影響石灰土質(zhì)量的因素分析及其對策

1、影響石灰土質(zhì)量的因素分析及其對策摘 要：近年來，隨著我省高速公路的迅速 發(fā)展 ，石灰穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)得到廣泛的應(yīng)用。就如何控制石灰土施工質(zhì)量，從形成石灰土強度的內(nèi)因和外因條件論述對石灰土質(zhì)量的影響及其對策。 關(guān)鍵詞：影響；石灰土；質(zhì)量；分析；對策 1 組成材料對石灰土質(zhì)量的影響及對策 1.1 土質(zhì) （1）土的塑性指數(shù)。 部頒公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范（JTJ034-2000）中規(guī)定：塑性指數(shù)1520的粘性土以及含有一定數(shù)量的粘性土的中粒土和粗粒土均適宜于用石灰穩(wěn)定。這種穩(wěn)定土易于粉碎，便于碾壓成型，施工和使用效果都很好。我省分布著粘性土、亞粘土、砂性土、亞砂土和砂土等多種不同類型的土質(zhì)。為了保證工程質(zhì)

2、量，對所采用的土源既要考慮到符合規(guī)范指標和強度要求，又要考慮到施工時易于粉碎，便于碾壓成型，還要考慮到因地制宜、就地取材。對不同的區(qū)域、不同的土質(zhì)，通過技術(shù)處理的手段，使其滿足灰土層施工的指標要求。 （2）土的顆粒。 在施工中，土粒應(yīng)盡可能粉碎，越細越好，土塊最大尺寸不應(yīng)大于15mm。有資料顯示，在相同條件下，灰土顆粒粒徑0.5mm，無側(cè)限抗壓強度為4.3Mpa，灰土顆粒粒徑1.0mm，無側(cè)限抗壓強度為1.0Mpa。不難看出，灰土強度與土顆粒的大小有直接關(guān)系。 （3）土中雜質(zhì)。 土中硫酸鹽含量不應(yīng)大于0.8%，腐植質(zhì)含量不應(yīng)大于10%，且不得有雜草、樹根等異物。因為有機質(zhì)一般呈酸性，使土的PH

3、值降低。另外，有機質(zhì)本身水穩(wěn)性較差，遇水劇烈膨脹，致使土體強度降低。 1.2 石灰質(zhì)量與品種 （1）石灰質(zhì)量對石灰土強度影響很大。石灰應(yīng)符合公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范中級以上石灰的技術(shù)指標。在施工中應(yīng)盡量選用等級高的石灰。 （2）石灰的存放時間對石灰的質(zhì)量有極大的影響。石灰隨著存放時間的增加，特別是在沒有覆蓋的情況下，有效鈣和氧化鎂的含量會大幅度下降。有資料表明，石灰放置三個月，其活性含量可從原來的80%以上降低到40%左右，放置半年可降低到30%左右。原先質(zhì)量好的石灰長期無覆蓋堆放，其質(zhì)量會降低到等外石灰。石灰土強度的形成主要是石灰與細粒土的相互作用。而在這種相互作用中，離子交換是石灰土初期強

4、度形成的主要原因，碳酸化反應(yīng)是石灰土后期強度增長的主要原因。眾所周知，活性含量低的石灰是不可能做出高強度的石灰土的。 （3）消解石灰的質(zhì)量對石灰土強度有著直接的影響。有些路段使用了未充分消解的消石灰，灰土層碾壓成型后在養(yǎng)生過程中，未充分消解的石灰塊遇水繼續(xù)消解，引起局部爆裂崩解，造成灰土層裂縫、松散而破壞，影響灰土層的強度和平整度。 2 配合比對石灰土質(zhì)量的影響及對策 （1）石灰劑量。 石灰劑量對石灰土強度的影響較為顯著。石灰劑量較低時（34%），石灰主要起穩(wěn)定作用。隨著石灰劑量的增加石灰土的強度和水穩(wěn)性也顯著提高，石灰主要起加固作用。但當劑量超過一定范圍時，過多的石灰在土的空隙中以自由灰的狀

5、態(tài)存在，將導(dǎo)致石灰土的強度下降。目前在生產(chǎn)實踐中常用的石灰劑量不低于5%，最高為12%，78%為 經(jīng)濟 實用。 （2）最佳含水量。 水分是石灰土的一個重要組成部分。在施工中，土中水分使石灰與土發(fā)生物理化學(xué)作用，以滿足石灰土形成強度的需要；使石灰土在壓實時具有一定的塑性，以便于碾壓到所要求的壓實度；使石灰土養(yǎng)生時具有一定的濕度。所以最佳含水量亦是控制石灰土施工質(zhì)量的一個關(guān)鍵指標。從理論上講，石灰土的最佳含水量為素土的最佳含水量、拌和過程中蒸發(fā)所需的水量與石灰反應(yīng)過程所需的水量三者之和。不同土質(zhì)和不同石灰劑量的石灰土各有其不同的最佳含水量，這些都需要通過試驗才能得到。當灰土在最佳含水量時進行碾壓才

