浅析水稳级配碎石施工中拌和站的标定及控制

1、浅析水稳级配碎石施工中拌和站的标定及控制摘要:本文针对水稳拌和站计量及控制做了简单的介绍，阐述了集料比例，水泥剂量的含义。分析了影响配合比的各种因素；介绍了拌合站控制的两种方式：自动控制、手动控制；分析了如何更准确的控制拌合站，更精确的接近配合比设计。介绍了集料比例的控制，集料质量的控制，水泥剂量控制，混合料含水量的控制。并对如何标定和控制拌合站进行了总结。关键词：水稳级配碎石；计量标定；控制；配合比设计；转速；前 言：随着我国高速公路的快速发展，半刚性基层在公路中的应用越来越广泛，特别是水稳级配碎石作为高速公路的基层更为广泛的应用。如何更准确的控制拌和站按照既定的配合比生产混合料，对施工质量

2、起到决定性作用。这就要求在拌和过程中如何使混合料更加接近配合比设计，控制好集料比例、水泥剂量、和混合料含水率。为保证施工质量打下坚实基础。一、原理及设置：拌和站计量主要分集料计量、粉料计量(水泥计量)、水计量等三大部分，都是流量秤，靠电机的转速控制重量。水稳级配碎石配合比设计中：集料比例就是干集料质量的比例，水泥剂量就是水泥质量和干集料的比值，含水率就是水的质量与干集料和水泥之和的质量的比值。水稳拌和站有两种拌和控制方式即自动控制、手动控制。随着科技水平不断发展，现今拌和站越来智能化，大多数公路施工中水稳混合料的生产都是采用自动控制，按照设计配合比进行设置。对于高速、一级公路施工要求严格，往往

3、忽略了含水量的问题，生产出的混合料，有失准确。在设计配合比中试验中，集料的质量为烘干后的质量（m干），而在拌和站自动设置中，忽略了此项，即控制集料的比例的质量为包含天然含水量（m干+m天然含水量），对于工程量较大的施工建设中，对于石料的用量控制和质量控制都存在一定误差。下面通过手动和自动设置的两种方法进行设置对比分析，使我们能够在公路施工中选择最佳的方法进行拌和站的设置，更精确控制拌和站出料的质量。二、拌和站的标定及控制1、手动控制（以某条高速公路基层为例,拌和站为W600）（1）水泥稳定碎石配合比设计：料仓原材料规格尺寸：1#料：19-31.5mm 2#料：9.5-19mm 3#料：4.75

4、-9.5mm 4#料：石屑（0-4.75mm） 集料设计比例： 1#：2#：3#：4# =20:30:15:35 水泥设计剂量：4.5% 最佳含水率：5%（2）首先要确定进料口尺寸，固定进料口高度并标注记号，以便维修后恢复到原来的高度；其次料仓的排布要合理，按拌和缸由远到近的顺序集料粒径有大到小，减少细集料沾皮带。将拌和站调到手动设置，关闭其他料仓，开启1#料仓分别用15赫兹、20赫兹、25赫兹按10分钟进行上料，并用翻斗车进行接料，过秤，记录重量（湿重G总），取料测量含水率，测含水率时集料要在不同的地方取五组以上计算平均值，以保证数值的准确性，根据测量的含水量计算每种集料的干重（G干）。数据

5、结果汇总如下： 1#含水率统计表序号含水量（%）平均值备注11.31.31.41.41.51.415H21.21.31.51.41.51.420H31.01.31.31.41.11.225H转速（赫兹）152025出料时间（min）101010料重（t）15.1220.3524.95t/每小时90.72122.10149.70含水率（%）1.41.41.2G干（t）89.47120.41147.92t/1赫兹每小时5.966.025.92平均5.961#集料不同转速出料情况汇总表2#料仓、3#料仓、4#料仓按照1#料仓方法进行标定其结果汇总如下： 2#含水率统计表序号含水量（%）平均值备注11

6、.61.71.51.71.61.615H21.81.71.61.61.71.720H31.921.81.81.81.925H转速（赫兹）152025出料时间（min） 101010料重（t）16.8921.9727.68t/每小时101.34131.82166.08含水率（%）1.61.71.9G干（t）99.74129.62162.98t/1赫兹每小时6.656.486.52平均6.552#集料不同转速出料情况汇总表3#含水率统计表序号含水量（%）平均值备注11.61.71.81.71.71.715H22.11.91.91.91.91.920H32.22.122.22.12.125H3#集料

7、不同转速出料情况汇总表转速（赫兹）152025出料时间（min） 101010料重（t）14.0319.4624.16t/每小时84.18116.76144.96含水率（%）1.71.92.1G干（t）82.77114.58141.98t/1赫兹每小时5.525.735.68平均5.644#含水率统计表序号含水量（%）平均值备注12.72.52.52.72.62.615H22.72.72.72.72.72.720H33.13.33.13.233.125H4#集料不同转速出料情况汇总表转速（赫兹）152025出料时间（min） 101010料重（t）14.5619.7123.92t/每小时87.

