淺談二灰土作為底基層的作用及施工方案
工程技術
作者:譚寶輝
近年來,石灰、粉煤灰用作添加於粘土中的穩定性材料越來越常見,特別在道路工程中的路基施工中,這主要是路基填料用量大,石灰和粉煤灰的材料來源比較廣泛,而且價格低廉,施工簡單,力學性能和水穩性好,成為土質改良的重要方法。
1、二灰土基層的構成
將一定數量的石灰與粉煤灰相配合,加入適量的水,經拌合、壓實及養生後得到的混合料,當其抗壓強度符合規定的要求時,稱為二灰土
2、二灰土基層的特性
2.1水硬性
石灰與粉煤灰裏所含的該、矽、鋁及少量的鎂等物質經配合、拌合、加水、壓實成型後都有明顯的水硬性。因此,水是強度形成的重要條件,碾壓和養生時應保持足夠的水分。
2.2緩凝性
二灰土基層28d的強度約為一年齡期的17%~25%,而在2~3年內繼續增長。緩凝性給施工帶來有利條件,各施工工序間的銜接沒有水泥混凝土那樣嚴格;但是,緩凝性給早期交通開放帶來不利。
2.3整體性
二灰土成型後,經過一段時間的養護,其強度逐漸增高,最後形成一個有機的整體,形成整體的原因有兩種,首先是由於石灰、粉煤灰含有許多化學活性物其中氧化鈣、二氧化矽物質所形成的離子與粘土顆粒的離子發生化學、物理反應,從而形成大團粒結晶體,具有很高的強度;其次是由於機械的物理力學作用,二灰土攤平後,經過重型壓實機具將其密實,使二灰土形成緊密的結合體;第一種情況是二灰土形成強度、板結的主要原理;第二種情況則是二灰土中強度形成的必要條件。因此,二灰土經過密實後具有良好的整體性。
2.4抗裂性好、抗磨性差
與水泥混凝土相比,二灰土在一定齡期後,具有較低的抗彎拉強度和剛度,但是它的極限彎拉應變則較大。二灰土抗磨性較差,因此,一般隻適用於做基層或底基層。
2.5二灰土的便於施工性
由於二灰土強度上來慢、是因為其物理化學反應也較之緩慢,因此從拌合到攤鋪、碾壓均有較長的操作時間,便於掌握不像水泥穩定材料從拌合到碾壓隻能在初凝時間內完成,一般控製在4~5小時之內。而二灰土從拌合到碾壓成型,可以延長1~2天,對其強度沒有太大的影響,所以,施工時受雨水、機械設備、人為因素的影響相對要小得多,施工二灰土相對比較容易和方便。
石灰工業廢渣穩定土,特別是二灰穩定土,具有良好的力學性能、板體性、水溫性和一定的抗凍性,其抗凍性較石灰土高的多。二灰土的初期強度低,但隨著齡期的增長強度的增長幅度大。二灰土中粉煤灰用量越多,初期強度越低,3個月齡期的強度增長幅度也越大。在二灰土中加入粒料或少量水泥可提高其早期強度,但由於幹縮、冷縮易產生裂縫,二灰土的收縮性小於水泥穩定土和石灰穩定土。二灰土的抗衝刷能力明顯小於二灰碎石,一旦表麵水由瀝青麵層的裂縫或由水泥混凝土麵板的接縫處滲入,容易產生衝刷現象。
3、二灰土底基層的施工
二灰土的施工方法主要有路拌法和中心站集中拌和法(廠拌)兩種。路拌法多用於三級以下公路基層的施工,廠拌法多用於二級及二級以上公路的底基層施工。在此,僅討論二灰土的路拌法施工。
3.1路拌法施工
主要包括:準備下承層、施工準備、運輸和攤鋪土(運輸和攤鋪粒料),運輸和攤鋪粉煤灰、運輸和攤鋪石灰(攤鋪二灰混合料)、拌和及灑水、整形、碾壓、接縫和調頭處處理、養生。
3.1.1準備下承層
當二灰土做基層時,要準備底基層;當二灰土做底基層時,要準備土基。對下承層總的要求是:平整、堅實、具有規定的路拱,沒有任何鬆散的材料和軟弱地點。因此,對底基層或土基,必須按規範進行驗收。凡驗收不合格的路段,必須采取措施,使其達標後,方能在其上鋪築二灰土層。