二灰碎石配比资料

在市政定额中选择道路基层(拌合机拌合) 石灰:粉煤灰:碎石(10:20:70) 厚度(cm) 20；道路基层(拌合机拌合) 石灰:粉煤灰:碎石(10:20:70) 厚度(cm) 每增减1。25CM厚混凝土面层，约为75元/平米,20CM厚二灰碎石,约为30元/平米，15CM厚二灰土，约为20元/平米，总计125元/平米。

二灰学名是石灰粉煤灰稳定碎石，它们都是半刚性材料，水泥稳定碎石中可可以加入少量的粉煤灰，粉煤灰有缓凝的作用。

一般水泥稳定碎石水泥用量都是外掺建议水泥用量不要超过5%，水泥用量过大强度随之会提高，过高的强度会出现大面积裂缝的。

规X要求是3-6MPa.

二灰碎石基层的压实度是极为重要的质量检测指标，然而在施工检查验收过程中，经常因压实度是否达标、超标而引起争议，特别是因超标被判定为“质量问题”时往往难以服人。超标是否就是超密？结构密度适当、过密、超密如何界定以及会给二灰碎石性能带来何种变化？学术上似乎也无定论。对此我们认为首先需要解决的是：作为压实度计算依据的二灰级配碎石混合料最大干密度标准如何确定。

1 二灰碎石混合料属于固结（胶结）密实稳定结构。

其成型强度主要依赖于二灰，特别是石灰的质量和数量所提供的固结作用，而体积稳定性则主要由结构状态密实程度和空隙率大小决定。现行《公路路面基层施工技术规X》JTJ034－2000修订说明中，有关此类混合料组成设计原理的论述，虽较JTJ034－93有所改进，但涉及其结构状态方面，仍然认定当二灰与粒料之比在15∶

85～20∶80时，混合料就是骨架密实式结构。据我们推算，若按原规X推荐的A、B两类级配组成X围，能够形成集料骨架的4．75mm 以上颗粒重量，百分比仅为：A类为32～48％至45～51％；B类为32～48至52～55．25％（公式为4．75mm筛余量＊80～85％）。当级配最大粒径为30mm、粗集料含量低于55％时，我们认为它应是悬浮密实结构，而形不成集料骨架。由于骨架密实式和悬浮密实两种结构的击实（或压实）密度形成机理和效果有些不同，其要求也有所区别：前者应使主骨料能相互接触而又不过分嵌挤，骨架间隙尽量填实；后者重在总体密实，减小空隙率，相对于骨架密实式而言压实较难，但较易控制，得到的结构密度可能稍高。之所以出现密度标准和评定结果方面的困惑，与这些认识差距可能有较大的关系，需要加以探讨。

2 目前施工中贯用的二灰碎石混合料最大干密度标准有三种：

2．1 按规X规定的重型击实标准试验求取的最大干密度（及最佳含水量）

这是检验的“法定标准”。受重型击实所模拟的压实机具、吨位、功能限制，当采用18～20t以上光轮压路机、16～20t以上胶轮压路机和自重9～11t以上振动压路机等重型机具实施压实，且为保证压实度而碾压遍数较多时，此标准显然偏低。据沪宁高速公路等工地资料粗略统计，重型击实提供的最大干密度常在2．07～2．13g／cm3之间，我市多年来的试验结果也大致如此，施工中较易达标，且经常出现“超密”。

我们认为，规X重型标准目前仍必须作为检查验收的依据，但需认清它是“最大干密度”的低限值，难以据之判定压实质量。

2．2 以试验路实际压实结果求取的“最大干密度”建议值

在混合料配合比、级配和压实设备、程序确定之后铺筑试验路，每碾压一遍后取多组试件测算干密度平均值，以“遍次”和“干密度值”为两轴绘制干密度变化曲线，取其曲线趋于变缓、变平直的折点所对应的干密度作为最大干密度建议值，此值作控制标准比较符合实际，且一般高于规X重型击实标准。若建议值低于规X标准，则表明压实功能不足，应增加重型机具，重新压实检测确定。

