关键词:基层裂缝 强度 级配 养生
在近几年的高等级公路建设中,水稳碎石基层被广泛应用到路面基层。随着运输车辆吨位的增加,对路面的承重能力的要求也就越来越高。基层是路面工程的主要承重层,起着至关重要的作用。而水稳碎石基层在施工过程中出现裂缝是一个普遍存在的问题。蒙蚌高速公路基层的施工,给我们一个绝好的锻炼机会。水稳碎石基层施工两个月,至今未出现裂缝现象。如何减少水稳基层裂缝是我们所要总结的一个问题。
本文根据施工总结的经验就如何减少水稳碎石基层裂缝的主要环节做简单的介绍:
1. 原材料的选择
碎石应选择含泥量小,颗粒稳定无杂物,其它指标符合技术规范要求,并能够连续生产的料厂作为料源,特别是细集料的含泥量、塑性指数更要严格控制在规范之内。水泥我们采用的是32.5级低标号路用缓凝水泥。28天水泥胶砂抗压强度严格控制在32.5MPa~ 37.5Mpa之间,水泥初凝时间不小于个5小时,终凝时间8个小时左右,且不大于10小时。这样就减少了因含泥量偏大、水泥强度偏高而产生的裂缝。
2. 配合比设计
水稳碎石基层的级配要尽可能控制在规范级配范围中值偏下,且在范围以内。水泥采用低标号缓凝水泥。
为了获得较理想的配合比,我们在原材料统一的情况下,同时做了三种不同的级配。一种在规范级配范围中值偏上且在上限以内。另一种尽可能接近中值。再一种就是在规范级配范围中值偏下且在下限以内。针对这三种不同的级配,我们分别进行了不同水泥剂量的击实和无侧限抗压强度试验,最终均取4.5%的水泥剂量为最佳剂量。7天无侧限抗压强度均大于3.5Mpa,且三种级配相差不大;然后我们又以中间级配为标准,用28天水泥胶砂强度为43.2Mpa的普通水泥进行了击实和无侧限抗压试验,发现其4.0%的水泥剂量为最佳剂量,7天强度大于3.5Mpa。
针对以上四种情况,我们均采用4.5%的水泥剂量,分别进行了100米水稳碎石基层试验段的摊铺。并采用了同样的压实工艺和养生措施。观察7天后的结果,发现用早期强度较高的普通水泥做的试验段和级配偏细的用特制水泥做的试验段上均有不同程度的横向线形裂缝,另两种情况未见异常。28天后,对未见异常的两种试验段进行清扫和洒水湿润,发现级配接近中值的试验段表面,局部有轻微的线形水迹,而级配偏粗的试验段则表现良好。
3. 拌和与摊铺
目前高等级公路路面施工,均采用稳定粒料拌和机进行水稳碎石混合料的生产。正式生产前,先要进行拌和机调试,调试过程中应扣除原材料自身的含水量,以确保混合料的配合比不变。然后绘出各种原材料在一定料门开度下的转速流量曲线,根据混合料配比确定各种原材料配料皮带的转速,进行试生产。当混合料的各项指标均达到目标配比的要求后,再进行正式生产。生产过程中,要根据天气变化及时调整混合料的含水量,使摊平后的含水量均匀且接近最佳含水量。
摊铺机摊铺混合料时,运行速度应与拌和机生产能力相匹配,尽量避免摊铺机停机待料的情况。运输车卸料有专人指挥,视运输车装料多少,控制好卸料间距,以利于摊铺。尽量减少摊铺机收放料斗,在摊铺机前后设专人消除粗细集料离析现象,特别应铲除粗集料窝,然后用新拌混合料填补,以确保配比稳定统一。
4. 碾压
碾压过程按初压、复压、终压三个阶段进行:
初压,采用16J型振动压路机静压一遍,碾压速度控制在5KM/h。
复压,采用一台18J型振动压路机首先轻振一遍,速度控制在5KM/h,再重振两遍,速度控制在4KM/h,然后用YL20型胶轮压路机碾压两遍,碾压速度不高于6KM/h。
终压,采用16J型振动压路机静压至少两遍,碾压速度控制在5KM/h,直至无明显轮迹。
