指环公式灰剂量的计算

2020年10月29日发(作者：闻宥)

石灰土灰剂量若干问题探讨2008-12-05 11:46目前在公路工程中，石灰土广
泛应用于路基与路面底基层之中，石灰稳定土具有良好的力学性能并有较好的
水稳性和一定程度 的抗冻性，其初期强度和水稳性较低后期强度较高。但由于
干缩冷缩，易产生裂缝，因此一般不宜作高级 路面的基层。
石灰稳定土的施工方法主要有路拌法与厂拌法两种，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，因此，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。
1关于灰剂量的定义的一些争议：
1.1争议之一：
内掺与外掺
根据《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）4.1.2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；根据上述则可以看出，施工规范的定义明显是外掺，即10%石灰土=10g灰< br>100g干土，那么混合料则是110g，而根据预算定额的计算方法则为内掺：10%
石灰土= 10g灰（90g土+10g灰），干土重量为90g而非100g。就外掺法的灰
剂量换算为内掺的灰 剂量，则为，与10%比较，则相差近1个百分点。
1.2争议之二：
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：
1 5


，所以在施工过程中，监理工程师往往会要求按式m=v×ρ干×i%
m—掺灰质量
v—混合料压实体积
ρ干—混合料最大干密度
i%—设计灰剂量
计算的石灰数量后，再乘以1.2左右的一个系数后作为应掺加的消石灰用
量，而施工单位则不能接受，这也是争议之一。
2建立客观、真实的验收曲线：
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EDTA滴定法，其工
作顺序为：
（1）用标准混合料制作悬浮液；
（2）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；
（ 3）用标准混合料的石灰灰剂量为横坐标，用对应EDTA消耗量为纵坐
标，建立标准曲线（也称工作曲 线）；
（4）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；
（5）根据上述消耗量，对应标准曲线上的石灰剂量即为所测试样的石灰剂
量。
但目 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（注：
2 5


为掺灰剂量），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：
①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；
②EDTA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2-4%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：
a.第一次掺入2-4%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（具体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）；b.待闷料一段时间后（一般为7天左右），再掺入 剩
余剂量的消石灰后滴定标准曲线；c.注意事项：
⑴第一次掺灰闷料含水量宜高出最佳含水 量2-3个百分点；⑵需采用保湿
养生；综上所述，只有采用室内接近现场施工方法的试验方法，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。
3施工过程中灰剂量的控制：
目前常用的石灰土主要有两种，一般把路面底基层的石灰土称之为石灰稳
定土，而把路基填筑的 石灰土称之为掺灰处理土。其根本区别在于石灰稳定土
作为路面底基层有强度指标的要求，因此设计灰剂 量一般均为12%左右，而路
基掺灰土掺灰量较少，一般为4%-8%，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：
3 5


（1）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；
a.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，因此石灰按m=v×ρ干×i%1.2计算后掺入生石灰
或生石灰粉，或按m =v×ρ干×i%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
情况下，节约工程成本；
b.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×ρ干× i%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%）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=v×ρ干×i% 加入生石灰或m=v×ρ干×i%1.2加入消石
灰。
（2）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：
序号
钙质生石灰等级
有效钙镁含量1Ⅲ级石灰
≥70%2Ⅱ级石灰
≥80%3Ⅰ级石灰
≥85%
一般的工程均要求使用Ⅲ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Ⅲ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
4 5


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，又不断料，防止有效含量流失。
（3）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 二至三次，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。4结语
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
5 5