淺析如何控制二灰碎石的施工質(zhì)量

【摘要】路面基層施工時采用石灰粉煤灰穩(wěn)定級配碎石，能夠在養(yǎng)生后得到較好的基層結(jié)構(gòu)，具有良好的力學(xué)性能、板結(jié)性和水穩(wěn)定性。通過對影響石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定基層使用特性的各種因素——材料品質(zhì)規(guī)格及混合料組成設(shè)計、施工工藝的分析，闡述如何控制二灰碎石的施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】二灰；質(zhì)量；控制

1. 概述

粉煤灰是我國目前排放量較大的廢渣，目前其利用率較低，對于粉煤灰的利用除了用于建材行業(yè)外，在公路工程中也得到了廣泛的應(yīng)用，主要是用于二灰碎石路面基層的施工。利用石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定基層除了具有較好的力學(xué)性能外，其板體性、水穩(wěn)定性都優(yōu)于傳統(tǒng)的石灰、水泥單一穩(wěn)定基層。粉煤灰中加入石灰，通過相互作用可以生成更多的凝膠物質(zhì)，從而獲得更高的強度和穩(wěn)定性；與水泥穩(wěn)定類基層相比具有施工時間長、便于施工的優(yōu)點。

2. 原材料的質(zhì)量控制

原材料是構(gòu)成工程實體的關(guān)鍵，其質(zhì)量決定了工程的實體質(zhì)量，要得到高質(zhì)量二灰基層必須從原材料的質(zhì)量抓起，從以下三方面談?wù)勅绾慰刂聘鞣N原材料的質(zhì)量。

2.1石灰。

（1）石灰的有效含量是指石灰中所含的氧化鈣（CaO）和氧化鎂（MgO）的含量，這兩種物質(zhì)對二灰碎石基層的強度起著決定性的作用，特別是與粉煤灰發(fā)生水化反應(yīng)后，其含量的多少所起的影響更為顯著，一定限度的增加石灰劑量自然可以提高二灰碎石的強度，但這樣不但增加了施工成本，而且對提高二灰碎石基層的抗裂性也是十分不利的，所以，應(yīng)盡量選取有效鈣鎂含量高的石灰，通常要求石灰必須達(dá)到三級以上的標(biāo)準(zhǔn)，這樣既能滿足二灰碎石基層硬化、水化成型的需要，保證基層強度，又能提高基層的穩(wěn)定效果，不影響其抗裂性能，對保證基層的質(zhì)量是十分有利的。

（2）生石灰的消解是施工拌和中的一個重要環(huán)節(jié)，具體施工中要對其過程進(jìn)行有效地控制，生石灰的消解實際上是一個Ca O（Mg O）的水化（H2O）放熱反映過程，要正確地控制加水量和加水速度，使消解后的消石灰即不能過干而“揚塵”，也不能過濕而“粘結(jié)發(fā)軟”，表面看起來要松散，實測含水量不超過35%，以有利于二灰結(jié)石混合料的均勻拌和，實際施工中通常采用提前消解、打堆悶料、覆蓋、過篩的辦法來滿足施工需要（提前消解的時間一般在7～10天）。

2.2粉煤灰。

（1）粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤發(fā)電的廢渣，它的主要有效成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3。通常要求它的SiO2、Al2O3和Fe2O3的總含量應(yīng)大于70%，燒失量應(yīng)小于20%。物理性能表明粉煤灰是由磁性微粒及粒度較小的微球不規(guī)則玻璃體組成的松散材料，本身不具有凝膠性質(zhì)，但在加水后與堿金屬發(fā)生反應(yīng)生成凝膠物質(zhì)。另外，當(dāng)它與水和消石灰相混合時，在常溫下能與石灰中的氫氧化鈣Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，生成具有粘結(jié)性的化合物。粉煤灰中的硅、鋁含量決定著它與石灰相混合反應(yīng)后的混合料的強度。對粉煤灰的顆粒也有相應(yīng)的要求，一般來講，顆粒愈細(xì)，其比面積愈大，活性也愈強，混合料的強度也就愈高。而顆粒愈粗，需水量愈大，愈容易產(chǎn)生干縮變形，通常要求粉煤灰的比表面積宜大于2500cm2/g。

（2）粉煤灰進(jìn)場后，應(yīng)注意采取必要的保護(hù)措施，因為當(dāng)它在露天堆放時，水分損失過多時容易“揚塵”，對周圍造成污染；另外，它又是一種親水性物質(zhì)，其微觀結(jié)構(gòu)呈空球狀，容易含水且持水率極高，遇大雨很容易被淋透，造成因含水量過高而不能拌和，影響施工。所以，應(yīng)采取必要的覆蓋等措施，以防止以上不利因素的發(fā)生。

