從“超密”談二灰碎石最大干密度控制標準

1、搜索（baidu-碎石）從“超密”談二灰碎石最大干密度控制標準 劉浩鷹 丁 戰(zhàn) 徐鎮(zhèn)光 【徐州市公路管理處 徐州 221002】 摘 要:本文從判定路基混合料結構狀態(tài)及壓實特性出發(fā)，提出以重型擊實標準值、試驗路建議值和理論計算值等三個最大干密度構成二灰碎石壓實度控制區(qū)間，供檢驗時掌握。文中提出了最大理論干密度計算公式（近似值），可供同行參考。 關鍵詞:路基 二灰碎石 干密度 標準 二灰碎石基層的壓實度是極為重要的質(zhì)量檢測指標，然而在施工檢查驗收過程中，經(jīng)常因壓實度是否達標、超標而引起爭議，特別是因超標被判定為“質(zhì)量問題”時往往難以服人。超標是否就是超密？結構密度適當、過密、超密如何界定以及會給

2、二灰碎石性能帶來何種變化？學術上似乎也無定論。對此我們認為首先需要解決的是：作為壓實度計算依據(jù)的二灰級配碎石混合料最大干密度標準如何確定。 1 二灰碎石混合料屬于固結（膠結）密實穩(wěn)定結構。 其成型強度主要依賴于二灰，特別是石灰的質(zhì)量和數(shù)量所提供的固結作用，而體積穩(wěn)定性則主要由結構狀態(tài)密實程度和空隙率大小決定?，F(xiàn)行公路路面基層施工技術規(guī)范JTJ0342000修訂說明中，有關此類混合料組成設計原理的論述，雖較JTJ03493有所改進，但涉及其結構狀態(tài)方面，仍然認定當二灰與粒料之比在15852080時，混合料就是骨架密實式結構。據(jù)我們推算，若按原規(guī)范推薦的A、B兩類級配組成范圍，能夠形成集料骨架的4

3、75mm以上顆粒重量，百分比僅為：A類為3248至4551；B類為3248至525525（公式為475mm篩余量8085）。當級配最大粒徑為30mm、粗集料含量低于55時，我們認為它應是懸浮密實結構，而形不成集料骨架。由于骨架密實式和懸浮密實兩種結構的擊實（或壓實）密度形成機理和效果有些不同，其要求也有所區(qū)別：前者應使主骨料能相互接觸而又不過分嵌擠，骨架間隙盡量填實；后者重在總體密實，減小空隙率，相對于骨架密實式而言壓實較難，但較易控制，得到的結構密度可能稍高。之所以出現(xiàn)密度標準和評定結果方面的困惑，與這些認識差距可能有較大的關系，需要加以探討。 2 目前施工中貫用的二灰碎石混合料最大干密度標

4、準有三種： 21 按規(guī)范規(guī)定的重型擊實標準試驗求取的最大干密度（及最佳含水量） 這是檢驗的“法定標準”。受重型擊實所模擬的壓實機具、噸位、功能限制，當采用1820t以上光輪壓路機、1620t以上膠輪壓路機和自重911t以上振動壓路機等重型機具實施壓實，且為保證壓實度而碾壓遍數(shù)較多時，此標準顯然偏低。據(jù)滬寧高速公路等工地資料粗略統(tǒng)計，重型擊實提供的最大干密度常在207213gcm3之間，我市多年來的試驗結果也大致如此，施工中較易達標，且經(jīng)常出現(xiàn)“超密”。 我們認為，規(guī)范重型標準目前仍必須作為檢查驗收的依據(jù)，但需認清它是“最大干密度”的低限值，難以據(jù)之判定壓實質(zhì)量。 22 以試驗路實際壓實結果求取

5、的“最大干密度”建議值 在混合料配合比、級配和壓實設備、程序確定之后鋪筑試驗路，每碾壓一遍后取多組試件測算干密度平均值，以“遍次”和“干密度值”為兩軸繪制干密度變化曲線，取其曲線趨于變緩、變平直的折點所對應的干密度作為最大干密度建議值，此值作控制標準比較符合實際，且一般高于規(guī)范重型擊實標準。若建議值低于規(guī)范標準，則表明壓實功能不足，應增加重型機具，重新壓實檢測確定。 按照該標準控制，二灰碎石混合料的壓實質(zhì)量和壓實度將有所提高，檢驗壓實度超過100的“超密”情況一般較少，而且可避免壓實功的浪費。如果按該標準檢測的壓實度超過100，而檢測值不大于計算理論密度，并不能判定壓實混合料結構“超密”。 2