6、能得到最大的密實度，含水量在拌和過程中、開始碾壓時及碾壓過程中進行檢驗。碾壓時混合料的含水量可略大于最佳含水量0.51%，這是為了彌補碾壓過程中水分的損失。含水量過大，既會影響石灰土可能達到的密度和強度，又會明顯增大石灰土的干縮性，使結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生干縮裂縫。含水量過小，也會影響石灰土可能達到的密度和強度。 3 施工過程對石灰土質(zhì)量的影響及對策 石灰土施工的主要工序為灰土拌和、整形和碾壓。因各施工單位的技術(shù)力量、施工工藝、機械設(shè)備以及管理水平不一致，其施工過程對石灰土質(zhì)量的影響較大。 （1）石灰土的拌和。 目前我省各施工單位的石灰土拌和均為路拌法。路拌法施工石灰土很關(guān)鍵的一點是拌和層底部不能留有素土

7、夾層，特別在兩層灰土之間不能有素土夾層。素土夾層不單使上下層間沒有粘結(jié)，明顯減弱路面整體抵抗行車荷載的能力，素土夾層還會由于含水量增大而改變成軟夾層，導(dǎo)致瀝青面層的過早破壞。 （2）石灰土的攤鋪整型。 石灰土一般采用平地機進行攤鋪和整形。此時平地機操作手的經(jīng)驗和技術(shù)水平對平整度至關(guān)重要。如果操作手技術(shù)不熟練，平地機反復(fù)刮平和碾壓，攤鋪層形成光面后又覆蓋刮平的薄層混合料，在壓實過程中會產(chǎn)生“起皮”現(xiàn)象，引起表層松散，這是石灰土施工中影響質(zhì)量的棘手問題。 （3）石灰土的碾壓。 整型后，當混合料處于最佳含水量±1%時，可進行碾壓。若表面水分不足，應(yīng)適當灑水后再碾壓。碾壓時，按先輕后重的原則

8、，直線段由兩側(cè)向中間壓，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)壓。橫向碾壓后輪應(yīng)重疊1/2輪寬，縱向后輪必須超過兩段的接縫。碾壓一直進行到表面無明顯輪跡、壓實度達到規(guī)范要求為止。 碾壓是保證灰土密實度的根本措施，而提高灰土的密實度又有顯著的技術(shù) 經(jīng)濟 效果。實踐證明，灰土密實度每增減1%，石灰土強度可增減58%左右，而且密實的灰土抗凍性、水穩(wěn)性較好，縮裂現(xiàn)象也叫少。 4 養(yǎng)生過程對石灰土質(zhì)量的影響及對策 石灰土是一種水硬性材料，其強度形成需要一定的濕度。在一定的濕度生時，能加速石灰土的鈣化硬結(jié)，使其盡早成型。石灰至少要有7d以上的養(yǎng)生期，并保持一定濕度。但石灰土表層不應(yīng)過濕或忽干忽濕。若表面缺水干燥，會引起表面松

9、散而不能成型 。若表面過濕，又會泡軟灰土層，使其變形損壞。養(yǎng)生方法可視具體情況采用灑水、覆蓋潮濕的砂或土以及用薄膜和瀝青封閉。實踐證明，覆蓋潮砂或土養(yǎng)生效果較好且又經(jīng)濟，同時又能起到封閉 交通 的作用。 養(yǎng)生期間封閉交通，防止行車破壞表層外形和整體性能。但養(yǎng)生后期，一定而不過量的行車碾壓對于石灰的強度形成是有利的，一方面，碾壓可使石灰土的密度進一步提高，從而提高強度，另一方面，隨著密實度的增加及行車荷載壓力作用，將促進石灰與土顆粒間的接觸及水分的均勻再分布，從而加速化學(xué)反應(yīng)的進行。石灰土養(yǎng)生期結(jié)束以后，應(yīng)及時進行上一層次的施工，不能長期暴曬，否則會產(chǎn)生表面開裂，影響層次的板體性和強度。 5 石

10、灰土的主要外觀質(zhì)量問題及處理措施 石灰土的主要外觀質(zhì)量問題有三點：一是“起皮”現(xiàn)象，二是“裂縫”現(xiàn)象，三是“彈簧”現(xiàn)象。 （1）灰土表面“起皮”主要有下面幾個原因：土的塑性指數(shù)偏低，不易碾壓成型；整平時有“薄層貼補”現(xiàn)象；碾壓時混合料的含水量不均勻；碾壓時壓路機的行走方向、行走速度控制不好。針對上述原因，采取下列措施：加強土的塑性指數(shù)測試，不符合要求的土可進行摻配，使其塑性指數(shù)不低于10；整形時，無論是掛線還是埋磚，一次定位；控制混合料含水量略大于最佳含水量0.51%；調(diào)換技術(shù)熟練的駕駛員操作。 （2）灰土“裂縫”主要有以下幾個原因：碾壓或混合料含水量偏大；土的粘性較大；石灰劑量偏高或使用了消解不充分的石灰。對于上述問題，可采取下列措施解決：控制壓實含水量；改善土質(zhì)，降低土的塑性指數(shù)至20以內(nèi)，可采用粘性較小的土，或在粘性土中摻配砂性土或粉煤灰；提高石灰質(zhì)量，減少石灰用量，使用完全消解的石灰。