碾压过程中的注意要点:及时碾压,碾压时应慢起步缓刹车,由低处向高处重叠1/2轮宽,成阶梯状碾压,不在未压实的路面上转向,而应后退至起点,开始下一步碾压。
5. 检测
碾压结束后,及时进行压实度检测,对压实度不符合要求的要立即进行处理,以保证其结构的整体性。
6. 养生
碾压结束后,及时用麻袋或草帘等进行覆盖,洒水养生7天,始终保持表面湿润。7天后揭除覆盖物,还要继续洒水养生7天,且每天上午、下午至少洒水两次。及时有效的养生也可减少温缩或干缩裂缝。洒水养生期间,严禁其它车辆通行。
结语:以上是本人在施工中的一些粗浅认识,水稳碎石基层裂缝的防治还是要靠大家一同动脑筋、一起想办法。
粉煤灰在公路中的应用
粉煤灰作为一种电厂的燃料废渣,过去是很多企业头疼和难办的一件事,大量的粉煤灰需要占用大面积的土地进行堆放,粉煤灰的粉尘造成周边环境被严重污染,随着各行各业对粉煤灰的开发和利用,特别是近几年全国高速公路的迅猛发展,粉煤灰的利用率越来越高,使粉煤灰“变废为宝”,粉煤灰在各项工程中的利用,不但使工程造价大大降低,而在节约土地、环境保护方面的意义将是非常深远的。
1、粉煤灰材料
1.1粉煤灰的化学成分
粉煤灰属于CaO、Al2O3-SiO2系统。由于煤粉高温燃烧,其中主要成分铝、硅形成了活性成分,同时由于粉煤灰的比表面积很大,具有很大的表面能,且粉煤灰的密度小,这就是我们将其在公路中利用的基础。为了较全面地掌握粉煤灰的化学性质,我们将近几年利用粉煤灰的调查情况作如下统计:
由1可见,以上粉煤灰的化学成分的变化范围基本上与我国发电厂的粉煤灰化学成分一般变化范围一致。其化学成分以Al2O3和SiO2为主,次要成分为CaO和Fe2O3以及少量的MgO和SO3等。
1.2粉煤灰的物理性质
粉煤灰其比重在1.95~2.36之间,松干密度在450~700kg/m3范围内,比表面积在220~588m2/kg之间。由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性,在松散状态下具有良好的渗透性,其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性,同比粘性土其压缩变形要小的多,例如某组试件,相同密实度(重型K=100%)的土与粉煤灰,土的压缩系数α10N~20N=0.24Mpa-1,而粉煤灰的压缩系数α10N~20N=0.15Mpa-1,土的压缩系数比粉煤灰的压缩系数大40%~50%。粉煤灰的毛细现象十分强烈,其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。表2为粉煤灰的渗透系数、压缩系数、毛细水上升高度参考值。
2、粉煤灰研究成果
2.1粉煤灰的结构决定其活性特征
我们知道粉煤灰是含有少量碳、晶体(石英、莫来石)和大量铝硅酸盐玻璃体的细粉状工业废渣。由于碳和晶体(石英、莫来石)在常温下没有活性,粉煤灰中也不含纳米粒子(粒径小于100nm),因此,粉煤灰的火山灰活性主要取决于玻璃体的化学活性,包括玻璃中可溶性SiO2、Al2O3的含量和玻璃网络聚集体的解聚能力。
由于粉煤灰是在高温流态化条件下快速形成,玻璃液相出现使之在表面张力的作用下收缩成球形液滴并相互粘结,则在快速冷却过程中形成多孔玻璃体。快速冷却阻止了析晶,使大量粉煤灰粒子仍保持高温液态玻璃相结构。这种结构表面外断键很少,可溶性SiO2、Al2O3也少,因而粉煤灰的火山灰活性比成分相近的火山灰低。在粉煤灰玻璃体中,Na2O、CaO等碱金属、碱土金属氧化物少,SiO2、Al2O3含量高,由于脱碱作用,在玻璃体表面形成富SiO2和富SiO2--Al2O3的双层玻璃保护层。保护层的阻碍作用,使颗粒内部本来含量较少的,可溶性SiO2、Al2O3很难溶出,活性难以发挥。
