二灰穩(wěn)定土配合比設(shè)計(jì)及施工

1、二灰穩(wěn)定土配合比設(shè)計(jì)及施工32 二灰穩(wěn)定土配合比設(shè)計(jì)及施工二灰穩(wěn)定土配合比設(shè)計(jì)及施工興六建設(shè)指揮部蘇波秦貴【摘要】二灰穩(wěn)定土基層，是高速公路路面構(gòu)造的重要組成部份，它起著承托路面和擴(kuò)散路面應(yīng)力的作用，二灰穩(wěn)定土配合比及施工質(zhì)量，直接影響路面的承載能力和耐久性本文介紹了興六高速公路路面基層二灰穩(wěn)定土配合比的設(shè)計(jì)方法和對(duì)基層的施工要求，供大家參考【關(guān)鍵詞】二灰穩(wěn)定土配合比設(shè)計(jì)1 工程簡(jiǎn)介興六高速公路由主線和聯(lián)線組成，線路主線 K1824-980 K2824-333.62 為高速公路，全長(zhǎng)99.81km;興業(yè)聯(lián)線為一級(jí)公路，全長(zhǎng) 12.93km;貴港聯(lián)線為一級(jí)公路全長(zhǎng)18.44km;橫縣聯(lián)線為二級(jí)公

2、路全長(zhǎng) 20.80km;山心支線為二級(jí)公路全長(zhǎng)1.825km;建設(shè)工期為 24 個(gè)月，本項(xiàng)目的建成對(duì)推動(dòng)廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展和沿線各市縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起到十分重要的作用不同等級(jí)公路路面的基層，都對(duì)路面的整體承載力有很大提高，可避免路面早期損壞，使路面的使用性能提高，使用壽命增長(zhǎng).2 二灰穩(wěn)定土的材料要求二灰穩(wěn)定土由水泥，石灰，粉煤灰，碎石組成，其中水泥，石灰，粉煤灰為水硬性無機(jī)結(jié)合料.2.1 石灰(1) 石灰應(yīng)符合GB1594 79標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)以上的技術(shù)指標(biāo).(2) 石灰應(yīng)在用于工程之前七天，充分消解成能通過 10mm 篩孔的粉狀，并盡快使用.(3) 石灰應(yīng)設(shè)棚存放，并能防風(fēng)避雨.2.2 粉煤灰粉煤灰中主要成

3、分活性 Sio2，AI2O3 和 Fe2O3 的含量應(yīng)大于總質(zhì)量的70%，粉煤灰的燒失量不應(yīng)超過 20%,粉煤灰的比表面積宜大于2500cm2/g.干粉煤灰和濕粉煤灰都可以使用干粉煤灰如堆在空地上，應(yīng)加水防止飛揚(yáng)造成污染；濕粉煤灰的含水量不宜超過35%.為節(jié)約成本，一般采用三級(jí)灰.2.3 水泥普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥，和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均適用于穩(wěn)定土.但不得使用快硬水泥，早強(qiáng)水泥及已受潮變質(zhì)的水泥 .宜采用標(biāo)號(hào) 325 或 425 的水泥.2.4 碎石用于基層混合料中，集料的最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm，小于 0.075mm 顆粒的含量宜接近 0，壓碎值不大于 26%，液限小于 28%

4、，塑性指數(shù)小于 6%或 9%(潮濕多雨地區(qū)塑性指數(shù)宜小于6%，其他地區(qū)塑性指數(shù)宜小于9%).級(jí)配應(yīng)符合表 1.工程科技 2003 年第 2 期 33表 1 通過下列篩孔(方孔篩)的質(zhì)量百分率I 粒徑(mm)31.5199.54.752.360.60.075通過率(%)100819852703050183862007基層級(jí)配碎石中，小于 0.075 的顆粒含量宜接近于0 是非常重要的，筆者做過這樣的試驗(yàn)，當(dāng)小于 0.075 的顆粒含量超過規(guī)定約56%,外摻水泥用量增加到3%時(shí),二灰土的強(qiáng)度只有1.4MPa,當(dāng) 0.075 以下的顆粒含量在 10%左右時(shí)，即便將外摻水泥用量減為1%,其強(qiáng)度也高達(dá)1