按照该标准控制，二灰碎石混合料的压实质量和压实度将有所提高，检验压实度超过100％的“超密”情况一般较少，而且可避免压实功的浪费。如果按该标准检测的压实度超过100％，而检测值不大于计算理论密度，并不能判定压实混合料结构“超密”。

2．3 计算理论最大干密度

目前，不论管理、施工、监理单位为保证二灰碎石质量，往往以计算理论最大干密度代替击实试验标准，但计算公式是建立在骨架密实理论基础上的，所得到的数值一般偏小，也经常出现“超压”、“超密”情况，虽然从道理上说不通，但实际如此。其原因除了混合料配合比、级配控制不准之外，计算公式也应考虑悬浮密实结构特点加以修正。我们建议的理论最大干密度计算方法和公式如下：

①计算二灰级配碎石混合料空隙＝0时的理论密度

式中：ρT——混合料理论密度（视密度g／cm3）

P1…Pn——各类粒料的重量比例（％）

ρ1…ρn——各类粒料的视密度（g／cm3）

P灰——石灰的重量比例（％）

P粉——粉煤灰的重量比例（％）

ρ灰——石灰的视密度（g／cm3）

ρ粉——粉煤灰的视密度（g／cm3）

P1＋P2＋．．．．．．Pn＋P灰＋P粉＝100％

②计算压实二灰碎石混合料的理论最大干密度（简化公式）：

式中：ρT’——压实混合料的理论最大干密度

（g／cm3）

ρT——见上式

Pw——混合料最佳含水量（％）

ρw——水的常温密度（≈1g／cm3）25／25℃

说明：

a．压实二灰碎石混合料的最佳含水量Pw，建议采用重型击实试验取值。此值一般可能高于试验路法最大干密度标准对应的最佳含水量，使计算出的ρT′略比实际偏小。

b．ρT′包含的混合料空隙率，近似于Pw对应的水体积百分比，但未考虑集料颗粒内部吸入水分的损失。

我们认为，由此方法和简化计算出的压实二灰碎石混合料理论最大

干密度ρT′，实际上是一个近似值。但作为混合料压实度控制标准的高限，应该没有大的差距。若生产检测出的压实混合料干密度超过此标准，可以判定为不合理数据，要从配合比、级配改变方面找原因。据我们试算的理论最大干密度ρT′值（石灰岩碎石，含量80～85％）通常在2．20～2．26g／cm3，较为合理。

3 以上三种“最大干密度”，在生产实际中经常通过替代性选择作为压实度计算标准使用，从而造成检验标准的混乱。

我们认为，三者恰恰构成二灰级配碎石混合料的压实度标准序列和控制X围，应以规X击实试验标准为下限，以理论计算标准为上限，在施工和检查验收过程中综合利用。具体要求是：

3．1 规X击实试验标准，作为交工验收评定合格或不合格的基本依据，即不得低于规X规定的压实度。

3．2 试验路建议值标准，作为施工单位和监理单位自查、抽查的依据，检验达到该标准计算的压实度后，方可进入下一工序。出现压实度超过100％的数值，不能一律判定为“超密”；是否“超密”，要根据技术指标研究确定控制界线。

3．3 理论计算最大干密度标准，作为压实度控制的上限，不得超越，若以此计算压实度超过100％，通常是混合料配合比、级配出了问题，或者是测试错误，应予纠正。

通过工地实践，我们认为按照以上控制标准系列和X围掌握二灰碎石混合料的压实度，是比较合理、可行的，既能较好保证和提高压实质量，又可以减少“标准高低”、“是否超密”等不必要的争议。至

