水泥石灰穩(wěn)定土、三合土施工技術(shù)

彭正軍

1 基本概念

水泥石灰穩(wěn)定土，是指以水泥、石灰作為無機(jī)結(jié)合料，在經(jīng)過粉碎或原來松散的土中，摻入足量的水泥、石灰和水，經(jīng)拌和得到的混合料，并在壓實(shí)和養(yǎng)生后，形成符合抗壓強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)層。本文中的土，特指粘土等細(xì)粒土。

三合土是指由石灰、粘土和細(xì)砂所組成，并加放適量的水，經(jīng)拌和得到的混合料，并經(jīng)分層夯實(shí)，形成具有一定強(qiáng)度和耐水性的結(jié)構(gòu)層。

2 應(yīng)用范圍

主要應(yīng)用于路基水毀修復(fù)，結(jié)構(gòu)物基底處理等。

主要優(yōu)點(diǎn)：具有較高的抗壓強(qiáng)度和一定的抗拉強(qiáng)度；較好的水穩(wěn)性和一定的冰凍穩(wěn)定性；便于施工；缺乏優(yōu)質(zhì)粒料的地區(qū)較經(jīng)濟(jì)。

主要缺點(diǎn)：收縮系數(shù)大，易產(chǎn)生收縮裂縫。

3 材料及技術(shù)要求

所用材料主要是水泥、石灰、細(xì)砂和水。

3.1 水泥

水泥宜采用32.5或42.5級(jí)，要求初凝時(shí)間3小時(shí)以上，終凝時(shí)間6小時(shí)以上，體積安定性、細(xì)度等指標(biāo)符合規(guī)范要求。但不得使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。

3.2 石灰

石灰采用消石灰粉，應(yīng)達(dá)到合格品以上，技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表1的要求。

表1 消石灰粉的技術(shù)指標(biāo)

3.3 細(xì)砂

可采用巴家咀的天然砂，或采用機(jī)制砂，細(xì)砂應(yīng)潔凈、干燥，不得含有雜質(zhì)。當(dāng)采用天然砂時(shí)，其天然砂級(jí)配規(guī)格見表2；當(dāng)用石屑、機(jī)制砂時(shí)，其規(guī)格見表3。

3.4 水

水為飲用水。

4 配合比設(shè)計(jì)及驗(yàn)證

根據(jù)相關(guān)資料及規(guī)范，選取不同水泥與石灰的劑量，分別拌制不同劑量的水泥石灰穩(wěn)定土混合料與三合土混合料，并測(cè)定其最佳含水量和最大干密度；按97%的壓實(shí)度，制作不同配合比的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件，試件規(guī)格是直徑50mm，高50mm，每組6個(gè)試件。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室溫度20℃±1℃，相對(duì)濕度在90%以上的條件下養(yǎng)生6天，浸水1天后，測(cè)定其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，水泥石灰穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度按不小于1.0MPa的目標(biāo)值，通過分析計(jì)算，最終確定水泥石灰穩(wěn)定土的配合比（重量比）為水泥：石灰：粘土=4：11：85，最佳含水量為17.1%，最大干密度為1.77g/cm3；三合土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度按不小于0.5 MPa的目標(biāo)值，通過分析計(jì)算，最終確定三合土的配合比（體積比）為石灰：黃砂：土=2：1：4，最佳含水量為17.5%，最大干密度為1.76g/cm3。

通過室內(nèi)對(duì)比試驗(yàn)，水泥石灰穩(wěn)定土7天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度高于三合土。