5、.98MPa,由此可見 0.075 以下顆粒含量的影響2.5 水水應(yīng)潔凈，不含有害物質(zhì),PH=7.3 配合比的選定(1)設(shè)計(jì)時(shí)石灰穩(wěn)定土的7 天浸水抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于0.8MPa.設(shè)計(jì)配合比為 石灰:粉煤灰：碎石=5:15:80,外摻 1%水泥.(3) 通過用重型擊實(shí)試驗(yàn)求出二灰穩(wěn)定土的最大干密度：分別制做含水量為5.5%,7.0%,8.5%,9.0%,10.5%的試件，求出各試件的干密度，見表 2,鬻 295 虛匿旺正巨匝曰-1_二一囂.卜-十 _.卜_什I.,I2.06I2.10I2.13I2.09I2.O4I1?LJ L含水盈(%)(4) 制作二灰穩(wěn)定土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件的材料計(jì)圖1 擊實(shí)曲

6、線算(試模標(biāo)準(zhǔn)尺寸 015cmrK15cm):1單個(gè)試件標(biāo)準(zhǔn)體積:(15 X X3.1415 XI5=2651(cm3).2基層的壓實(shí)度為 98%,壓實(shí)后的干密度應(yīng)達(dá)到2.13 0.98=2.09(g/cm3).3單個(gè)試件干材料的質(zhì)量為2651X2.09=5540,外摻 1%水泥，即將 2651cma 的體積分成101 份,亦即將 5540g 干材料分成 101 份，每份材料的質(zhì)量為 5540g -401=54.85(g).4單個(gè)試件配料：?jiǎn)蝹€(gè)試件混合料(不包括水泥)的質(zhì)量為 554054.85=5485.2(g)水泥:1X4.85:54.85(g)石灰:5X4.85=274.3(g)粉煤灰:

7、15X4.85=822.8(g)碎石:80X4.85:4388(g)水:55400.085=471(g)(5) 材料準(zhǔn)備將 13 個(gè)試件的材料分別配好(水泥除外)，單獨(dú)加水拌和均勻(也可將 13 個(gè)試件的材料合在一 起拌和均勻)，悶料 2 個(gè)小時(shí).悶料快結(jié)束時(shí)，將水泥加入并拌和均勻(如果將 13 個(gè)試件的材料拌在一起，應(yīng)小心地將拌和物二灰穩(wěn)定土配合比設(shè)計(jì)及施工均勻的分成 13 份),在一小時(shí)內(nèi)將試件成型完畢(6) 試件成型將試模和上下壓柱涂一層薄機(jī)油，把下壓柱放進(jìn)試模下部并外露2em 左右,將一份材料分 23 次倒入試模中，每次都將試料搗勻，然后放入上壓柱，也應(yīng)使其外露 2em 左右.試模連同

8、上下壓柱一起放到試驗(yàn)機(jī)上加壓，直到上下壓柱都?jí)喝朐嚹橹咕S持壓力 Imin.解除壓力后，取下試模，拿去上壓柱,在脫模器上頂出試件，稱試件質(zhì)量，準(zhǔn)確到 5g,用游標(biāo)卡尺 量試件高，準(zhǔn)確到 0.1mm.(7) 試件養(yǎng)生稱量后的試件應(yīng)立即用塑料薄膜包覆并放到恒溫恒濕的養(yǎng)護(hù)室內(nèi)保濕養(yǎng)生7d,養(yǎng)護(hù)溫度應(yīng)控制在 25C戈C.養(yǎng)生期最后一天，應(yīng)再次稱試件的質(zhì)量，養(yǎng)生期間質(zhì)量損失不得大于lOg,超過此規(guī)定的試件應(yīng)作廢將稱量后的試件浸泡在水中，水深應(yīng)高于試件 2.5cm.(8)試驗(yàn)步驟1將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用舊軟布吸去試件表面自由水，并稱試件的質(zhì)量.2用游標(biāo)卡尺量試件的高度，精確到 0.1mm.3將