于“二灰碎石结构‘密度过高’利弊如何？何为判定标准？出现粒料破碎情况是否就是‘超密’造成的？”等问题，则需另行探讨。

4 近几年来，有一些专家和同行发表文章，探讨二灰碎石混合料和粗集料（粒径大于4．75mm）含量变化对干密度大小影响的规律，通过试验、回归、绘制图表，找出工地检测压实度的简便方法，深化、提高压实度判定的正确性，这是很有必要的。但是，这些方法都建立在已确定某种最大干密度标准的基础上，三种标准必然得出三种结果、三X图表。

二灰结石的成分是：熟石灰、粉煤灰、碎石；现场验收是根据设计的二灰结石层的“弯沉值”，用专用检测仪器检测，达到设计要求，外观要求：坡度正确、表面平整、标高准确。要想达到设计要求，在施工中应注意：1、二灰结石要用搅拌机集中搅拌，2、用摊铺机摊铺平整，3、用振动压路机分层压实，4、技术人员在施工中控制好标高，

二灰碎石基层即为石灰、粉煤灰稳定粒料基层，一般也叫二灰结石或三渣基层。它是在粒料中掺入适量的石灰和粉煤灰，按一定的技术要求，将其拌和均匀摊铺的混合料在最佳含水量时压实，经养生成型的一种路面基层。