6、3 計算理論最大干密度 目前，不論管理、施工、監(jiān)理單位為保證二灰碎石質(zhì)量，往往以計算理論最大干密度代替擊實試驗標準，但計算公式是建立在骨架密實理論基礎上的，所得到的數(shù)值一般偏小，也經(jīng)常出現(xiàn)“超壓”、“超密”情況，雖然從道理上說不通，但實際如此。其原因除了混合料配合比、級配控制不準之外，計算公式也應考慮懸浮密實結構特點加以修正。 我們建議的理論最大干密度計算方法和公式如下： 計算二灰級配碎石混合料空隙0時的理論密度 式中：T混合料理論密度（視密度gcm3） P1Pn各類粒料的重量比例（） 1n各類粒料的視密度（gcm3） P灰石灰的重量比例（） P粉粉煤灰的重量比例（） 灰石灰的視密度（gcm3

7、） 粉粉煤灰的視密度（gcm3） P1P2PnP灰P粉100 計算壓實二灰碎石混合料的理論最大干密度（簡化公式）： 式中：T壓實混合料的理論最大干密度 （gcm3） T見上式 Pw混合料最佳含水量（） w水的常溫密度（1gcm3）2525 說明： a壓實二灰碎石混合料的最佳含水量Pw，建議采用重型擊實試驗取值。此值一般可能高于試驗路法最大干密度標準對應的最佳含水量，使計算出的T略比實際偏小。 bT包含的混合料空隙率，近似于Pw對應的水體積百分比，但未考慮集料顆粒內(nèi)部吸入水分的損失。 我們認為，由此方法和簡化計算出的壓實二灰碎石混合料理論最大干密度T，實際上是一個近似值。但作為混合料壓實度控制標

8、準的高限，應該沒有大的差距。若生產(chǎn)檢測出的壓實混合料干密度超過此標準，可以判定為不合理數(shù)據(jù)，要從配合比、級配改變方面找原因。據(jù)我們試算的理論最大干密度T值（石灰?guī)r碎石，含量8085）通常在220226gcm3，較為合理。 3 以上三種“最大干密度”，在生產(chǎn)實際中經(jīng)常通過替代性選擇作為壓實度計算標準使用，從而造成檢驗標準的混亂。 我們認為，三者恰恰構成二灰級配碎石混合料的壓實度標準序列和控制范圍，應以規(guī)范擊實試驗標準為下限，以理論計算標準為上限，在施工和檢查驗收過程中綜合利用。具體要求是： 31 規(guī)范擊實試驗標準，作為交工驗收評定合格或不合格的基本依據(jù)，即不得低于規(guī)范規(guī)定的壓實度。 32 試驗路

9、建議值標準，作為施工單位和監(jiān)理單位自查、抽查的依據(jù)，檢驗達到該標準計算的壓實度后，方可進入下一工序。出現(xiàn)壓實度超過100的數(shù)值，不能一律判定為“超密”；是否“超密”，要根據(jù)技術指標研究確定控制界線。 33 理論計算最大干密度標準，作為壓實度控制的上限，不得超越，若以此計算壓實度超過100，通常是混合料配合比、級配出了問題，或者是測試錯誤，應予糾正。 通過工地實踐，我們認為按照以上控制標準系列和范圍掌握二灰碎石混合料的壓實度，是比較合理、可行的，既能較好保證和提高壓實質(zhì)量，又可以減少“標準高低”、“是否超密”等不必要的爭議。至于“二灰碎石結構密度過高利弊如何？何為判定標準？出現(xiàn)粒料破碎情況是否就

10、是超密造成的？”等問題，則需另行探討。 4 近幾年來，有一些專家和同行發(fā)表文章，探討二灰碎石混合料和粗集料（粒徑大于475mm）含量變化對干密度大小影響的規(guī)律，通過試驗、回歸、繪制圖表，找出工地檢測壓實度的簡便方法，深化、提高壓實度判定的正確性，這是很有必要的。但是，這些方法都建立在已確定某種最大干密度標準的基礎上，三種標準必然得出三種結果、三張圖表。我們建議，在工地采用上述方法時，以試驗路最大干密度建議值為基礎，基本可以達到規(guī)范質(zhì)量要求！一方碎石有多重？ ！ 那要看你的碎石是多大的顆粒，顆粒越小重量就越大 ！根據(jù)現(xiàn)行建筑荷載規(guī)范的規(guī)定： 每立方米素混凝土重22-24KN；鋼筋混凝土重24-2

