对石灰、粉煤灰稳定粒料基层施工的几点认识

对石灰、粉煤灰稳定粒料基层施工的几点认识

袁凯丰

安徽省公路工程建设监理有限责任公司江苏分公司

摘要：剖析了石灰、粉煤灰稳定粒料作为路面基层性能的优点，并提出了控制基层施工质量的一些具体措施。

关键词：二灰碎石；性能；质量控制

随着我国公路运输建设日益走向规范化和定型化，半刚性基层沥青路面已成为高等级公路设计的主要形式，石灰、粉煤灰稳定粒料(以下简称二灰碎石)半刚性基层具有耐久性好、强度高、成本低等优点，在高速公路、一级公路和其它等级道路中被广泛的应用。故加强对二灰碎石基层性能的认识，加强施工过程中的质量管理，对控制公路的质量和使用性能等有着重要的意义。

1 二灰碎石基层的特点

1.1 二灰碎石有两种类型，一种是悬浮型，二灰与集料各占50%，粒料悬浮于二灰混合料之间。悬浮型对粒料没有级配要求，施工很方便。另一种是密实型的，集料占二灰碎石混合料总重量的80%以上，二灰混合料占12%~20%，密实型二灰碎石集料必须有良好的级配，二灰混合料与集料中小于4.75mm的颗粒组成基体材料，必须有足够的基体材料，才能达到设计的压实度，而这对混合料的强度和耐久性很重要，但如果基体霉烂过高，则密实弄混合料转变为悬浮型混合料；如基体材料过少，则混合料的密实度达不到要求，施工时易产生离析现象，配合比的设计应在保证强度与混合料不离析的情况下，严格控制二灰的含量以及集料中4.75mm粒径以下的细集料含量。悬浮型二灰碎石混合料就强度而言与密实型二灰碎石混合料无明显差别，但悬浮型二灰碎厂混合料的干缩性比密实型二灰碎石混合料大，也较容易冲刷，因此目前公路设计的二灰碎石基层大都是密实型，密实型二灰碎石基层的透性小，空隙率小，并具有冰冻稳定性好，干缩性小等特点，适宜集中机械拌料，机械摊铺，节省劳力，有利于保证施工质量与工期要求。

1.2 基层必须能够承受路面传递下来的行车荷载的反复作用，而不产生过高的残余变形和疲劳拉弯破坏，这就需要基层有足够强度和与路面相匹配的整体刚度，各种基层材料相比较，二灰碎石的整体强度和刚度最高，可使路面具有良好的承载力。

1.3 雨季的表面大，可能从沥青路面的裂缝或两侧路肩等处渗透到基层中，地下水位相对基层较高的地段，水分有可能通过毛细管进入基层，以及路基排水系统不健全等因素。使基层处于潮湿状态，随着基层中的水分不断增加。致使路基的强度急剧下降，从而导致沥青路面过早损坏，缩短了公路的使用寿命。因此路面基层必须选用水稳定性好材料，实践证明，就目前使用的各种基层材料而言，二灰碎石的水稳定性最好。

2 二灰碎厂基层施工的质量控制

2.1 二灰碎石的材料要求

石灰中氧化钙、氧化镁的含量，对二灰碎石的强度有明显的影响。要选用Ⅲ级以上(钙、镁含量大于70%)生石灰应在使用前7-10天内充分消解，每吨生石灰用水量约为500-800kg，不宜过早，否则石灰中钙镁含量将会衰减，消解后，如果较长时间内暂不使用，应用料布或其它材料覆盖，隔断空气与雨水。

粉煤灰中的氧化物(SiO2，AL2O3，Fe2O3)含量要大于70%，烧失量小于20%(有的国家规定小于10%，我国采用的粉煤灰达不到这个指标)粉煤灰本身不具有水硬性，粉煤灰与消石灰混合后，在加水后，粉煤灰中的氧化物具有活性，与消石灰中的氢氧化物能发生水化发应，生成水化物形成强度，粉煤灰中的氧化物含量越高，形成的强度也越高，粉煤灰要选用细灰(0.3mm筛孔通过量90%，0.075通过量70%)，细石灰的活性强，同样的二灰配合比，细灰比粗灰形成的强度高10%以上，另外，粉煤灰的含水量不宜超过35%。

二灰的粗集料应选用不含泥土和风化岩的具有良好级配的石料，压碎值小于30%，没有影响化学作用的有机质或化学物质，碎石的最大粒径不超过37.5mm。

二灰碎石拌和及养生用水，能饮用的水均可。

2.2 二灰碎石配合的设计

配合比的设计将直接影响二灰碎石的强度，在一定的范围内石灰用量的增加可提高二灰碎石的强度，试验证明使得强度最高的二灰配比为，石灰：粉煤灰的比例范围在1:4~1:2之间，超过这个范围的石灰用量的增加或减少，其强度都明显地降低。另外，二灰碎石中级配碎石的含量必须大于80%，且小于0.075mm的粉料应力求接近于零，以减小集料的表面积，减小二灰的损耗，否则对强度较大的影响。二灰碎石的7天无侧限抗压强度必须达到设计和规范要求。