9、試件放到壓強(qiáng)儀(用 50kN 或 100kN 的應(yīng)力環(huán)，并配置球座)或試驗(yàn)機(jī)( 120kN 度盤)下壓板上，進(jìn)行抗壓試驗(yàn).試驗(yàn)過程中，應(yīng)使試件的壓縮變形等速增加，并保持速率約為 lmm/min.記錄試件破壞時(shí)的最大壓力P(N).4從試件內(nèi)部取有代表性的樣品測(cè)定其含水量.5按下式計(jì)算試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度：Rc=P/A=0.000057P(MPa)6允許偏差：大試件偏差系數(shù) cv(%)不應(yīng)大于 20%，中試件偏差系數(shù) Cv 不應(yīng)大于 15%,小 試件偏差系數(shù) Cv 不應(yīng)大于 10%.4 施工要求4.1 松鋪系數(shù)的確定選擇一試驗(yàn)段，通過碾壓測(cè)試壓實(shí)度和厚度的關(guān)系以確定松鋪系數(shù)4.2 混合料的拌和，運(yùn)

10、輸設(shè)拌和站拌和二灰碎石料.拌和出的混合料要均勻，顏色一致，無離析現(xiàn)象，拌和站的拌和速 率為每分鐘 45 噸混合料.工地試驗(yàn)室及時(shí)抽檢混合料的石灰劑量，達(dá)到 5%以上方可裝車出站;如天氣特別干燥，運(yùn)距又遠(yuǎn)時(shí)，車斗必須加以覆蓋.4.3 攤鋪混合料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)兩車以上才可開始攤鋪，以減少攤鋪機(jī)停頓造成的表面波浪；攤鋪速度要均勻,平均每分鐘 Im,表面要平整.攤鋪機(jī)兩側(cè)派專人看管傳感器及攤鋪出的料面與控制繩的誤 差，用 2m 直尺測(cè)定平整度并及時(shí)調(diào)整.攤鋪時(shí)的含水量應(yīng)高于最優(yōu)含水量1%2%,以補(bǔ)償攤鋪碾壓過程中的水分損失.運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的？昆合料應(yīng)及時(shí)攤鋪，現(xiàn)場(chǎng)存放時(shí)間不得超過24 小時(shí).4.4 碾壓成型在混合

11、料攤鋪出至少 30m 后,壓路機(jī)方可上基層碾壓，以減少每工作段的接縫，確保表面的平 整度.碾壓時(shí)先靜壓兩遍再開振動(dòng)，先壓兩側(cè)后壓中間，每道輪跡重疊 1/2 輪寬;每次的停機(jī)處應(yīng)交錯(cuò)分開，以免集中停在一處造成局部鼓包.4.5 養(yǎng)生礓一阿工程科技 2003 年第 2 期 35石灰,粉煤灰穩(wěn)定土在養(yǎng)生期間應(yīng)保持一定濕度，時(shí)間應(yīng)不少于 7 天.養(yǎng)生方法可視具體情況 采用灑水，覆蓋砂或?yàn)r青膜等 .養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通；當(dāng)不能封閉時(shí)，可應(yīng)將車速度限制于 30km/h 以下,但應(yīng)禁止重型車輛通行.4.6 溫度對(duì)二灰穩(wěn)定土施工的影響在較低溫度條件下施工，對(duì)二灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度有影響.筆者曾做過不同溫度條件下，不同水

