石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層的質(zhì)量分析

王臣 莊占勇

【摘 要】石灰工藝廢渣穩(wěn)定土基層是一種無機結(jié)合料土層，利用石灰和工業(yè)廢渣材料的特點，用于基層可以取得很好的效果，并節(jié)省了材料。本文對這種材料的路面基層容易產(chǎn)生的各種病害進行了列舉，并對預(yù)防措施做了簡要的介紹。

【關(guān)鍵詞】石灰；工業(yè)廢渣；基層；預(yù)防措施

石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土層是指，一定量的石灰和粉煤灰或者煤渣混合，配合一定比例的集料，加入適量的水后，經(jīng)拌和、壓實和養(yǎng)生得到的具有一定強度的穩(wěn)定混合料土層。在石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層中長出現(xiàn)的問題有：壓實度不符合要求、抗壓強度不滿足設(shè)計指標、產(chǎn)生離析、基層中橫向裂縫的產(chǎn)生、局部裂縫等這些在基層中產(chǎn)生的問題對公路的耐久性使用造成很大的影響，增加維修和管理費用，在設(shè)計施工時要認真的對待這些問題。

1 產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因

1.1 壓實度不符合要求的原因

基層壓實度達不到要求是路面質(zhì)量的一個重要問題，影響因素較多，處理也較麻煩。引起這種問題的原因可能是基層的材料粒徑選擇的不合適，粒徑級配太均勻，或者施工前沒有進行粒徑的配合試驗，粒徑級配就可能不良好，壓實時材料離散性強，出現(xiàn)不密實現(xiàn)象；施工時石灰、粉煤灰以及碎石的比例變化頻率較高，也會影響壓實度，三種材料的密度不同，所用比例改變的話，基層的密度值也改變；施工時壓實設(shè)備的選取上，有可能壓路機的組合不合理，壓路機質(zhì)量較輕，或者碾壓的遍數(shù)不夠，碾壓時出現(xiàn)漏壓，也會造成壓實度達不到設(shè)計要求；在拌料時，材料拌和不均勻，粗細骨料局部出現(xiàn)過多或者缺少，壓實過程中含水量達不到最佳的壓實含水率，都會造成壓實度的質(zhì)量問題。

1.2 抗壓強度不滿足的原因

首先，是材料對抗壓強度的影響，石灰、粉煤灰以及材料中土的含量和塑性指數(shù)都會影響基層的抗壓強度，土的塑性指數(shù)越大，穩(wěn)定土的抗壓強度就越高。

其次，就是材料的配合比上，石灰和粉煤灰的比例是控制土層穩(wěn)定性因素的一個重要條件，石灰的數(shù)量更是一個關(guān)鍵的因素，如果石灰和粉煤灰的含量不夠或者比例不合適，即使材料的密度再大，也不會有好的壓實效果，也即沒有很高的抗壓強度。

再次，就是施工質(zhì)量的影響，施工質(zhì)量的作用主要體現(xiàn)在材料的拌和均勻性和壓實度上，施工質(zhì)量是決定抗壓強度的決定性因素。

最后，是養(yǎng)護條件，選擇合適的養(yǎng)護方式，保證施工時碾壓過程中和施工完成養(yǎng)護時路面有適宜的水分，滿足材料本身例如火山灰等反應(yīng)所需要的基本用水。

1.3 攤鋪產(chǎn)生的離析原因

混合料選料時，粒徑級配不穩(wěn)定，或者碎石和粗集料含量較多，并超過了骨料最大設(shè)計粒徑，集料的規(guī)格不均等，在攤鋪時容易有離析現(xiàn)象的發(fā)生?；旌狭显谶\送時，如果距離太遠或者路面顛簸嚴重，混合料在運送過程中有可能就已經(jīng)發(fā)生離析現(xiàn)象。另外攤鋪機的工作狀態(tài)也有一定的影響，施工前沒有對攤鋪機仔細的檢查，其工作性能較差，連續(xù)作業(yè)能力弱，混合料也會發(fā)生離析。

1.4 基層裂縫出現(xiàn)的原因

混合料中如果石灰和粉煤灰等粉粒含量較多，或者塑性指數(shù)過大，粉粒會在含水量損失時產(chǎn)生收縮，從而導(dǎo)致橫向裂縫和局部“節(jié)理狀”，在含水率超過最佳含水率的情況下，水分蒸發(fā)后容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。在碾壓過程中，如果環(huán)境溫度過高的話，基層強度很快形成，但在溫度降低時會產(chǎn)生收縮變形，出現(xiàn)裂縫。碎石中黏土含量的過多，碎石質(zhì)量不合格，是裂縫產(chǎn)生的原因之一。路基發(fā)生不均勻沉降時或者沉降沒穩(wěn)定時，在養(yǎng)護不及時或者養(yǎng)護條件不合適，灑水過量等都會產(chǎn)生基層的裂縫。