2.3 二灰碎石基层施工的温度

温度愈高，二灰碎石强度增长愈快，温度低，强度增加缓慢，养生的时间长。因此二灰碎最好能在夏、秋季施工，如因各种原因不能在较高气温施工，但最低的施工温度在5℃以上，并在第一次冰冻(-3—5℃)到来前一个月完成。

2.4 二灰碎石拌和

2.4.1 二灰碎石混合料和应采用集中拌和方法进行，使用强制拌各连续集中拌和，禁止使用路拌法。

2.4.2 集料拌和时的配合比必须准确，根据设计配合比换算成施工配合比，各种各成分允许偏差范围如下：

集料：±2%重量比

粉煤灰：±1.5%重量比

石灰：±1%重量比

水：±2%按最佳含水量

在拌和时，应对混合料的含水量、灰剂量进行有效的控制。含水量偏大，碾压困难，影响基层平整度，含水量偏小，对二灰碎石的强度有影响。考虑到混合料运输、摊铺过程中水分损失，拌和时用水量最好比测定最佳含水量1~2%，以保证碾压时接近最佳含水量。在拌和二灰碎石混合料之前，宜先将石灰和粉煤灰按比例拌和成二灰混合料，然后在直接将二灰掺加集料中，拌10mm孔筛。拌和时应对含水量、灰剂量进行检测，发现问题及调整。

2.5 二灰碎石的摊铺与碾压

2.5.1 基层的平整度对沥青面层的平整度有很大的影响，特别是薄沥青路面，它的平整度主要取决于基层的平整度，因此二灰碎石的摊铺最好采用摊铺机摊铺，摊铺速度要均匀、连续，尽量避免现象。一般摊铺前先铺筑试验段，以确定二灰碎石机械摊铺的松铺系数，施工的集料配合比例，标准施工方法等。确保二灰碎石的基层的质量。碾压应先用轻型压路机稳压后，再用生重型压路机碾压。如在轻型压路机稳压后发现局部不平整，严禁使用薄层贴补的方法，可将低洼处翻桦添加新的混合料碾压，当二灰碎石基层初凝后就不能再碾压，否则将影响二灰碎石的强度。

2.5.2 由于混合料在拌和、运输和摊铺过程中有可能发生“离析”现象，在摊铺过程中易形成“集料窝”，局部的集料窝在碾压后除影响平整度外，还极易使路面产生早期病害。故在二灰碎石摊铺时，应派专人消除“集料窝”，集料窝可采好料进行换填。

2.5.3 半刚性基层上为薄沥青面层，特别是半刚性材料的含水量偏大时，半刚性基层会产生干缩裂缝。施工碾压时半刚性材料基层的含水量愈大，竣工后半刚性路面的干缩裂缝愈严重。新铺半刚性基层。随着混合料水分的减少，产生的干缩应力愈慢。在压实完成的前几天，混合料的抗拉强度低，容易产生干缩裂缝，由于材料的应力松弛性质和材料强度随龄期的增长，材料的抗应变能力将增强。因此，碾压时尽量使材料的含水量接近或略低于最佳含水量，使以后的相对损失的水分少，碾压完成后及时合适的养生，能减少干缩应力和减少裂缝。

2.6 接缝处理

二灰碎石摊铺最好全幅摊铺，避免纵缝处理，如只能半幅施工，纵缝应采用垂直接缝，拼缝时接缝处松散的混合料必须清除干净，并洒水湿润。横向施工缝处理同纵缝。

2.7 二灰碎石基层的养生

虽然密实型二灰碎石基层的干缩性小，但初期7-14天的养生很重要，在此期间必须保证其表面处于湿润状态，养生期间要实行交通管制。如果不及时地养生，就会产生横向干缩裂缝，或养生结束后因阳光爆晒，气候干燥也会产生裂缝，能保护好基层在摊铺面层前不开裂，对公路质量的保证有重要意义。

2.8 二灰碎石主要质量的验收

压实度检测：二灰碎石碾压结束后应及时对其压实度进行检验，如评定不合格必须再碾压。强度检测：7天龄期时进行钻孔取芯样，应能取出成型的芯样，28天龄期必须取出完整的芯样，否则应查找原因，进行返工处理。

3 结束语

石灰、粉煤灰稳定土基层具有早期强度高、抗裂性好、施工方便等优点，而且能大量利用工业废料（粉煤灰），有很好的经济效益和显著的社会效益。通过石灰粉煤灰的适合配合比设计后，按照适当的施工方法，结合相应的施工要点，就能达到预期的工程目标。