所以,粉煤灰早期活性是以物理活性(颗粒效应、微集料效应等)为主。经过3个月或更长时间,粉煤灰的火山灰化学活性才能逐渐表现出来,并赋予其良好的性能(后期强度高、抗渗性能好、耐磨等)。
为了有效地激活粉煤灰早期化学活性,必须:A、破坏≡Si-O-Si≡和≡Si-O-Al≡网络构成双层保护层,使内部可溶性SiO2、Al2O3的活性释放。B、将网络聚集体解聚、瓦解,使〔SiO4〕、〔Al O4〕四面体形成的三维连续的高聚合度网络解聚成四面体短链,进一步解聚成〔SiO4〕、〔Al O4〕等单体或双聚体等活性物,为下一步反应生成C-S-H、C-A-H等胶凝物提供活化分子。
2.2激活粉煤灰活性的主要方法
2.2.1细磨法
常见的细磨方法主要是机械细磨。通过细磨可将粗的粉煤灰颗粒磨成细小的碎粒。一方面粉碎粗大多孔的玻璃体,解除玻璃颗粒粘结,改善了表面特性,提高了粉煤灰的物理活性(颗粒效应、微集料效应等);另一方面,破坏了玻璃体表面坚固的保护膜,使内部可溶性SiO2、Al2O3溶出,断链增多,比表面积增大,使反应接触面、活化分子增加,粉煤灰早期化学活性得到提高。根据生产和使用经验,粉煤灰的最佳细磨比表面积为6000~7000cm2/g。
2.2.2水热合成法
人们从许多有关玻璃侵蚀动力学的研究中发现,在50℃~150℃间,碱液对玻璃侵蚀速度的对数与温度成直线关系。如:粉煤灰加气混凝土在蒸压条件下(120℃~145℃,4小时左右)的强度远远高于普通条件下的混凝土强度,这是因为在蒸压条件下,粉煤灰在常温下需要几年才能激发的活性可在几个小时内全部激发出来。由此可知:水热合成法激发粉煤灰化学活性的效果非常显著,具有重要的实用价值。
2.2.3碱性激发法
在常温下,水、酸、碱和盐等物质,只有碱对硅酸盐玻璃网络具有直接的破坏作用,所以碱溶液具有最强的作用,即碱性激发。碱性越强,PH值越高,温度越高,碱性激发作用越强。
例如:在粉煤灰中掺入硫酸钠( Na2SO4)或氯化钙(CaCl2)能显著提高粉煤灰的活性。用80%粉煤灰与20%消石灰混合料,按0.35水灰比配制标准稠度的浆液,将激发剂按4%掺量先溶于拌和水中,然后与粉煤灰石灰混合料混合5分钟,在23℃雾室中养护至一定强度。从凝结时间看,不掺激发剂的粉煤灰石灰混合料凝结时间长,虽然两者在初凝未有明显差别,但终凝时间由60小时缩短至26小时;从强度看,不掺激发剂的粉煤灰石灰混合料3天未具备可实测的强度,R28=1Mpa, R90=13Mpa。掺Na2SO4粉煤灰石灰混合料1天未具备可实测的强度,R7=10Mpa,R28=19Mpa。掺CaCl2粉煤灰石灰混合料1天未具备可实测的强度,R7=3Mpa,R28=23Mpa。可以看出,掺激发剂的粉煤灰石灰混合料不管是早期强度还是后期强度都明显高于不掺激发剂的粉煤灰石灰混合料强度。
3、粉煤灰应用
随着粉煤灰的研究和开发,粉煤灰在各行各业中的应用越来越广泛。在观念上从以前的废渣利用到现在的资源开发、利用,使粉煤灰的应用性质有了质的变化。
3.1粉煤灰路堤
在公路中利用粉煤灰最为广泛的是粉煤灰路堤,尤其是在软土地基路段,能充分利用粉煤灰质量轻的特点,减轻路堤自重、减轻软土地基的附加应力,减少总沉降并大路堤的稳定性。