1.5 基層產(chǎn)生起包原因

石灰沒有完全消解，或者石灰在選用時沒有經(jīng)過篩檢，塊徑較大的在遇水后體積膨脹，在膨脹處出現(xiàn)起包現(xiàn)象；礦渣在選用時也要進行充分裂解，在鋪裝后裂解也會膨脹引起起包。

1.6 透層油和穩(wěn)定粒料的黏結(jié)質(zhì)量

透層油的選擇不當(dāng)，不能進入基層較深的部位，單位面積上的粒料用量過多，或者瀝青的用量大，施工時沒有按照要求進行，基層壓實不良，表面材料松散，沒有成為一個牢固的整體，這些原因都會造成透層油透不下去，造成和上部面層的粘結(jié)不牢靠，在車輛經(jīng)過時被大片帶起。

2 預(yù)防治理措施

2.1 壓實度的預(yù)防措施

嚴格的控制拌和料內(nèi)的用水量，一般比最佳含水率大1%，不能使混合料內(nèi)的水分過多或過少，保證混合料的材料比例，并拌合均勻，路拌時增加拌合次數(shù)，廠拌時機械內(nèi)要留1/3的余料。壓實時采用合適的壓實機械，使用正確的碾壓方法，保證不出現(xiàn)漏壓，壓實遍數(shù)要滿足設(shè)計要求，碾壓要及時，一般在拌和4h之內(nèi)進行。

2.2 抗壓強度的預(yù)防措施

選擇合適的材料，保證石灰和粉煤灰的質(zhì)量等級和相關(guān)的技術(shù)指標，石灰進行前要充分的消解，并經(jīng)過過篩選擇，石灰和粉煤灰要拌合均勻，在壓實完成后及時的進行養(yǎng)護，時間大概兩周左右，養(yǎng)護過程中保持基層表面不過于干燥。施工時最后選擇在溫度較高的條件下進行，這樣有利于強度的增大。碾壓時要在最佳含水率下進行，保證抗壓強度滿足設(shè)計要求。

2.3 攤鋪產(chǎn)生離析的預(yù)防

保證材料的級配復(fù)合要求，集料規(guī)格均勻一致，嚴格按照配合比進行下料，混合料在拌和好的情況下要避免長時間的堆積，并降低堆積高度，防止錐形下粗料向下滾動，攤鋪機要保持在最佳的工作狀態(tài)，在攤鋪機內(nèi)始終要保持1/3的余料和新添加的混合料混攤。

2.4 基層裂縫的預(yù)防措施

控制混合料的配合比，選擇質(zhì)量好的集料，碾壓時保證在最佳含水率情況下進行，保證路面的壓實度滿足要求，對于填筑較厚的路基，在沉降基本完成后進行基層的施工。對于開裂的基層使用玻璃纖維網(wǎng)進行加固，縱向裂縫時還要采用跨縫加固，防止對路面造成反射影響。在冬季施工時，施工過程中要主要保溫。養(yǎng)護時灑水適當(dāng)，并及時的排除表面的降水，必要時在強度形成時采用預(yù)切縫的措施減少開裂。

2.5 基層起包的預(yù)防措施

在施工前一個星期內(nèi)對石灰進行充分的消解，消解完成的石灰再經(jīng)過10mm的篩子過濾，除去粒徑較大的石灰顆粒。采用礦渣時保證其分解完全和充分穩(wěn)定，碾壓時在最佳含水率下進行。

2.6 透層油與穩(wěn)定料的黏結(jié)不牢預(yù)防

選用較好的透油材料例如自制的石油瀝青或者煤焦油等，在基層表面要清掃干凈，徹底清除表面的浮灰和雜物，采用乳化瀝青時，事先進行試驗確定滲透效果，以保證滲透效果好。適當(dāng)?shù)脑黾虞喬ナ降膲郝窓C碾壓遍數(shù)，在碾壓過程中可以噴灑乳化瀝青，保證透層油和穩(wěn)定粒料之間的黏結(jié)作用。

3 結(jié)語

對于石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層，針對不同的病害，其采取的質(zhì)量控制和預(yù)防措施大致相同，包括：采用質(zhì)量較好的混合料，保證各種材料的配合比和粒徑的級配指標，并拌合均勻；基層內(nèi)含水率要在最佳含水率左右，不能過多或者過少，碾壓要采用合理的機械和合適的碾壓方法，保證壓實度；保證石灰和工業(yè)礦渣的充分消解和裂解；施工過程中要嚴格按照施工工藝進行，盡量在地基沉降完成后，進行路面基層的施工；養(yǎng)護要保證合適的水分，及時的灑水和排除路面積水等現(xiàn)象。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國標準.JTG B01-2003 公路工程技術(shù)標準[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]胡長順，王秉綱.復(fù)合式路面設(shè)計原理與施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，1999.

[3]黃曉明，鄧學(xué)均.路面設(shè)計原理與方法[M].北京：人民交通出版社，2001.

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