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迅猛发展，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
4、 3#料：4.75-9.5mm 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）首先要确定料仓进料口尺寸，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
5、含水量计算每种集料的干重（G 干 ） 。数据结果汇总如下： 1#含水率统计表序号 含水量（%） 平均值 备注1 1.3 1.3 1.4 1.4 1.5 1.4 15H2 1.2 1.3 1.5 1.4 1.5 1.4 20H3 1.0 1.3 1.3 1.4 1.1 1.2 25H1#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#含水率统计表转速（赫兹） 15 20 25出料时间（min） 10 10 10料重（t） 15.12 20.35 24.95t/每小时 90.72 122.10 149.70含水率（%） 1.4 1.4 1.2G
6、干 （t） 89.47 120.41 147.92t/1 赫兹每小时 5.96 6.02 5.92平均 5.96序号 含水量（%） 平均值 备注1 1.6 1.7 1.5 1.7 1.6 1.6 15H2 1.8 1.7 1.6 1.6 1.7 1.7 20H3 1.9 2 1.8 1.8 1.8 1.9 25H2#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1 1.6 1.7 1.8 1.7 1.7 1.7 15H2 2.1 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 20H3 2.2 2.1 2 2.2 2.1 2.1 25H3#集料不同转速出料情况汇总表4#含水
7、率统计表转速（赫兹） 15 20 25出料时间（min） 10 10 10料重（t） 16.89 21.97 27.68t/每小时 101.34 131.82 166.08含水率（%） 1.6 1.7 1.9G 干 （t） 99.74 129.62 162.98t/1 赫兹每小时 6.65 6.48 6.52平均 6.55转速（赫兹） 15 20 25出料时间（min） 10 10 10料重（t） 14.03 19.46 24.16t/每小时 84.18 116.76 144.96含水率（%） 1.7 1.9 2.1G 干 （t） 82.77 114.58 141.98t/1 赫兹每小时 5.
8、52 5.73 5.68平均 5.64序号 含水量（%） 平均值 备注1 2.7 2.5 2.5 2.7 2.6 2.6 15H2 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 20H3 3.1 3.3 3.1 3.2 3 3.1 25H4#集料不同转速出料情况汇总表（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%
9、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*20%/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%控制转速（赫兹） 15 20 25出料时间（min） 10 10 10料重（t） 14.56 19.71 23.92t/每小时 87.36 118.26 143.52含水率（%） 2.6 2.7 3.1G 干 （t） 85
10、.14 115.15 139.2t/1 赫兹每小时 5.68 5.76 5.57平均 5.67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：
11、筛孔（mm） 37.5 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075级配实测平均值 99.8 96.6 82.4 50.3 35 23.1 13.9 4.8设计合成级配 99.6 96.1 83.1 49.8 34.5 22.9 14.2 5.0设计中值 100 95 80 52 36 25 15 5设计下限 100 90 71 43 28 19 10 2设计上限 100 100 89 61 44 31 20 7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） 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.
12、0 80.0 90.0 100.0 31.526.5199.54.752.360.60.075通过率/mm粒 径 /mm合 成 级 配 0下 限 0上 限 0有试验室滴定和核算总量确定，刚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）确定料仓进料门开度和料仓排布与手动控制相同;(2)逐个标定拌和站集料皮带秤、也就是标定 K 值,多次标定，标定后要核算标定的准确
13、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 1.2 1.4 1.3 1.4 1.2 1.32#料 1.5 1.4 1.2 1.4 1.3 1.43#料 1.7 1.6 1.6 1.7 1.8 1.74#料 2.6 2.9 2.7 2.8 2.7 2.7试验室配合比设计为： 1#：2#：3#：4# =20:30:15:35假
14、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+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）：
15、6/（101.88+4.4）*100%=5.6%（5） 自动控制生产后混合料试验室检测级配汇总表筛孔（mm） 37.5 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075级配实测平均值 95.6 92.3 79.6 55.2 31.6 21.2 13.2 6.1设计合成级配 99.6 96.1 83.1 49.8 34.5 22.9 14.2 5.0设计中值 100 95 80 52 36 25 15 5设计下限 100 90 71 43 28 19 10 2设计上限 100 100 89 61 44 31 20 7（6）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
16、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；c、细集料最好放在大棚内，以保证细集料含水率的均匀性。3、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：试验数据汇总表通过混合料生产级配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：影响手动控制的主要因素是集料的松方密度，同一料源变化较小，而影响自动控制主要因素是集料的天然含水率，集料含水率变化较大，水泥剂量随之变化也较大，细集料不加大棚的条件下含水率不容易控制，相比较而言，手
17、动控制方法优于自动方法。手动方法更能较好的控制混合料级配，控制好水泥剂量和含水率，为混合料品质提供保证。本文虽然重点阐述了拌和站手动设置，并分析了手动设置对施工生产的精准控制，并非是一味的提倡都用手动设置，手动控制标定步骤繁琐，容易发生错误，自动控制设置容易、操作简单。对于这两种方法而言只有对公路施工中要求精细化施工，对于混合料要求较高的高速、一级公路施工中建议采用此方法。社会在进步，科技在发展，相信在未来会生产出更适应公路施工生产的拌和设备。 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 4.6 5.8 6.2 0.694 11.2% 5.1 4.0 合格第 2 组 4.7 6.2 6.5 0.714 11.0% 5.3 4.0 合格