3.1.1材料要求
粉煤灰的烧失量不得大于12%,烧失量超过标准的粉煤灰应作对比试验,分析论证后方可采用。
粉煤灰的粒径应在0.001~2.0mm之间,小于0.074mm的颗粒含量应大于45%。
3.1.2室内试验
粉煤灰路堤施工前应对所采用的粉煤灰做好各项室内试验。
室内试验的项目详见《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》(JTJ016—93)中表2.2.4。
通过室内试验确定各项技术指标和设计参数,并对粉煤灰路堤进行验算。
3.1.3路堤横断面
路堤横断面详见下图:
为提高粘土边坡保护层与粉煤灰边坡的稳定性,应将相接面筑成30×50cm的台阶状,并把台阶做成≥2%的反拱。保护层厚度不小于2.0m。
在路槽标高以下设置不小于30cm的二灰封层。
3.1.4排水
为及时排除渗入路基内的渗水,路基底部设置30cm的砂垫层,在砂垫层上全幅铺设一层透水土工布,以防粉煤灰流失。在粘土保护层中设置30×50cm的盲沟,设置水平间距10m,垂直间距0.9m,呈梅花形交叉布置,在盲沟进口处应采用透水土工布包裹,以防粉煤灰流失。
3.1.5稳定验算及沉降计算
通过多条公路粉煤灰路堤的设计和施工,对于非软弱地基上的粉煤灰路堤,当路堤高度≤5.0m,边坡坡率采用1:1.5时,可不作稳定性验算。当路堤高度>5.0m时,应进行路堤自身的稳定性验算,一般可采用直线或圆弧滑动面进行验算,稳定系数应≥1.25。
对于软弱地基上的粉煤灰路堤,应考虑路堤本身和地基共同的滑动破坏,对其进行边坡稳定和路堤的抗滑稳定性验算。验算时粉煤灰的内摩擦角φ和粘结强度C应采用饱水后测定的C、φ值为准,抗滑安全系数≥1.25。
由于干粉煤灰没有塑性而是离散状的,其内聚力是由毛细水张力形成,是一种“假内聚力”。建议粉煤灰路堤稳定计算取值参数:粉煤灰容重采用压实后的湿容重15kN/m3、C值取10kPa、φ值取28°。
对于软弱地基上的粉煤灰路堤,应进行沉降量计算,计算方法采用总和法计算主固结沉降,地基的总沉降量包括三部分:S=Sd+Sc+Ss,Sd—瞬时沉降,Sc--主固结沉降,Ss—次固结沉降。采用综合修正系数对瞬时沉降和蠕变沉降进行综合考虑和修正,计算最终沉降量,S=mSc,m的取值范围为1.1~1.4。
3.1.6压实标准
路堤的压实对路堤的强度和稳定性影响很大,我们知道粉煤灰与土的工程特性有显著差别,其渗透性比粘土大的多。通过对粉煤灰击实实验表明,在粉煤灰达到最佳含水量前,击实含水量的变化对于最佳含水量影响较小,粉煤灰具有击实含水量区域较宽(W=30%~50%)的特性,因此允许在较大含水量变化范围内对其进行压实,甚至可以在雨天进行施工。
粉煤灰的各项物理、力学指标采用重型压实标准比轻型压实标准有明显的提高,有利于提高路基强度。通过试验工程效果表明,采用大吨位(20t~50t)的振动压路机进行压实作业,路基的压实效果相当明显,而采用较轻的光轮静碾压路机压实效果较差。所以,高速公路和一级公路应采用重型压实标准。
表3为各等级公路粉煤灰路堤压实标准
3.1.7粉煤灰路堤施工
好的设计必须通过好的施工来实现,所以在施工中必须控制好每一个环节。粉煤灰运输应采用自卸汽车,堆放时对颗粒组成不同的粉煤灰应分别堆放,对于运输和堆放应做好防止扬尘和流失污染措施;粉煤灰路堤应采用水平分层填筑法施工,当分成不同作业段填筑时,先填地段应分层留台阶,使每个压实层相互重叠搭接,搭接长度应大于150cm。当采用中型(20t~30t)振动压路机时,每层压实厚度≤20cm;当采用重型(40t~50t)振动压路机时,每层压实厚度≤30cm。粉煤灰路堤压实应遵循先轻后重的原则,压实度应严格按设计要求执行。
