摘要:阜王路位于阜阳市城南新区,路线呈南北走向,路面底基层采用12%石灰土,路床顶面以下0-40cm采用6%石灰处置土。针对阜王路石灰土施工我们采用了路拌法施工工艺(工艺流程:测量放样→基底整理→基底碾压→原料准备→土料摊平→码灰→路拌→含水量及含灰量检测→稳压→测量→精平→碾压→封闭交通→养护)。保质保量完成施工任务需要严格控制以上的各环节,其中原料好坏,以及碾压时的含水量含灰量又是控制的核心环节。受到篇幅限制本文将从着重从两方面对石灰土进行论述:首先解释原材料和碾压时含水、灰量是如何影响石灰土质量,其次提出如何控制原材料质量以及碾压时的含水、灰量。
关键词:道路;石灰土;含水量;压实度
引言:在道路使用过程中路床及路面底基层直接承受路面荷载的传递,路床及路面底基层的质量好坏直接关系路面结构的使用寿命。在道路施工中石灰土施工工序多,指标要求严格,施工周期长,受气候影响较大,细节决定成败在石灰土施工中体现得尤为明显,全过程管理尤为重要,稍有不慎轻则返工修补,重则影响整个道路质量造成质量事故。在施工前我们查阅了诸多规范,借鉴了许多前辈们的施工经验,然而由于施工条件的不确定性,在实际施工过程中仍然会不时遇到新的问题,然而解决问题恰恰是技术工作者的职责所在,也是在解决问题的过程中让我们学到了宝贵的经验,本文通过对阜王路石灰土施工的简要阐述,希望对石灰土施工技术起到一定的完善。
一、原材料及含水量含灰量对石灰土质量的影响
(1) 石灰质量对石灰土的影响
石灰中有效钙镁离子含量是衡量石灰等级的标准,石灰土强度的形成主要是石灰中的活性成分与土料中硅酸盐的化学反应,石灰等级越高反应越充分,石灰土强度也越高。
生石灰是石灰石经过高温煅烧而成,在烧结的过程中如若温度、时间控制不好会形成过火或者欠火石灰。过火石灰结构紧密,且表面有一层深褐色的玻璃状外壳。故熟化很慢,当被用于路基后,能继续熟化产生体积膨胀,从而引起裂缝和隆起,破坏路基的整体性;在煅烧过程中,由于石灰石原料的尺寸大或煅烧时窑中温度分布不匀或煅烧时间不足等原因,使得CaCO3不能完全分解,将会生成“欠火石灰”。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解,使用时缺乏粘结力,降低石灰的利用率,同时会对拌和机造成损坏。
(2)、土料质量对石灰土的影响
各种成因的亚砂土、亚粘土、粉土类土和粘土类土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土都可以用石灰来稳定。一般来说,粘土颗粒的活性强、比表面积大,表面能量也较大,故掺入石灰等活性材料后,所形成的离子交换、碳酸化作用、结晶作用和火山灰作用都比较活跃,故石灰土强度随土的塑性指数增加而增大。
(3)、含灰量对石灰土的影响
所谓石灰剂量是以石灰质量占全部粗细土颗粒(即砾石、砂粒、粉粒和粘粒)的干质量的百分率表示,即石灰剂量=石灰质量/干土质量。石灰剂量较低时(小于3%~4%),石灰主要起稳定作用,使土的塑性、膨胀、吸水量减小,土的密度、强度得到稳定。随着剂量增加,石灰土的强度和稳定性均提高。但当剂量超过一定范围,过多的石灰在土的空隙中以自由灰存在,将导致石灰土的强度下降。在生产中常用的石灰剂量应不低于6%,不高于18%,而以10%~14%为经济实用。具体剂量应通过组成设计选定。
(4)、含水量对石灰土质量的影响
水分是石灰土的一个重要组成部分。在施工期间,土中水分可保证土团得到最大限度的粉碎和均匀的拌和。土料的可塑性随着含水量的增加而增大,碾压成型需要土料具备一定的塑性,但另一方面含水量过大造成土料之间空隙较多影响土料之间的密实。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆土料的最大干密度所对应的为最佳含水量,最大干密度是试验室经过多次击实试验得出。经过多次试验,我们了解到石灰土的最佳含水量为素土的最佳含水量、拌和过程中蒸发所需的水量(约为1.5%)、与石灰反应过程所需的水量(约为0.2×石灰剂量)三者之和。石灰土在反应过程中仍需要一定的水分。压实度是石灰土施工质量的主要控制指标,控制好含水量进而控制压实度,是提高石灰土强度最经济的途径。