12、泥 摻量的二灰土強(qiáng)度試驗(yàn)，采用的主要材料為水泥：紅河牌 32.5MPa,粉煤灰：貴糖，石灰:橫縣,碎 石:德寶石場(chǎng).試驗(yàn)結(jié)果見表 3.表 3 二灰土的強(qiáng)度試驗(yàn)溫度(C)水泥摻量()平均強(qiáng)度 R(MVa)標(biāo)準(zhǔn)差 S(MVa)變異系數(shù) Cv(%)251.01.700.1317.71.01.630.1157.5151.51.650.1257.82.01.890.1557.91.01.460.1409.6101.51.600.1036.42.01.820.1709.31.01.420.14410.151.51.580.1127.12.01.740.20711.9試驗(yàn)表明，不同溫度條件下，對(duì)二灰土的強(qiáng)度

13、影響明顯，隨著溫度的降低，強(qiáng)度也降低.當(dāng)室內(nèi) 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的二灰土強(qiáng)度大于 1.4MPa 時(shí)，施工可不采取措施；但當(dāng)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的二灰土強(qiáng)度 小于1.4MPa 時(shí),施工應(yīng)采取一定的保溫措施.從全線的施工情況看，即使室內(nèi)試驗(yàn)的二灰土強(qiáng)度較 高,仍有個(gè)別單位鉆取不出芯樣(大于 1.5MPa),所以施工單位應(yīng)視施工條件采取相應(yīng)的措施.5 質(zhì)量檢測(cè)施工過程中的質(zhì)量管理包括外形尺寸及質(zhì)量的控制和檢查.外形尺寸檢測(cè)項(xiàng)目包括厚度及平整度，質(zhì)量控制檢測(cè)項(xiàng)目包括壓實(shí)度須達(dá)到98%，彎沉值不利季節(jié)不大于62,有利季節(jié)不大于46,鉆取的芯樣必須完整成型，并不是每次都能鉆出芯樣來，由于粗骨料離析，強(qiáng)度不足，拌和站配 料不

14、準(zhǔn)確等，都可能影響鉆芯取樣.6 認(rèn)識(shí)和體會(huì)(1) 二灰穩(wěn)定土基層的防水作用.施工初期，我們對(duì)二灰穩(wěn)定土基層的認(rèn)識(shí)還不十分清楚，對(duì)二灰穩(wěn)定土的配合比及施工均沒有足夠重視，造成了底基層和路基的大量返工.有的底基層已經(jīng)交驗(yàn)，經(jīng)過一場(chǎng)大雨之后，復(fù)測(cè)彎 沉值就不合格了，只有進(jìn)行返工;95 區(qū)路基地被雨水泡軟，彎沉值同樣不合格，不得不返工，并采用 外摻水泥的方法來增加填土強(qiáng)度，以滿足彎沉值的需要，然后盡快用二灰穩(wěn)定土做底基層加以覆 蓋以防雨水再次浸泡，這就大大增加了施工的成本.從這一教訓(xùn)中認(rèn)識(shí)到二灰穩(wěn)定土的防滲作用后 施工中加快了二灰穩(wěn)定土基層的施工，利用基層作防水封閉，這樣就不會(huì)影響混凝土路面施工.手書一郅 If 霸疆疆二灰穩(wěn)定土配合比設(shè)計(jì)及施工(2) 封油層的作用.兩油兩料的封油層使水不能與基層接觸，達(dá)到保護(hù)基層與底基層的作用，同時(shí)還有一個(gè)重要的柔性作用，當(dāng)混凝土路面受重型汽車剎車時(shí)的巨大沖擊力作用時(shí)，封油層瀝青之間會(huì)發(fā)生微小的緩沖移動(dòng)，可以防止混凝土路面斷裂.路面混凝土施工要鋸縫，以釋放混凝土的內(nèi)應(yīng)力，但在鋸縫處難免有水浸入，如果沒有封油層，會(huì)使基層軟化