3.2粉煤灰类基层
粉煤灰类基层的主要类型:石灰粉煤灰稳定细粒土(含砂)、中粒土和粗粒土,具体可分为:石灰粉煤灰稳定土(二灰土)、石灰粉煤灰稳定砂砾(二灰砂砾)、石灰粉煤灰稳定碎石(二灰碎石)、石灰粉煤灰稳定矿渣(二灰矿渣)、石灰粉煤灰(二灰)等。粉煤灰类基层属于半刚性结构,具有强度高、稳定性好、刚度大和一定的抗冻性等特点,尤其是其抗裂缝性能优于水泥稳定碎石,在公路建设中被广泛采用。
3.2.1材料要求
粉煤灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3的总含量应≥70%,粉煤灰的烧失量应≤20%;粉煤灰的比表面积应≥2500cm2/g(或90%通过0.3mm筛孔,70%通过0.075mm筛孔)。对于湿粉煤灰其含水量应≤35%,含水量过大时,粉煤灰易凝聚成团,造成拌和困难。
3.2.2石灰粉煤灰混合料组成设计
石灰粉煤灰混合料首先应进行组成设计,通过试验选择最适宜的稳定土类,确定石灰与粉煤灰的比例,确定混合料最佳组成配合比,确定混合料最佳含水量。表4为石灰粉煤灰混合料7d浸水抗压强度标准。
根据石灰粉煤灰混合料抗压强度标准,选定混合料的配合比,并对此配合比混合料试件进行室内试验取得平均抗压强度R。R应满足:
R≥Rd/(1-ZaCv)
式中:Rd—设计抗压强度
Cv—试验结果的偏差系数
Za—标准正态分布表中随保证率(或置信度α)而变的系数,高速公路和一级公路应取保证率95%,即Za=1.5;其他公路应取保证率90%,即Za=1.282。
采用二灰土做基层或底基层时,石灰和粉煤灰的比例可采用1:2~1:4,石灰粉煤灰与细粒土的比例可采用30:70~90:10,石灰粉煤灰与集料的比例可采用20:80~15:85。
石灰粉煤灰与粒料为20:80~15:85时,称为密实式二灰粒料,在混合料中粒料间形成骨架,石灰粉煤灰能有效地起到填充孔隙和胶结的作用,大大减少了整体材料的孔隙率、比表面积和含水量,从而较大幅度地降低了材料的收缩性,减少了干缩裂缝;石灰粉煤灰与粒料为50:50左右时,称为悬浮式二灰粒料,在混合料中粒料间形不成骨架,而是悬浮在石灰粉煤灰混合料中,使其收缩性,容易生产干缩裂缝。通过多条高速公路的实践证明,悬浮式二灰粒料的最大干缩应变约为密实式二灰粒料的3倍以上,在同等条件下悬浮式二灰粒料基层上沥青面层的裂缝比密实式二灰粒料基层上沥青面层的裂缝多很多,悬浮式二灰粒料的抗冲刷性能远不如密实式二灰粒料。因此,在高速公路和一级公路基层中应采用密实式二灰粒料,保证其粒料含量≥80%。
3.2.3提高石灰粉煤灰混合料早期强度的措施
石灰粉煤灰混合料的固有缺点是早期强度低,基层铺筑后不能及时开放交通,在一定程度上影响了石灰粉煤灰混合料的应用。因此,对于如何提高石灰粉煤灰混合料的早期强度是很有必要的。
①掺加化学添加剂
采用碱性激发法激活粉煤灰的活性,加速石灰粉煤灰混合料强度的形成,从而提高石灰粉煤灰混合料的早期强度。
②掺加水泥
水泥水化与硬凝反应迅速,能很快地产生水硬性胶结物,因此掺加水泥对提高石灰粉煤灰混合料的早期强度很有帮助,水泥掺入量的范围一般为0.5%~1.5%,随着水泥剂量的提高,强度增强效果增大。
3.2.3石灰粉煤灰混合料的施工
石灰粉煤灰混合料的施工主要分:路拌法施工和中心站集中厂拌法施工。对于高速公路和一级公路应采用中心站集中厂拌法施工。