11、5KN（與振搗和不振搗有關）； 每立方米砂重12.2-20KN（與含水量和粗細程度有關，越濕越重、越細越重）； 每立方米碎石重14-15KN（與碎石的顆粒級配有關，級配好的重，差的輕）。 1KN約等于100Kg.砼、4300kg以上 碎石4000kg以下、 機制砂3800kg以下、 水洗砂3900kg以下、河砂1m3900以下砂、石生產(chǎn)線流程簡介我公司設備具有性能可靠、設計合理、操作方便、工作效率高等特點。 砂石料生產(chǎn)線的流程大致為：料倉-振動給料機-顎式破碎機-反擊式破碎機（圓錐式破碎機）-振動篩（多臺）-（立軸沖擊式破碎機-洗砂機）-成品石料（砂）；各設備中間以皮帶輸送機相連。  

12、;  首先，石料由振動給料機均勻地送進粗碎顎式破碎機進行初步破碎，然后，產(chǎn)成的粗料由皮帶輸送機輸送至反擊式破碎機（圓錐式破碎機）進行進一步破碎；細碎后的石料經(jīng)輸送機輸送至圓振動篩進行篩分，篩分出幾種不同規(guī)格的石子，篩上產(chǎn)品返料進反擊式破碎機（圓錐式破碎機）再次破碎，符合成品粒度要求的石子由成品輸送帶直接輸送走。如果需要制砂，一部分滿足立軸沖擊式破碎機進料粒度的石子進沖擊破（制砂機）進行再次破碎制砂；進立軸沖擊式破碎機（制砂機）的石子經(jīng)過破碎后也上振動篩進行篩分，一部分較大的顆粒返料進沖擊破（制砂機）再次破碎，一部分篩分成符合成品粒度要求的小石子，由成品輸送帶直接輸送走；一部分篩分成砂

13、，經(jīng)洗砂機（可選）清洗后制成成品砂，由成品輸送帶輸送走。實際應用公司提供的每小時產(chǎn)量10500噸（Q=10500T/H）（固定式、半移動式、移動式）砂石系統(tǒng)，為用戶提供了配套合理、質(zhì)量可靠、價格優(yōu)惠的破碎篩分、制砂（人工砂）成套設備，整個系統(tǒng)完全符合設計要求，系統(tǒng)所生產(chǎn)的骨料及細集料完全符合國家建筑用卵石、碎石和國家建筑用砂標準，完全滿足高等級公路路面、高性能混凝土、機場跑道等對砂石料級配、粒型的要求。！·反擊式破碎機系列產(chǎn)品能處理邊長100500毫米以下物料,其抗壓強度最高可達350兆帕,反擊式破碎機具有破碎比大,破碎后物料呈立方體顆粒等優(yōu)點，反擊式破碎機分為單轉子反擊式破碎機、雙

14、轉子反擊式破碎機和單段錘式反擊破碎機及復合整型反擊破，歡迎訂購反擊式破碎機系列產(chǎn)品. 本機器是一種利用沖擊能來破碎物料的破碎機械。當物料進入板錘作用區(qū)時，受到板錘的高速沖擊使被破碎物不斷被拋向安裝在轉子上方的反擊裝置上破碎，然后又從反擊襯板上彈回到板錘作用區(qū)重新被反擊,物料由大到小進入一、二、三、反擊腔重復進行破碎 。直到物料被破碎至所需粒度，由機器下部排出為止。調(diào)整反擊架與轉子架之間的間隙可達到改變物料出料粒度和物料形狀的目的。！PY系列圓錐破碎機使用于中、細碎普氏硬度f 5-16的各種礦石和巖石。破碎機結構由架體、調(diào)整裝置、調(diào)整套、破碎錐、傳動和偏心套等主要部分及電氣、潤滑等輔助

15、部分組成。PY系列圓錐破碎機分粗碎 圓錐破碎機 、中碎 圓錐破碎機 和細碎圓錐破碎機 三種，本系列破碎機，適用于破碎中等以上硬度的各種礦石和巖石。破碎腔型式由礦石用途決定，標準型運用于中碎；中型適用于中細碎；短頭型適用于細碎。可根據(jù)用戶不同需求選購。工作原理：圓錐破碎機工作時，電動機的旋轉通過皮帶輪或聯(lián)軸器、 圓錐破碎機 傳動軸和 圓錐破碎機 圓錐部在偏心 套的迫動下繞一周固定點作旋擺運動。從而使破碎圓錐的破碎壁時而靠近又時而離開固裝在調(diào)整套上的軋臼壁表面，使礦石在破碎腔內(nèi)不斷受到?jīng)_擊，擠壓和彎曲作用而實現(xiàn)礦石的破碎。電動機通過傘齒輪驅動偏心套轉動，使破碎錐作旋擺運動。破碎錐時而靠近又時而離開

