石灰工業廢渣穩定土基層的質量分析

王臣 莊占勇

【摘 要】石灰工藝廢渣穩定土基層是一種無機結合料土層，利用石灰和工業廢渣材料的特點，用于基層可以取得很好的效果，并節省了材料。本文對這種材料的路面基層容易產生的各種病害進行了列舉，并對預防措施做了簡要的介紹。

【關鍵詞】石灰；工業廢渣；基層；預防措施

石灰工業廢渣穩定土層是指，一定量的石灰和粉煤灰或者煤渣混合，配合一定比例的集料，加入適量的水后，經拌和、壓實和養生得到的具有一定強度的穩定混合料土層。在石灰工業廢渣穩定土基層中長出現的問題有：壓實度不符合要求、抗壓強度不滿足設計指標、產生離析、基層中橫向裂縫的產生、局部裂縫等這些在基層中產生的問題對公路的耐久性使用造成很大的影響，增加維修和管理費用，在設計施工時要認真的對待這些問題。

1 產生質量問題的原因

1.1 壓實度不符合要求的原因

基層壓實度達不到要求是路面質量的一個重要問題，影響因素較多，處理也較麻煩。引起這種問題的原因可能是基層的材料粒徑選擇的不合適，粒徑級配太均勻，或者施工前沒有進行粒徑的配合試驗，粒徑級配就可能不良好，壓實時材料離散性強，出現不密實現象；施工時石灰、粉煤灰以及碎石的比例變化頻率較高，也會影響壓實度，三種材料的密度不同，所用比例改變的話，基層的密度值也改變；施工時壓實設備的選取上，有可能壓路機的組合不合理，壓路機質量較輕，或者碾壓的遍數不夠，碾壓時出現漏壓，也會造成壓實度達不到設計要求；在拌料時，材料拌和不均勻，粗細骨料局部出現過多或者缺少，壓實過程中含水量達不到最佳的壓實含水率，都會造成壓實度的質量問題。

1.2 抗壓強度不滿足的原因

首先，是材料對抗壓強度的影響，石灰、粉煤灰以及材料中土的含量和塑性指數都會影響基層的抗壓強度，土的塑性指數越大，穩定土的抗壓強度就越高。

其次，就是材料的配合比上，石灰和粉煤灰的比例是控制土層穩定性因素的一個重要條件，石灰的數量更是一個關鍵的因素，如果石灰和粉煤灰的含量不夠或者比例不合適，即使材料的密度再大，也不會有好的壓實效果，也即沒有很高的抗壓強度。

再次，就是施工質量的影響，施工質量的作用主要體現在材料的拌和均勻性和壓實度上，施工質量是決定抗壓強度的決定性因素。

最后，是養護條件，選擇合適的養護方式，保證施工時碾壓過程中和施工完成養護時路面有適宜的水分，滿足材料本身例如火山灰等反應所需要的基本用水。

1.3 攤鋪產生的離析原因

混合料選料時，粒徑級配不穩定，或者碎石和粗集料含量較多，并超過了骨料最大設計粒徑，集料的規格不均等，在攤鋪時容易有離析現象的發生。混合料在運送時，如果距離太遠或者路面顛簸嚴重，混合料在運送過程中有可能就已經發生離析現象。另外攤鋪機的工作狀態也有一定的影響，施工前沒有對攤鋪機仔細的檢查，其工作性能較差，連續作業能力弱，混合料也會發生離析。

1.4 基層裂縫出現的原因

混合料中如果石灰和粉煤灰等粉粒含量較多，或者塑性指數過大，粉粒會在含水量損失時產生收縮，從而導致橫向裂縫和局部“節理狀”，在含水率超過最佳含水率的情況下，水分蒸發后容易出現這種現象。在碾壓過程中，如果環境溫度過高的話，基層強度很快形成，但在溫度降低時會產生收縮變形，出現裂縫。碎石中黏土含量的過多，碎石質量不合格，是裂縫產生的原因之一。路基發生不均勻沉降時或者沉降沒穩定時，在養護不及時或者養護條件不合適，灑水過量等都會產生基層的裂縫。