其中石灰和粉煤灰为胶结材料，粒料起骨架作用。二灰碎石基层属于半刚性

基层类型，具有明显的水硬性、缓凝性、板体性、一定的抗裂性，但抗磨

差，强度形成受温度和湿度影响很大。

二灰碎石基层所用材料来源广泛，可就地取材，且施工方便，强度高。

形成板体后，具有类似贫混凝土的性质，水稳性、抗裂性也较好。由于这些

优点，使二灰碎石基层得到广泛应用。近十年来，已成为我省高等级公路的

必选路面基层类型。

尽管二灰碎石基层的应用已有较长时间，也有许多研究，但直到《公路

路面基层施工技术规X》(JTJ034-93)(以下简称基层)发布，才较全面地

规定了具体的施工技术要求，这对指导二灰碎石基层施工起到很好的作用。

但执行中也出现一些问题值得进一步商榷，在此笔者就下列几个方面进行探

讨。

1混合料的最大粒径

基层规定用于二级及二级以下的公路，集料最大粒径不应超过50mm，用于高速公路和一级公路最大粒径不应超过40mm。集料粒径大，来源

X围广，加工产量高，节约资金，施工中碾压较稳定，但从保证路面平整

度、减少拌和摊铺机械磨损来看，是不利因素。一般要求最大粒径取(1/4～1

/5)层厚，考虑到二灰碎石基层每层15～20cm，故最大粒径在40～50mm是合适

的，对二级以下的公路及分二层或多层做的下层，从节约的角度，可放宽到

60mm。

2混合料的级配

90年代初期以前，我省广泛使用的二灰碎石基层基本都是无级配的，集

料粒径组成一般比较均匀，5mm以下细集料很少，集料最大粒径较大，一般为

50mm，且集料占混合料总重75％以上。施工采用路拌法，用旋耕犁或人工拌

和，条件好一点的用平地机刮平，压实时要求混合料含水量较大，碾压时要

求提浆上来。用钻芯取样的方法检查使用效果，强度形成后，板体性

很好，

强度很高，由于骨料含量高，干缩及温度裂缩不明显，但缺点是早期强度

低。这种施工特点是简单方便、容易掌握，施工的二灰碎石基层使用效果也

可以。

基层对集料要求有级配，要求混合料中集料的颗粒组成如表1。值得

说明的是表1是指二灰碎石混合料中集料的颗粒组成，而非二灰碎石混合料的

组成。规定集料的重量应占80％～85％。结合料则占15％～20％，可以

计算得5mm以下集料重量占的比例为57.5％～60％。据有关研究，50mm以下集

料重量比占60％左右，干缩裂缝问题应当注意。从我省执行的情况看，

宁连、宁通公路的二灰碎石基层出现较多干缩裂缩，也证明了的级配偏

}细，特别5mm以下集料的含量偏高。

表1

针对宁连公路上二灰碎石施工中出现的问题，进行了专题研究。研究的

目的是减少混合料中5mm以下集料的含量，以减少或延缓裂缝。为此进行大量

的室内试验，并做了试验路段。试验路段有几种级配类型，也有无级配的类

型。无级配的二灰碎石的集料采用31.5～13.2mm(方孔筛)的规格料，即俗称

4、6、8规格的料。研究结果推荐使用的集料标准级配组成如表2。用此级

配，并考虑二灰碎石中集料中保证80％的含量不变，则二灰碎石混合料的级

配如表3。用改进的级配施工，混合料有足够的细料，能保证拌和时不产生较

严重的离析，摊铺时能达到要求的平整度，同时明显减少或延缓了干缩及温

缩裂缝。而无级配集料的二灰碎石施工，必须混合料含水量大，碾压时要提

浆，才能保证粒料的胶结，形成强度过程中，有少量裂缝。由于集料粗，细

料少，平整度差一些，但从使用情况看，强度较高，且板体性很好。

笔者认为二灰碎石的集料应当减少5mm以下的含量，可采用表2推荐的级

配，对于平整度要求不高的，可采用无级配集料的二灰碎石。

表2

表3

3混合料的配合比计算

基层的级配计算完全依赖于试验的结果，缺乏强度理论的指导。为

此，笔者根据强度理论，提出了二灰碎石混合料的组成假设，并推导出计算

配合比的公式。

根据强度理论，二灰碎石基层强度形成有两方面。一方面依靠粒料的骨

架嵌挤作用，另一方面依靠结合料的胶结作用。考虑到减少干缩裂缝和温缩

裂缩，强度主要依靠粒料的骨架作用，形成整体强度则依靠结合料的胶结作

用。为充分发挥结合料和粒料两者各自的作用，共同压密面成为密实型的结

构，混合料的组成原则上假设：在一个单位实方体的混合料中，粒料的最大

用量为一个单位松方量，结合料以最佳压实状态填充粒料的剩余空隙。

根据上述假设，其计算方法如下：

(1)确定结合料与粒料的配合比

①粒料的松散干容重为γ1，平均比重为ρ，则一个单位实方体中粒料占

有的体积V1＝γ1/ρ；

②结合料占有体积V2＝1-V1；

③结合料的最大干密度为γ2，最佳含水量为W2，则结合料在单位实方体

中占的重量为γ2V2＝γ2(1-V1)；

④混合料最大干密度为γ0，根据实方体中混合料的重量为结合料与粒料

两部分重量之和，

则有1·γ0＝1·γ1+γ2V2

即γ0＝γ1+γ2V2 (1)

⑤计算结合料与粒料的重量比

结合料/粒料＝γ2V2/γ0∶γ1/γ0 (2)