16、固定錐，完成破碎和排料。支撐套與架體連接處靠彈簧壓緊，當破碎機內(nèi)落入金屬塊等不可破碎物體時，彈簧即產(chǎn)生壓縮變形，排出異物，實現(xiàn)保險，防止機器損壞。圓錐破碎機在不可破異物通過破碎腔或因某種原因機器超載時，圓錐破碎機彈簧保險系統(tǒng)實現(xiàn)保險， 圓錐破碎機 排礦口增大。異物從 圓錐破碎機 破碎腔排出，如異物卡在排礦石可使用清腔系統(tǒng)，使排礦繼續(xù)增大，使異物排出 圓錐破碎機 破碎腔。圓錐破碎機 在彈簧的作用下，排礦口自動復位， 圓錐破碎機 機器恢復正常工作。破碎腔表面鋪有耐磨高錳鋼襯板。排礦口大小采用液壓或手動進行調(diào)整。本破碎機廣泛用于礦山行業(yè)、冶金行業(yè)、建筑行業(yè)、筑路行業(yè)、化學行業(yè)及硅酸鹽行業(yè)，適用于破碎

17、堅硬與中硬礦石及巖石，如鐵礦石、石灰石、銅礦石、石英、花崗巖、砂巖等。1. 本機主要由機架、傳動部、偏心套部、碗形軸承部、破碎圓錐部、支承套部、調(diào)整套部、彈簧部以及調(diào)整排礦口用的液壓站和提供潤滑油的稀油站等組成。2. 本機結構緊湊，生產(chǎn)效率高，采用碗形軸承具有較高的精度儲備，并采用集中稀油潤滑系統(tǒng)，當需要調(diào)整排料口大小時可啟動液壓站通過推動缸進行調(diào)整，當不能破碎物料進入破碎腔時，彈簧安全裝置能保護設備不受破壞。 3圓錐破碎機工作時，電動機通過彈性聯(lián)軸器，傳動軸和一對錐齒輪帶動偏心套轉動，破碎圓錐軸心線在偏心套的迫動下，做旋擺運動，使破碎壁對軋臼壁時而靠近時而遠離。礦石在破碎腔內(nèi)不斷地受到擠壓和

18、彎曲而被破碎。4本機采用潤滑脂密封方式，可避免因操作不當引起水油混合的現(xiàn)象，當密封件磨損，由于彈簧的作用，可自動補償，仍然使密封件附合，繼續(xù)起到密封功能，當密封件磨損約為1/4-1/3原厚度時，就必須調(diào)換密封件。 5.公司的圓錐破碎機整機全部采用GB、GB/T或JB制造，機體使用壽命和磨損件使用壽命全部達到標準。6.圓錐破碎機一般從事第二、第三階段的破碎。圓錐破碎機按腔型分標準、中型、短頭，短頭有的也分為細碎和越細碎，現(xiàn)在各種破碎機又出了不少新的腔型。！····立軸沖擊式破碎機研發(fā)背景：VSI立軸沖擊式破碎機又叫立式?jīng)_擊式破碎機，是我公司專家在多年研制礦

19、山工程機械設備的基礎上吸取諾德伯格巴馬克(Nordberg Barmac)、斯維達拉(Svedala)、山特維克（Sandvik）、BHS等公司同類產(chǎn)品的先進技術，將石打石和石打鐵的原理巧妙結合而開發(fā)生產(chǎn)出的一種具有國際先進水平的高能低耗新型破碎機，其性能在各種礦石細破設備中起著不可替代的作用。立軸沖擊式破碎機用途：本產(chǎn)品適用于軟或中硬和極硬物料的破碎、整形，廣泛應用于各種礦石、水泥、耐火材料、鋁凡土熟料、金剛砂、玻璃原料、機制建筑砂、石料以及各種冶金礦渣，特別對碳化硅、金剛砂、燒結鋁礬土、美砂等高硬、特硬及耐磨蝕性物料比其它類型的破碎機產(chǎn)量功效更高。    在工

