[科普中國(guó)]-石灰粉煤灰穩(wěn)定土

一定數(shù)量的石灰和粉煤灰或石灰和爐渣與其他集料相配合，加入適量的水，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求時(shí)，稱(chēng)為石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土(簡(jiǎn)稱(chēng)石灰工業(yè)廢渣)。工業(yè)廢渣包括：粉煤灰、爐渣、高爐礦渣、鋼渣(已經(jīng)過(guò)崩解達(dá)到穩(wěn)定)，以及其他冶金礦渣、煤矸石等。

分類(lèi)石灰工業(yè)廢渣材料可分為兩大類(lèi)：石灰粉煤灰類(lèi)和石灰其他廢渣類(lèi)。石灰粉煤灰類(lèi)是指用石灰粉煤灰穩(wěn)定細(xì)粒土(含砂)、中粒土和粗粒土，視具體情況可分別簡(jiǎn)稱(chēng)為二灰土、二灰砂礫、二灰碎石、二灰礦渣等。其中砂礫、碎石、礦渣、煤矸石等可能是中粒土，也可能是粗粒土，都統(tǒng)稱(chēng)為集料。石灰其他廢渣類(lèi)是指用石灰直接穩(wěn)定各類(lèi)工業(yè)廢渣。

除了上面所說(shuō)的兩大類(lèi)外，還可以有其他類(lèi)型的石灰工業(yè)廢渣。由于使用最廣的石灰工業(yè)廢渣是石灰粉煤灰類(lèi)。石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土，特別是二灰穩(wěn)定土，具有良好的力學(xué)性能、板體性、水穩(wěn)性和一定的抗凍性，其抗凍性較石灰土高得多。石灰工業(yè)廢渣的初期強(qiáng)度低，但隨齡期的增長(zhǎng)幅度大。二灰土中粉煤灰用量越多，初期強(qiáng)度越低，三個(gè)月齡期的強(qiáng)度增長(zhǎng)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(qiáng)度，干縮、冷縮易產(chǎn)生裂縫。二灰土的收縮性小于水泥土和石灰土。在最佳含水量下用二灰土混合料制成梁式試件后，在空氣中自然風(fēng)化產(chǎn)生的最大干縮應(yīng)變，二灰土禁止用作高級(jí)路面的基層。1

材料要求1.石灰。應(yīng)采用經(jīng)磨細(xì)的生石灰粉或消石灰，消石灰應(yīng)過(guò)篩去掉大于5mm的灰塊，石灰等級(jí)為Ⅲ級(jí)以上，含水量不超過(guò)4%。石灰應(yīng)在用灰前5～7d消解完畢，嚴(yán)禁隨消解隨使用。消解石灰要掌握用水量，使石灰能充分消解，并保持濕度(一般在20%～35%)，以免過(guò)干飛揚(yáng)或過(guò)濕成團(tuán)(參考用水量：消解每噸生石灰用水量一般在600～800kg)。

2.粉煤灰。應(yīng)采用二級(jí)以上的粉煤灰，燒失量不超過(guò)20%；粉煤灰的比表面積宜大于2500cm2/g或通過(guò)0.075 mm篩孔總量不少于70%，通過(guò)0.3 mm篩孔總量不少于90%；使用濕粉煤灰時(shí)，含水量不宜超過(guò)35%。濕的粉煤灰要在用前幾天運(yùn)到，以便瀝水，并要防止雨淋或灰粉飛揚(yáng)。干粉煤灰最好在裝運(yùn)前加適量水運(yùn)送或用封閉車(chē)運(yùn)輸，以免揚(yáng)灰。

3.土。土以塑性指數(shù)10～20的黏性土為宜；用石灰穩(wěn)定無(wú)塑性指數(shù)的級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石、未篩分碎石時(shí)，應(yīng)添加15%左右的黏性土；試驗(yàn)塑性指數(shù)偏大的黏性土?xí)r，應(yīng)進(jìn)行粉碎，粉碎后土塊的最大尺寸不應(yīng)大于15mm。土的有機(jī)質(zhì)含量不超過(guò)10%，硫酸鹽含量超過(guò)0.8%時(shí)不宜用石灰穩(wěn)定。使用特殊類(lèi)型的土壤如級(jí)配礫石、砂石、雜填土等應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)決定。碎石或礫石的壓碎值應(yīng)符合以下要求：用于城市快速路和主干道基層應(yīng)不大于30%；用于次干路基層應(yīng)不大于35%。2

穩(wěn)定土的施工石灰粉煤灰穩(wěn)定土基層的施工工藝流程為：備料、拌合、攤鋪與整型、壓實(shí)、檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)及驗(yàn)收。