8、36118.26143.52含水率（%）2.62.73.1G干（t）85.14115.15139.2t/1赫兹每小时5.685.765.57平均5.67（3）、计算方法按照300站产量：混合料300t/h，水泥含量为4.5%，最佳含水量为5%（规范规定生产含水量为大于最佳含水量1%-1.5%,防止运输过程中水分流失，保证碾压时混合料的最佳含水量，比最佳含水量稍多点，基层表面效果好，提浆好，但含水量过大大易出现干缩裂缝，所以也不易过大）,这里拌和站出料含水率按6%控制。干混合料质量：300/（1+6%）=283.0t，干集料质量：283.0/(1+4.5%）=270.8t1#转数：270.8*2

9、0%/5.96=9.09 2#转数：270.8*30%/6.55=12.403#转数：270.8*15%/5.64=7.20 4#转数：270.8*35%/5.67=16.72按照400站产量：混合料400t/h,拌合站出料含水率按6%控制干混合料质量：400/（1+6%）=377.4t，干集料质量：377,4/(1+4.5%）=361.1t，1#转数：361.1*20%/5.96=12.12 2#转数：361.1*30%/6.55=16.543#转数：361.1*15%/5.64=9.60 4#转数：361.1*35%/5.67=22.29同理，按照混合料生产量500t/h、600t/h，按

10、需要的产量和计算的转数输入相对应的控制器，就可以进行生产了。施工过中从经试验室多次检测混合料级配与配合比设计级配偏差符合规范要求。实际数据如下：筛孔（mm）37.531.5199.54.752.360.60.075级配实测平均值99.896.682.450.33523.113.94.8设计合成级配99.696.183.149.834.522.914.25.0设计中值1009580523625155设计下限1009071432819102设计上限10010089614431207实测平均值混合料合成级配曲线（4）、水泥剂量控制：也为手动控制，水泥控制器的频率（转数）有试验室滴定和核算总量确定，刚

11、开始施工时一定要加大水泥剂量检测频率，以保证水泥剂量的准确性。（5）水的控制：也为手动控制，水控制器的频率（转数）由试验室用快速燃烧法测定拌合后混合料含水率确定，时刻观察混合料外观发现变化及时检测，以保证混合料的含水率。2、自动控制（以某条高速公路基层为例,拌和站为W600）（1）首先确定进料仓门开度并留有标记以便维修后恢复原状态;(2)标定拌和站集料皮带秤、也就是标定K值,多次标定，最后要核算标定的准确性，超出误差必须重新标定；（3）因为拌和站输入的比例是皮带秤称量的含水自然状态集料的比例，而配合比设计的比例是干集料比例，所以要换算施工配合比，因此每天生产前必须测集料天然含水率，按测出的天然

12、含水率计算出集料施工配合比。还是按前面某条高速的基层为例。数据汇总如下： 集料天然含水率集料规格含水率试验数据平均值1#料1.21.41.31.41.21.32#料1.51.41.21.41.31.43#料1.71.61.61.71.81.74#料2.62.92.72.82.72.7试验室配合比设计为： 1#：2#：3#：4# =20:30:15:35假设干集料质量100则需要集料湿质量为：20*(1+1.3%)+30*(1+1.4%)+15*(1+1.7%)+35*(1+2.7%)=101.88施工配合比为：1#料：20*(1+1.3%)/101.88*100%=19.9%2#料：30*(1

13、+1.4%)/101.88*100%=29.9%3#料：15*(1+1.7%)/101.88*100%=14.9%4#料：35*(1+2.7%)/101.88*100%=35.3%施工配合比为:1#：2#：3#：4# =19.9:29.9:14.9:35.3（3） 水泥剂量：4.5/101.88*100%=4.4%（4） 水(按混合料6%含水率控制）：6/（101.88+4.4）*100%=5.6%（5）注意事项：a、时刻观察集料天然含水率的变化，发生变化及时检测含水率，及时调整施工配比，b、集料仓门开度必须一致，否则影响集料比例3、手动标定调之后在指挥部技术服务组的监督下重新出料制件，做了两组件试验结果汇总如下：序号水泥剂量含水率平均值标准差变异系数代表值设计值结论第1组4.65.86.20.69411.2%5.14.5合格第2组4.76.26.50.71411.0%5.34.5合格试验数据汇总表通过对比可以看出手动控制优越于现有设备的自动控制精度，生产出的混合料更接近于设计值，有利于施工生产质量的控制，对于各种集料的用量更精确，能够更好的控制施工成本。结束语影响手动主要的因素是松方密度同一料源变化较小，而自动控制影响主要因素是天然含水率，集料含水率变化较大，水泥剂量随之变化也较大，很不容易控制，相比较而言，手动控制方法