5 主要施工機(jī)械設(shè)備

主要機(jī)械設(shè)備有：裝載機(jī)、灑水汽車、自卸汽車、電夯等。

6 施工工藝與質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

6.1 施工工藝

（1）消解石灰

石灰宜選在公路兩側(cè)寬敞而臨近水源且地勢(shì)較高的場(chǎng)地集中堆放。生石灰塊應(yīng)在使用前7-10天充分消解，形成粉狀的消石灰粉。通常采用的熟化方法稱為“淋灰”，即每堆放半米高的生石灰，淋以60%-80%的水，直至數(shù)層。淋水量必須控制好，以能充分熟化而又不過濕成團(tuán)為度。為了消除過火石灰的危害，消解后的熟石灰應(yīng)存放一周以上。消石灰在存放時(shí)應(yīng)保持潮濕狀態(tài)，并用塑料布或其他材料覆蓋，使用時(shí)應(yīng)過孔徑10mm的篩，并盡快使用。

（2）悶料

應(yīng)選用低液限粘土（我市境內(nèi)的粘土基本都為低液限粘土），土塊應(yīng)打碎，不得含有15mm以上的顆粒。如土過干，應(yīng)事先灑水悶料，使土的含水量達(dá)到18%左右。粘土的悶料時(shí)間一般為12小時(shí)。

（3）拌和

有條件時(shí)宜采用穩(wěn)定土拌和樓進(jìn)行集中廠拌。對(duì)于一般的水毀修復(fù)，由于受到施工條件限制，可采用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械拌和，即利用裝載機(jī)現(xiàn)場(chǎng)拌和，拌和時(shí)間應(yīng)以拌和均勻?yàn)橹?，現(xiàn)場(chǎng)拌和時(shí)，水泥或石灰的劑量應(yīng)提高1%。

（4）攤鋪與碾壓

優(yōu)先選用機(jī)械作業(yè)為主，人工配合的攤鋪與碾壓作業(yè)方式；對(duì)于作業(yè)面小，裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)等機(jī)械無法作業(yè)時(shí)，可選用人工進(jìn)行攤鋪，夯土機(jī)夯實(shí)。機(jī)械攤鋪碾壓時(shí)，松鋪厚度根據(jù)壓路機(jī)的重量確定，一般松鋪厚度控制在30cm以內(nèi)，壓實(shí)厚度控制在20cm以內(nèi)；當(dāng)用人工攤鋪、夯土機(jī)夯實(shí)時(shí)，松鋪厚度一般不超過20cm。

（5）養(yǎng)生

水泥石灰穩(wěn)定土、三合土碾壓成型后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)生。

6.2 質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

（1）生石灰應(yīng)充分消解成消石灰粉，消解后的熟石灰應(yīng)存放一周以上，在使用前應(yīng)過10mm的篩。生石灰、消石灰粉應(yīng)覆蓋保存，注意防潮、防水，且不宜存放太久。因?yàn)榇娣胚^程中，生石灰會(huì)吸收空氣中的水分而熟化成熟石灰，再與空氣中的二氧化碳作用而成為碳酸鈣，失去膠凝性能。

（2）水泥石灰穩(wěn)定土配合比按重量比計(jì)，三合土配合比按體積比計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)水泥石灰的用量應(yīng)比室內(nèi)配合比高1%，計(jì)量必須準(zhǔn)確，拌和必須均勻，且含水量略大于最佳含水量。（下轉(zhuǎn)第167頁）

（上接第155頁）

（3）應(yīng)嚴(yán)格控制攤鋪厚度，壓實(shí)度按不小于97%控制。

7 施工安全及環(huán)境保護(hù)措施

（1）要嚴(yán)格按照《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》（JTG H30-2015）的要求，做好養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)的安全布設(shè)。

（2）現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備均作漏電保護(hù)裝置；施工機(jī)械按作業(yè)規(guī)程操作，無關(guān)人員嚴(yán)禁使用。

（3）進(jìn)行安全技術(shù)交底，配置口罩等安全防護(hù)用品。

（4）在施工過程中，要盡量減少噪音、廢氣、廢水及塵埃等的污染，尤其要注意石灰粉對(duì)周圍環(huán)境的污染，在石灰的運(yùn)輸、儲(chǔ)存過程中要做好覆蓋。

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