20、程領域， VSI系列破碎機是機制砂、墊層料、瀝青混凝土和水泥混凝土骨料的理想生產(chǎn)設備。     在礦業(yè)領域，VSI破碎機廣泛地應用于磨礦前段工藝，它能產(chǎn)生大量的粉礦，減少高成本的磨礦負荷。     由于其優(yōu)良的低磨耗特性，該設備也為高磨蝕性和二次解體破碎生產(chǎn)所采用。除此之外，由于對產(chǎn)品的零污染，VSI破碎機能很好地適應于玻璃石英砂和其他高純度材料的生產(chǎn)中，10-500t/h的生產(chǎn)能力范圍， VSI系列破碎機幾乎可以滿足任何生產(chǎn)要求。立軸沖擊式破碎機工作原理：物料由機器上部垂直落入高速旋轉的葉輪內(nèi)，在高速離心力的作用下，與另一

21、部分以傘狀形式分流在葉輪四周的物料產(chǎn)生高速撞擊與粉碎，物料在互相撞擊后，又會在葉輪和機殼之間以物料形成渦流多次的互相撞擊、摩擦而粉碎，從下部直通排出，形成閉路多次循環(huán)，由篩分設備控制達到所要求的成品粒度。立軸沖擊式破碎機工作特點：（1）VSI系列破碎機的顯著特點之一就是每臺破碎機均有高強度重型鋼結構制作而成。其主軸采用合金鋼，軸承為進口重型工況軸承，安裝在軸承箱內(nèi)。（2）所有規(guī)格VSI破碎機都便于直接快速安裝。通過簡單可靠的油脂潤滑系統(tǒng)和正對轉子的檢視門可方便實現(xiàn)其維護檢修。 （3）破碎比大，破碎效率高、節(jié)能低耗。 （4）具有細碎、粗磨功能，出料粒度小于0.5mm的極碎物只占成品的1-2%，且

22、可調(diào)節(jié)排料粒度。 （5）受物料水分含量影響小、含水份可達8%左右。含水量小于8%的濕物料不發(fā)生堵塞，不影響破碎效果  （6）更適合破碎中硬、特硬物料。 （7）所有VSI系列破碎機生產(chǎn)的產(chǎn)品均為高質(zhì)量的立方形產(chǎn)品，可獲得立方型帶棱角的物料，針片狀含量極低，適宜骨料整形，高等級公路規(guī)格石制取、建筑骨料、鐵道的路基、人工制砂和選礦，時常作為第三段或第四段最終破碎。（8）獨特的葉輪結構， 葉輪自襯磨損小、生產(chǎn)成本低。 （9）工作噪聲低于75分貝（db級），氣流內(nèi)部自循環(huán)，外泄粉塵量少，污染少。（10）重量輕，價格低廉，移動方便，安裝維修簡易，自帶起重，易損件更換方便。立軸沖擊式破碎機實際應用

23、：我公司生產(chǎn)的每小時產(chǎn)量10500噸（Q=10500T/H）（固定式、半移動式、移動式）砂石系統(tǒng)，為用戶提供了配套合理、質(zhì)量可靠、價格優(yōu)惠的破碎篩分、制砂（人工砂）成套設備，整個系統(tǒng)完全符合設計要求，系統(tǒng)所生產(chǎn)的骨料及細集料完全符合國家建筑用卵石、碎石和國家建筑用砂標準，完全滿足高等級公路路面、高性能混凝土、機場跑道等對砂石料級配、粒型的要求。 ！·！性能介紹：顎式破碎機俗稱顎破，鄂式破碎機可以將大小不一的原料，破碎成顆粒均勻的小塊，鄂式破碎機既可以和選礦設備、砂石設備配套，也可以單獨使用。鄂式破碎機也可生產(chǎn)路基石、鐵路道渣石以及建筑砂石骨料。顎破機分為粗碎顎式破碎機和細碎顎式破碎機，也就是通常所說的PE系列顎式破碎機和PEX系列顎式破碎機。海卓美礦山工程機械有限公司生產(chǎn)的顎式破碎機系列產(chǎn)品 ，具有破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻、結構簡單、工作可靠、維修簡便、運行費用經(jīng)濟等特點。廣泛應用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學工業(yè)等眾多部門，破碎抗壓強度不超過320兆帕的各種物料。工作原理：顎式破碎機破碎方式為曲動擠壓型，其工作原理是：電動機驅動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動