺：１０％石灰土＝１０９灰／（９０９土＋１０９

灰），千土重量为９０９而非１００９。就外

掺法的灰剂量换算为内掺的灰剂量．则

为１０１１１０＝９．０９％．与１０％比较，则相

差近１个百分点。

关于消石灰与生石灰

施工技术规范中只写是石灰／干土，

而对石灰是消石灰还是生石灰的界定却很

模糊．而预算定额中则明确提出用量为

生石灰用量，根据经验数据，１ｍ３消石灰

需要４２８．４ｋｇ生石灰（生石灰中５０％块，

５０％粉末），消石灰的松方干密度为５５０

ｋｇ／ｍ３．那么可以计算．掺生石灰与掺消

石灰的系数：５５０／４２８．４＝１．２８。所以在施

工过程中，监理工程师往往会要求按下面

公式计算掺灰量：

ｍ＝ｖｘｐ千×ｉ％

式中：

Ｍ——掺灰质量：

ｖ——混合料压实体积：

ｐ干——混合料最大干密度；

ｉ％——设计灰剂量。

计算出石灰重量后，再乘以１．２左右

的一个系数后作为应掺加的消石灰用量。

ＥＤＴＡ滴定法测定灰剂量

测定石灰剂量的方法．根据现行

的《公路工程无机结合料稳定材料试

文／周华堂

验规程》（ＪＴＪ０５７—９４）主要有两种测

定方法．一是ＥＤＴＡ滴定法（Ｔ０８０９—

９４），二是钙电极法（Ｔ０８１０－９４）。

根据工地试验室条件，一般均采用

ＥＤ．ｒＡ滴定法，其工作顺序为：

・用标准混合料制作悬浮液。

・用ＥＤＴＡ标准液滴定标准悬浮液至

纯蓝色为终点，记录滴定液的消耗量。

・用标准混合料的石灰灰剂量为横

坐标，用对应ＥＤＴＡ：；肖耗量为纵坐标，

建立标准曲线（也称工作曲线）。

・将现场试样制备悬浮液，再用

ＥＤＴＡ标准液滴定，记录滴定液消耗量。

醇艮据上述消耗量．对应标准曲线上

的石灰剂量即为所测试样的石灰剂量。

目前，大部分工地试验室均采用

新拌灰土的标准混合料来制备标准曲线

（又称工作曲线）．这与日常的工程施

工方法并不完全对应，对于必须一次拌

和成型的石灰稳定土和一次拌和的掺灰

土基本可以真实地反映掺灰剂量。但对

于场拌法和二次拌和法来讲，该种方法

制订的标准曲线则不能完全真实地反映

掺灰剂量，从而也不能真实地查出最大

干密度，从而导致很难正确地评定混合

料的压实度。在实际施工中经常发生承

包人与监理．建设单位的争论，因此

建议根据不同的施工工艺建立不同的

ＥＤＴＡ标准曲线。

・上述的用新拌掺灰土标准混合料

来制备的标准曲线适用于一次路拌成型

的石灰稳定土和一次路拌成型的掺灰

土．是每个工地试验室必须做的验收标

准曲线之一。

・ＥＤＴＡ滴定法标准衰减曲线，适用

于二次掺灰的掺灰土的灰剂量滴定。该施

工方法的要点是．在取土坑第一次掺入

２００９年第３／４撕Ｊ（ｚｎ）《交通世界》１０５

万方数据

Ｈ现代公路ＩＧＨＷＡｙ

２％一４％左右预定剂量的生石灰．闷料一段时间后．再以路拌形式掺入其余的消石灰拌和成型。具体制作方法为：第一次掺入２％一４％的生石灰闷料．生石灰采用块灰碾碎并通过２．５ｍｍ筛的生石灰粉，掺灰剂量可根据不同土质．取土坑土的天然含水量，结合施工工艺并与监理协商确定，待闷料一段时间后《一般为７ｄ左右），再掺入剩余剂量的消石灰后滴定标准曲线。施工中应注意．第一次掺灰闷料含水量宜高出最佳含水量２—３个百分点，还需采用保湿养生。

综上所述．只有采用室内接近现场施工的试验方法，才能正确客观地反映掺灰处理土的灰剂量．有效地体现其真实压实度。

施工过程中灰剂量的控制石灰稳定土作为路面底基层有强度

指标的要求．设计灰剂量一般均为１２％左右，而路基石灰改善土掺灰量视填料含水量而定．一般为４％一１２％。其目的一是降低土的含水量缩短工期．二是降低土的塑性指数（砂化｝．以利施工粉碎。其主要的指标是压实度的要求。不同的灰剂量对应不同的最大干密度，因此可以看出灰剂量对石灰土质量的影响较大，尤其对石灰稳定土的强度起着至关重要的作用。如何控制好施工过程中的灰剂量．确保石灰土的施工质量．合理地节约工程成本。施工中应注意以下方面。