⑥示例

粒料由于级配不同，松装干容重γ1可取1.4～1.7t/m3，若其平均比生

ρ以2.7计，计算

结果如表4。

表4

(2)确定结合料中石灰和粉煤灰配合比

结合料中石灰和粉煤灰的最佳配合比为1∶4，但在混合料中，

石灰剂量

除了最佳配比用石灰量外，还应考虑粒料表面裹复吸附的石灰剂量，其值可

按粒料重的3％计。因此，石灰剂量既要考虑最佳配比中用量，又要考虑粒料

表面裹复吸附用量，下面举例说明：

例如，计算结果结合料与粒料重量比为26∶74，而石灰与粉煤灰最佳配

比为1∶4，则石灰剂量为26/5+74×3％＝7.42

粉煤灰剂量为(4/5)×26＝20.8

混合料总重为7.42+20.8+74＝102.22

石灰∶粉煤灰∶粒料＝(7.42/102.22)∶(20.8/102.22)∶

(74/102.22)＝

7.3∶20.3∶72.4

故实用结合料与粒料重量比为1/2.8。

从示例看出，石灰剂量在5.5～4.9之间。根据施工经验，石灰剂量不宜

低于5％，因为石灰太少，结合料的胶结作用得不到保证。一般计算结果中石

灰剂量小于5％，要予以调整。

4压实度质量控制

二灰碎石基层中粒料最大可达40或50mm，用作底基层中达50

或60mm，这

样大粒径的混合料做重型击实试验，限于试筒的容积，无法得到较准确的最

大干密度和最佳含水量。根据《公路路面基层材料试验规程

(JTJ057-85)》规

定，粒料最大粒径宜控制在25mm以内，最大不得超过40mm(圆孔筛)。实际试

验发现平行试验的结果离散很大，而且击实时易击碎粒料，因此有必要改进

方法。

在配合比计算过程中，不难发现影响最大干密度的主要因素是结合料的

压实度，有了结合料的最大干密度，就可求得二灰碎石的最大干密度。

计算方法推导如下：

①结合料与粒料的重量比为x∶y，且x+y＝1，x、y均为小数；

②结合料的最大干密度为γ0，则混合料的体积为1/γ0；

③粒料的体积为y/ρ，结合料的体积为x/γ2；

④根据混合料的体积为结合料与粒料两部分体积之和，有下式

1/γ0＝x/γ2+y/ρ

γ0＝1/(x/γ2+y/ρ) (3)

⑤结合料的最佳含水量为Wm；

粒料的湿润含水量为Wa，一般碎石以4％计，砾石以3％计；

混合料的最佳含水量为W0；

混合料含水重量为结合料与粒料两部分含水量之和

W0＝xW0+yWa (4)

根据(3)和(4)式，只要用击实试验求得结合料的最大干密度和最佳含水

量，再材料配合比，就可以计算出二灰碎石的最大干密度和最佳含水量。

工地检查二灰碎石的密实度可以用灌砂法测得湿密度和含水量，求得干

密度，将其与最大干密度相比较，一般要求压实度在95%以上。

5结束语

综上所述，可以得出下列结论：

(1)二灰碎石的集料最大粒径在40～50mm是合适的，对二级以下的公路及

分二层做的下层，可放宽到60mm。

(2)二灰碎石的集料应当减少5mm以下的含量，可采用表2推荐的级配，对

于平整度要求不高的，可采用集料无级配的二灰碎石。

(3)二灰碎石混合料配合比为γ2V2/γ0∶γ1/γ0，结合料中石灰剂量考

虑二灰最佳配比和粒料表面的裹复吸附量，不宜低于5％。

(4)二灰碎石基层的最大干密度和最佳含水量分别为：

γ0＝1/(x/γ2+y/ρ)

W0＝xW0+yWa

(5)二灰碎石混合料配合比计算方法及最大干密度和最佳含水量计算公式

同样适用于其它如石灰土稳定粒料、水泥土稳定粒料等基层。

在全国统一市政工程预算定额“道路册”上，有一个定额子目是这样的：石灰、粉煤灰、碎石基层（拌合机拌合）石灰：粉煤灰：碎石=10：20：70 厚20cm 生石灰（用量）：3.96t/100m2 粉煤灰（用量）：9.29t/100m2 碎石25~40mm（用量）：28.37t/100m2。请问各位专家，我现在施工时的二灰结石的实际配比为石灰：粉煤灰：碎石=7：13：80 我该如何调整定额中的：生石灰粉煤

灰碎石25~40mm的用量，也就是原定额中的生石灰用量：

3.96t/100m2应该调整为多少？？粉煤灰的用量：9.29t/100m2应该调整为多少？？碎石25~40mm的用量应该调整为多少？？我是这样调整的---

生石灰的用量调整

为：(7/10)*3.96t/100m2=2.77t/100m2 粉煤灰

的用量调整为：(13/20)*9.29t/100m2=6.04t/100m2

碎石的用量调整为：

(80/70)*28.37t/100m2=32.42t/100m2