施工需要注意的要点:严格控制混合料的施工配合比及含水量;混合料必须拌和充分、均匀;分层摊铺碾压,混合料应当天拌和、当天摊铺、当天碾压,压实度满足设计要求;保证足够的养生期。
3.3CFG桩
CFG桩--水泥粉煤灰碎石桩,是由水泥、碎石、石屑和粉煤灰加水拌合而成。CFG桩具有较高的粘结强度,和桩间土一起通过褥垫层形成CFG桩复合地基,能有效地提高地基强度,减少地基的沉降量,作为软弱地基的处理是一种行之有效的方法。
3.3.1 CFG桩复合地基的工程特性
①CFG桩的适用范围
CFG桩的长度可从几米到二十多米,既适用于基础也适用于条形基础。在公路地基处理中,既可用于构筑物地基的加固处理,又可用于路基地基的加固处理。CFG桩对于软弱地基强度的提高既有挤密作用,又有置换作用,同时CFG桩具有一定的渗透性(其渗透系数一般为10-4~10-3cm/s)对桩周土体起到排水固结的作用。对于饱和软粘土强度的提高主要取决于桩的置换作用。
②CFG桩的主要设计参数
桩径D:一般设计为350~400mm,采用振动沉管施工时,通常采用直径为377mm。
桩距S:一般设计为(3~6)D。
桩长L:一般根据设计要求的承载力fsp,由天然地基承载力fk假定的桩径D和桩距S及置换率m,求桩顶荷载进行预估。
桩体强度:一般情况最低强度按3倍的桩顶应力σp估算,即f28≥3σp。
褥垫层厚度:设置褥垫层的目的是为了保证桩、土共同承担荷载,调整桩、土荷载分担比,减小基础底面的应力集中。褥垫层厚度一般为10~30cm,可采用透水性好的级配碎石、中(粗)砂等。
3.3.2CFG桩的施工
CFG桩目前主要采用振动沉管灌注法成桩施工。当地表为坚硬粘土层时,可采用长螺旋钻预先引孔,再用振动沉管机成孔制桩。
3.3.3CFG桩的质量控制和监测
质量控制和监测是施工过程中的重要环节,为保证工程质量,每道工序必须严格把关。
①在整个工程施工前,应进行试桩试验,以取得CFG桩的的基本参数资料。
②CFG桩应采用隔排隔桩跳打。
③施工结束28天后,应进行桩、土以及复合地基的检测,包括:桩间土的物理力学指标的变化;现场静力触探和标准贯入试验;单桩、桩间土或复合地基静载试验。
4、结束语
粉煤灰在公路中的应用如今已越来越广泛,在工程中取得了良好的社会及经济效益,特别是在环境保护方面意义深远。虽然粉煤灰的应用取得了可喜成绩,但粉煤灰的研究和开发还远远不够,特别是对粉煤灰早期强度的研究以及石灰粉煤灰混合料收缩变形的研究还应进一步深入。
如何控制县乡公路稳定土基层施工质量
作者指出:石灰稳定土、石灰粉煤灰综合稳定土广泛用于县乡公路的基层。为保证工程质量,施工中除了要严格按照施工规范与检测规程操作外,依据作者的经验还应注意铺土、铺灰的厚度计算、结合料剂量的检测、合理使用磨细生石灰、预防缩裂、考虑耐久性:
铺土、铺灰的厚度计算:铺土与铺灰厚度的计算是否准确,影响到石灰或综合稳定土的剂量,同时影响着强度、裂缝等一系列技术性质。计算厚度时,需要包括设计配合比中的材料质量比换算成体积比,在此作者推荐了有关计算公式。如消石灰与土由质量比换算成体积比的计算公式为:
石灰体积:土体积=
m1、m2——分别为消石灰与土的质量百分比;
p1、 p2——分别为消石灰与土的松方密度。
土的松铺厚度为(石灰同理):
po——石灰土的最大干密度
ho——石灰土压实(设计)厚度)
粉煤灰等其他材料厚度的计算方法与上同理。