・关于石灰用量是按生石灰计算还是按消石灰计算方面．若监理和建设单位无明确要求．则针对不同部位的石灰土．采取不同的算法。

对于路基中９６区以下的掺灰处理土，掺灰的主要目的是降低土的天然含水量．对粘性土起到砂化作用．以掺加生石灰为主。因此石灰按ｍ＝ｖ×Ｐ干表１

序号钙质生石灰等级有效钙镁含量

ｆ川级石灰２７０％

２ＩＩ级石灰＞８０％

３ｆ级石灰２８５％

×ｉ％计算后掺入生石灰或生石灰粉．或

按ｍ＝ｖ×ｐ干×ｉ％Ｘ１．２掺入消石灰．

同时可以根据土的天然含水量情况酌情

控制掺灰数量．在确保达到降低含水

量．缩短工程工期．易于粉碎的目的，

节约工程成本。

对于９６区石灰土和石灰土底基

层．由于已处于汽车荷载的作用区内．

为保证其具备设计的强度，石灰用量至

少按ｍ＝ｖ×Ｐ干×ｊ％计算的消石灰用

量添加．土质不好时应酌情按乘以一定

的系数计算用量添加．但当设计灰剂量

较高（超过１２％Ｊ且土质较好，在室

内无侧限试验保证的前提下．可酌情

减少石灰用量，切记必须在确保工程

质量的前提下。在当设计文件有明确要

求石灰用量为生石灰用量时，则应按

ｍ＝ｖｘＰ干×ｉ％加入生石灰或ｍ＝ｖ×Ｐ

干×ｉ％×１．２／Ｊｌｌ入消石灰。

・把好石灰原材料关。石灰质量的

好坏不仅影响工程质量，对工程成本也

有着重大影响，根据规范规定的钙质生

石灰分级范围（见表１）。

一般的工程均要求使用…级及以

上石灰，而在工地试验室进行标准曲线

的试验中．使用石灰为刚刚达到…级的

石灰，因此可以看出，在工程施工中若

采用等级较高的石灰．则达到同样的灰

剂量需要的掺灰量则可以减少．实际掺

灰量的减少，造成混合料中土颗粒含量

大，石灰颗粒含量小．真实的最大干密

度大于试验确定的最大干密度．压实度

容易过关．对９６区和１２％石灰土尤其重

要。但应注意．不能因为该因素即减少

碾压遍数．碾压依然需按照成熟的施工

工艺认真碾压，以保证工程质量。

所以，在施工中宁可单价稍高一

点，也需等级较高的石灰，且石灰进场前

必须先进行检验．达到要求后方可上场。

取样时必须具备代表性．切忌均取块灰作

有效含量试验．且石灰消解时间不宜过

长．先进先用．合理计划．即用到新解石

灰．又不断科．防止有效含量流失。

・采用场拌法和二次拌和法施工

时．首先要合理安排工作计划，根据工

程需要和天气预报情况进行取土坑区闷

料．且必须先闷先用，边用边闷。闷灰

时先将取土区略加平整．根据取土区取

土深度和拟掺灰剂量计算好石灰用量，

将生石灰均匀摊铺于取土区上，先用挖机

取土翻拌．挖机翻拌时．不要一挖一斗，

石灰与土块分离，应每次挖３０ｃｍ厚度左

右．从取土底部逐渐上挖．让土大致松散

地流入斗中，同时石灰也流入斗中，起到

一定的拌和作用．然后挖机转身撒料于土

堆上．起到二次拌和作用。挖机第一次翻

拌打堆后．再用推土机翻堆２—３次，以均

匀闷灰，最后用挖机拍实表面．堆放于高

于原地面、排水通畅地带。

控制灰剂量，节省成本

掺加石灰处理过湿土施工会增加

购买材料．运输等一系列费用．而过湿

土填料，正常晾晒一般需要４－５天．不

利季节需要６—９天，施工工期会大大延

长．施工机械．施工人员停工等待，均

造成人力．物力，工期的浪费．也是间

接的加大投入。在这种情形下．既要合

理确定掺灰剂量．降低工程成本，又要

保证工期和质量。因此在合理安排工序

的同时．应采取掺加石灰和自然翻拌晾

晒相结合的施工方法．这样会使施工机

械．人员发挥其最佳效能，在适当增加

投资的情况下换来了路基填土的高质量

和缩短工期的高效率。

结束语

灰剂量作为影响路基和路面底基

层质量的一大因素，越来越受到施工人

员的重视，只要我们从标准试验．原材

料质量．施工工艺、计划安排等方面从

严把关，减少施工中灰剂量损失．建立

正确的验收标准．确保原材料质量优

良，则在保证工程质量的前提下．会大

大降低工程成本。●’

作者单位：河北省交通建设监理咨询有限公司

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