1.拌合。人工拌合宜采用條拌法，即將混合料鋪成條形后，邊翻拌邊前進(jìn)。翻拌2或3遍后，按接近混合料最近含水量所需加水量，順條均勻地撒人混合料，然后拌合至均勻?yàn)橹?。路槽拌合?yīng)在用層鋪法鋪料后進(jìn)行，宜采用拖拉機(jī)帶多鏵犁和拖拉機(jī)帶旋轉(zhuǎn)犁或缺口圓盤(pán)耙，兩臺(tái)機(jī)具配合交叉翻拌。拌石灰粉煤灰和石灰粉煤灰土?xí)r，先用拖拉機(jī)帶多鏵犁翻拌一遍，隨即用旋轉(zhuǎn)犁或缺口圓盤(pán)耙打碎一遍，如此翻拌到均勻?yàn)橹埂０枋曳勖夯覔交旌狭蠒r(shí)，宜先把細(xì)料拌勻后再鋪粗粒料，然后用多鏵犁單獨(dú)拌勻。如有局部拌合不均勻或拌合不到之處，可由人工輔助拌合。機(jī)械廠拌是采用強(qiáng)制式拌和機(jī)、粉碎機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)和鏟車(chē)等設(shè)備。操作時(shí)先將粉煤灰、石灰(和土)按一定比例由皮帶運(yùn)輸機(jī)送人粉碎機(jī)，使之粉碎并拌勻后，再與一定比例粗粒料(如碎石)同時(shí)用皮帶運(yùn)輸機(jī)分別送進(jìn)強(qiáng)制式拌和機(jī)中，在略大于最佳含水量下拌合均勻，然后將拌合均勻的混合料卸至儲(chǔ)料場(chǎng)待運(yùn)。拌合均勻的石灰粉煤灰混合料中，不得含有大于25mm的土、粉煤灰及石灰團(tuán)粒。

2.攤鋪。拌合均勻的混合料，在攤鋪整型前，其含水量一般為最佳含水量±2%。將拌合的混合料按設(shè)計(jì)斷面和松鋪厚度均勻攤鋪于路槽內(nèi)。其松鋪厚度為壓實(shí)厚度乘以壓實(shí)系數(shù)。壓實(shí)系數(shù)值宜按試鋪決定。一般可參考以下范圍：

(1)人工拌合與人工攤鋪，不含粗粒料的混合料為1.7～2.0；含粗粒料的混合料為1.4～1.6。

(2)機(jī)械拌合與機(jī)械攤鋪，不含粗粒料的混合料為1.4～1.7；含粗粒料的混合料為1.2～1.4。多層攤鋪時(shí)，應(yīng)在下層壓實(shí)后隨即攤鋪上層混合料。在攤鋪上層混合料前，可將下層表面灑水濕潤(rùn)。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)方式有兩種，即攤鋪機(jī)攤鋪和平地機(jī)攤鋪。

3.壓實(shí)。石灰粉煤灰混合料的壓實(shí)厚度，最大為20 cm，最小為10 cm。

(1)在混合料含水量合適的情況下進(jìn)行碾壓，碾壓分初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段。

(2)初壓、復(fù)壓、終壓均采用鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行，壓路機(jī)噸位應(yīng)在12t以上。

(3)混合料經(jīng)攤鋪和整型后，應(yīng)立即在全寬范圍內(nèi)進(jìn)行碾壓。采用輪胎式單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，直線段由兩側(cè)向中心碾壓，超高段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，每道碾壓應(yīng)與上道碾壓重疊30mm，使每層整個(gè)厚度和寬度完全均勻地壓實(shí)到規(guī)定的密度為止。

(4)壓實(shí)后表面應(yīng)平整，無(wú)輪跡或隆起、裂縫搓板及起皮松散等現(xiàn)象，壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定要求。碾壓過(guò)程中．混合料的表面層應(yīng)始終保持濕潤(rùn)。如果表面水蒸發(fā)過(guò)快，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)灑少量的水。

(5)每層碾壓后．試驗(yàn)人員測(cè)壓實(shí)度，測(cè)量人員鋇量高程，并做好記錄。如標(biāo)高達(dá)不到要求，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行機(jī)械或人的整平，使之達(dá)到要求。

(6)在碾壓過(guò)程中應(yīng)始終保持表面濕潤(rùn)，集料含水量控制在最佳含水量1%～2%以?xún)?nèi)，終壓完成后應(yīng)檢測(cè)壓實(shí)度和沒(méi)計(jì)高程，達(dá)到要求后進(jìn)行下一步施工。

4．養(yǎng)護(hù)

碾壓完成后應(yīng)立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，灑水次數(shù)視氣溫狀況以保持基層表面濕潤(rùn)為度。養(yǎng)護(hù)期一般為7d。養(yǎng)護(hù)期間以封閉交通為宜，嚴(yán)禁履帶車(chē)通行及機(jī)動(dòng)車(chē)輛在基層上掉頭或剎車(chē)。2

特殊時(shí)期施工措施1.冬期施工

(1)基層應(yīng)在第一次重冰凍(-3℃～-5℃)到來(lái)之前的一個(gè)月停止施工，以保證其在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前不受凍。

(2)必要可采取提高早期強(qiáng)度的措施，防止基層受凍。例如，在混合料中摻加2%～5%的水泥代替石灰；在混合料結(jié)構(gòu)組成規(guī)定范圍內(nèi)加大集料用量；采用碾壓成型的最低含水量的情況下壓實(shí)，最低含水量宜小于最佳含水量1%～2%。

2.雨期施工

(1)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)合理安排施工．做到雨天不施工。

(2)雨期施工時(shí)應(yīng)將石灰、粉煤灰等進(jìn)行覆蓋，材料場(chǎng)地做好排水，使原材料避免雨淋及雨水浸泡。

(3)合理安排施工段長(zhǎng)度，各項(xiàng)工序緊密連接，集中力量分段鋪筑，在下雨前做到碾壓密實(shí)。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王寧 - 副教授 - 西南大學(xué)