作者指出:这里有两处习惯上的错误理解要主义,一是无论测定石灰还是土的密度,都用室内实测的松方干密度;二是混合料的催大干密度用标准击实试验测得的标准干密度。首先消石灰都有一定的含水量,其松方密度因含水量的不同而变化,因此施工前应做消石灰的密度随含水量变化的试验,绘出曲线,供施工时查对,以减少剂量误差。粉煤灰与土在装卸或摊铺过程中体积变化较大,不同的摊铺设备对土的压实效果也不同,因此,应测定摊铺并整平后土的密度与含水量,计算出干密度作为此处的松方干密度,用于计算铺土、铺粉煤灰的厚度。铺石灰厚度也应以拌和前石灰的密度状态作为此处的计算依据。因此可用摊铺并整平后的厚度控制施工配比,并通过剂量测定进一步校核厚度。在工作中,有时遇到由于密度实测不准确,计算出的铺灰厚度不准确,导致石灰、粉煤灰计量太大或太小,现场压实度起不到控制压实的作用,影响强度的同时还会导致干缩裂缝加剧。
现场控制结合料剂量时,应比设计剂量多出0.5%~1.0%。
其次,在计算铺土、铺灰厚度时,所用的石灰土的最大干密度做好取标准干密度与预计干密度(即设计压实度与标准干密度的乘积)的中间值。
结合料剂量检测:根据作者的经验,结合料计量的测定目前常用EDTA法,一般约10min测定的一个数据。剂量的测定一定要在现场结合料摊铺整平后取样,为减少取样误差可用一个约5cm直径的透明塑料筒在取样点垂直切下直至该层底部,将筒内的混合料全部取出用于测定剂量,并量出灰、土层的厚度。测出的剂量若不合适,及时调整。有些试验人员习惯在拌和后取样,拌和后的样品可以反映拌和的均匀性,但不便于调整结合料剂量。
石灰粉煤灰稳定土中石灰与粉煤灰的剂量可以依据厚度控制,但化学测定结构更准确。一般硅铝粉煤灰的氧化钙含量为2%~6%,个别地方的粉煤灰含有10%~40%的氧化钙,这种粉煤灰称为高钙粉煤灰。高钙粉煤灰由于氧化钙的含量足以影响石灰剂量的测试结果,而石灰与粉煤灰在稳定土中发挥的作用又不同。所以高钙粉煤灰也应进行化学测定。建议按下面的程序检测石灰与粉煤灰的剂量(以先铺粉煤灰后铺石灰为例)。
铺土、铺粉煤灰后用EDTA法先做出粉煤灰的计量标准线;分别固定粉煤灰的用量为设计量与 2%计量,改变石灰的计量,用同样的方法做出不同粉煤灰用量的石灰剂量标准线;现场铺好 与粉煤灰后取样测定粉煤灰的剂量,如不符合要求进行调整;铺好石灰后再取样测出IDTA耗量,根据粉煤灰计量查上述第二步的标准线,得到石灰剂量。如石灰计量不满足设计要求,进行调整,直至符合要求。
合理使用磨细生石灰:有些资料介绍该时间约为3小时左右。但作者认为:磨细生石灰可以消除过火石灰的危害,化学活性大,但也容易自行结晶,使用时放置时间越短越好。
预防缩裂:为了预防缩裂压,作者指出:实时含水量一定不要大于最佳含水量,应略小于最佳含水量。严格控制压实标准:准确测定剂量是保证压实标准的前提,因为剂量对标准击实试验结果影响较大。压实度低时产生的干缩要比压实度高时严重,因此应尽可能达到最大压实度。温缩的最不利温度是在0℃—10℃,混合料处于最佳含水量附近。因为要保证冻前龄期。
考虑耐久性:在此,作者有强调:施工要注意气候条件,半刚性基层应在夏季到来之前或在夏季组织施工。冻前龄期越长,强度形成越好,耐水性与抗冻融循环的性能越好。此外,针对这样的气候条件,最好一冻融循环后的强度作为设计强度。如果仍然用7d无侧限抗压强度作为设计指标,应让强度有更多的富裕值。保证稳定土基层的施工与使用质量,首先要控制原材料与配合比。施工与养护中每一项操作程序都影响施工与使用质量。我国地域广阔,气候差异很大,应建立更适合各地区气候特点的设计与施工规范。下载本文