二、如何控制原材料及含水量含灰量
(1)、石灰质量的控制方法
熟石灰石灰的存放时间对石灰的质量有极大的影响。石灰随着存放时间的增加,特别是在没有覆盖的情况下,有效钙和氧化镁的含量会大幅度下降。有资料表明,石灰放置三个月,其活性含量可从原来的80%以上降低到40%左右,放置半年可降低到30%左右。原先质量好的石灰长期无覆盖堆放,其质量会降低到等外石灰。在实际施工过程中要按要求对进场石灰质量进行抽样检测,对不符合设计要求的石灰予以退场或经批准后降级使用。其次要做好进场生石灰的消解工作,生石灰进场后应该采用机械摊开高度为1m左右为宜,消解时间不少于7天,勤洒水但要避免积水防止石灰过湿影响拌合。“码灰”前认真检查是否有未消解完全生石灰,检查结果合格方可使用。同时采用人工清理出煤渣石灰石等杂质。
(2)、土料质量的控制方法
土料越粘硅酸盐含量越高,与石灰反应越充分,但土质过粘时,不易粉碎和拌和,反而影响稳定效果,且易形成缩裂。如土的塑性指数偏小,则施工时难以碾压成型。因此,一般采用塑性指数15~20的土,易于粉碎均匀,便于碾压成型,稳定效果较好。在使用前主要采用目测法,选用色泽均匀的粘土不使用颜色过深的腐殖质土,取土场位置较低还需要采取降水措施避免土料过湿,建议选用清表后的原状土以及桥梁基础开挖的纯粘土。
(3)、含灰量的检测控制
在施工前做好单位面积石灰土的石灰参量计算,在布灰过程中撒好网格,以网格为单位计算每个网格内所需灰量,采用人工的方式在网格中撒布均匀,布灰避开大风天气,避免扬尘污染。在灰土拌合完成碾压前要进行含灰量检测,可选用EDTA滴定法检测含灰量,该方法简单快捷,在实际施工中较为适用。含灰量对灰土最终强度起着决定性意义,经检测合格方可进行下道碾压工序,含灰量低必须二次掺灰重新拌合。同时石灰土的最大干密度与含灰量呈反向变化,含灰量过高将使实测的压实度可能不满足要求,造成返工。为使最终结果满足要求,要严格控制含灰量,含灰量高低都会影响检测结果和最终强度。
(4)、含水量的检测控制
施工过程中水分的检测方法有目测法和试验法,一般以试验法为准,目测法为参考。在布灰拌和前需要对土料含水量进行检测,含水量过高要采用翻晒的方式降低含水量,含水量过低则需要采用喷洒方式补充水分。含水量满足要求方可布灰拌合。其次在稳压前我们会采取平行试验的方法在工地试验室对石灰土的含水量进行检测(建议采用烘干法),合格后方可进行碾压工作。为避免碾压过程中水分散失对碾压的影响,此时含水量宜高于最佳含水量1-2个百分点。满足要求方可碾压,否则采取翻晒的方式降低含水量或采用喷洒的方式提高含水量。其次石灰土后期强度增长较慢,在强度形成的过程中仍然需要一定的水分,鉴于此洒水养护时间应不少于7天。
结语:综上所述,控制土料、石灰的质量是石灰土施工前期的首要任务,其次在由于石灰土的含灰量及含水量对石灰土最终的压实度和强度有巨大影响,因此要把含灰量及含水量作为施工过程的关键环节来的控制,做好这两点将会很大程度上保证最终产品合格。
参考文献:
[1]黄剑. 市政道路工程中石灰土基层施工技术研究. 湖南农机,2010(05).
[2]楼培心. 市政道路石灰土基层施工. 中国新技术新产品,2009(21).
作者简介:
漆光启(1989-),男,湖北黄石人,大学本科学历,助理工程师。研究方向:建筑施工技术。
论文作者:漆光启
论文发表刊物:《基层建设》2016年32期
论文发表时间:2017/1/17
标签:石灰论文; 含水量论文; 质量论文; 强度论文; 剂量论文; 过程中论文; 塑性论文; 《基层建设》2016年32期论文;