1.5 基層產生起包原因

石灰沒有完全消解，或者石灰在選用時沒有經過篩檢，塊徑較大的在遇水后體積膨脹，在膨脹處出現起包現象；礦渣在選用時也要進行充分裂解，在鋪裝后裂解也會膨脹引起起包。

1.6 透層油和穩定粒料的黏結質量

透層油的選擇不當，不能進入基層較深的部位，單位面積上的粒料用量過多，或者瀝青的用量大，施工時沒有按照要求進行，基層壓實不良，表面材料松散，沒有成為一個牢固的整體，這些原因都會造成透層油透不下去，造成和上部面層的粘結不牢靠，在車輛經過時被大片帶起。

2 預防治理措施

2.1 壓實度的預防措施

嚴格的控制拌和料內的用水量，一般比最佳含水率大1%，不能使混合料內的水分過多或過少，保證混合料的材料比例，并拌合均勻，路拌時增加拌合次數，廠拌時機械內要留1/3的余料。壓實時采用合適的壓實機械，使用正確的碾壓方法，保證不出現漏壓，壓實遍數要滿足設計要求，碾壓要及時，一般在拌和4h之內進行。

2.2 抗壓強度的預防措施

選擇合適的材料，保證石灰和粉煤灰的質量等級和相關的技術指標，石灰進行前要充分的消解，并經過過篩選擇，石灰和粉煤灰要拌合均勻，在壓實完成后及時的進行養護，時間大概兩周左右，養護過程中保持基層表面不過于干燥。施工時最后選擇在溫度較高的條件下進行，這樣有利于強度的增大。碾壓時要在最佳含水率下進行，保證抗壓強度滿足設計要求。

2.3 攤鋪產生離析的預防

保證材料的級配復合要求，集料規格均勻一致，嚴格按照配合比進行下料，混合料在拌和好的情況下要避免長時間的堆積，并降低堆積高度，防止錐形下粗料向下滾動，攤鋪機要保持在最佳的工作狀態，在攤鋪機內始終要保持1/3的余料和新添加的混合料混攤。

2.4 基層裂縫的預防措施

控制混合料的配合比，選擇質量好的集料，碾壓時保證在最佳含水率情況下進行，保證路面的壓實度滿足要求，對于填筑較厚的路基，在沉降基本完成后進行基層的施工。對于開裂的基層使用玻璃纖維網進行加固，縱向裂縫時還要采用跨縫加固，防止對路面造成反射影響。在冬季施工時，施工過程中要主要保溫。養護時灑水適當，并及時的排除表面的降水，必要時在強度形成時采用預切縫的措施減少開裂。

2.5 基層起包的預防措施

在施工前一個星期內對石灰進行充分的消解，消解完成的石灰再經過10mm的篩子過濾，除去粒徑較大的石灰顆粒。采用礦渣時保證其分解完全和充分穩定，碾壓時在最佳含水率下進行。

2.6 透層油與穩定料的黏結不牢預防

選用較好的透油材料例如自制的石油瀝青或者煤焦油等，在基層表面要清掃干凈，徹底清除表面的浮灰和雜物，采用乳化瀝青時，事先進行試驗確定滲透效果，以保證滲透效果好。適當的增加輪胎式的壓路機碾壓遍數，在碾壓過程中可以噴灑乳化瀝青，保證透層油和穩定粒料之間的黏結作用。

3 結語

對于石灰工業廢渣穩定土基層，針對不同的病害，其采取的質量控制和預防措施大致相同，包括：采用質量較好的混合料，保證各種材料的配合比和粒徑的級配指標，并拌合均勻；基層內含水率要在最佳含水率左右，不能過多或者過少，碾壓要采用合理的機械和合適的碾壓方法，保證壓實度；保證石灰和工業礦渣的充分消解和裂解；施工過程中要嚴格按照施工工藝進行，盡量在地基沉降完成后，進行路面基層的施工；養護要保證合適的水分，及時的灑水和排除路面積水等現象。

【參考文獻】

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