2.3各種集料。目前，我國高等級道路的基層施工，一般都采用密實型二灰碎石結(jié)構(gòu)層，在這種結(jié)構(gòu)的混合料里，大粒徑的集料起骨架作用，較小粒徑的集料充填其空隙，石灰、粉煤灰、石粉共同起著充填空隙和粘結(jié)的作用，所以粗集料的壓碎值、混合料的級配、石料的含泥量等是集料的重要控制技術(shù)指標(biāo)，特別是集料的含泥量，應(yīng)隨時注意嚴(yán)格控制。嚴(yán)格按照公路工程集料試驗規(guī)程及路面基層施工技術(shù)規(guī)范的要求檢測進(jìn)場的施工材料，確保每一批用到工程上的集料都是合格的材料。

3. 二灰碎石混合料拌合的質(zhì)量控制

二灰碎石混合料的拌和是基層施工中重要的施工環(huán)節(jié)。在這一關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)中，石灰劑量、含水量和級配是重要的質(zhì)量控制項目，保證了這幾項指標(biāo)的合理控制，也就保證了所生產(chǎn)的混合料的質(zhì)量。

3.1石灰劑量。石灰劑量是混合料的最重要的技術(shù)指標(biāo)。拌和過程中要時刻注意石灰含量的控制，定時抽樣檢查試驗（石灰含量的EDTA滴定、集料級配的篩分、集料含水量的測定，并要安排專人負(fù)責(zé)各料倉出口。值得一提的是，裝載機在為料倉上料過程中，禁止出現(xiàn)“混料”和“斷料”的情況，這兩種情況不僅對含灰量有直接的影響，而且對混合料的篩分產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

3.2含水量。

（1）含水量是重要的技術(shù)指標(biāo)，它是以標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗求得的最佳含水量為標(biāo)準(zhǔn)控制的。混合料的含水量直接決定其拌和質(zhì)量，含水量過高則影響攤鋪后的碾壓程序，含水量過低，則混合料在攤鋪時更容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，二灰碎石混合料的集料中，對含水量的影響程度依次為粉煤灰最高，石灰次之，細(xì)集料較小，粗集料最小。

（2）粉煤灰拌和前的含水量不宜超過35%，石灰的消解要正確地控制加水量和加水速度，表面看起來要松散，實測含水量不超過35%，以有利于二灰結(jié)石混合料的均勻拌和，實際施工中通常采用提前消解、打堆悶料、覆蓋、過篩的辦法來滿足施工需要。控制好了石灰、粉煤灰和石粉的含水量，即可根據(jù)混合料的標(biāo)準(zhǔn)含水量和實測各種集料的含水量，來確定和調(diào)整拌和時的加水量。

3.3混合料級配的控制。

（1）在二灰碎石混合料拌和過程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制各種材料的用量，使拌和出的混合料中的各種材料的合成級配在設(shè)計曲線范圍內(nèi)。在進(jìn)料的過程中，就應(yīng)當(dāng)對各種集料進(jìn)行篩分試驗，以保證其規(guī)格符合要求，粉煤灰團要預(yù)先打碎，消解后石灰中存在的灰塊要徹底消除，認(rèn)真過篩。二灰碎石拌和機一般都是五個下料倉，而原材料卻不止五種，（其中包括：石灰、粉煤灰、16～31.5mm碎石、10～20mm碎石、5～10mm碎石、0～5mm石粉6種）通常10～20mm碎石和5～10mm碎石在現(xiàn)場用裝載機按比例翻拌均勻后放入一個下料倉中。根據(jù)實際現(xiàn)場施工拌合經(jīng)驗，我們一般考慮把粗骨料放在下料倉的最遠(yuǎn)處，可以有效地防止細(xì)骨料“粘帶”現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）在進(jìn)行拌和機組調(diào)試，調(diào)節(jié)門斗開啟高度時，除應(yīng)考慮每種材料的粒徑大小外，還要保證調(diào)速電機在中高速運行，確定電機轉(zhuǎn)速后最好不要先忙于試拌，應(yīng)先用磅秤具體較核各下料倉在一定時間內(nèi)（比如都是二分鐘）的出料重量，然后在考慮含水量因素的前提下，計算在相同時間內(nèi)各種材料的重量比是否符合設(shè)計要求。如不符合應(yīng)調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，直至符合要求。然后，進(jìn)行加水試拌，取樣篩分，再根據(jù)篩分結(jié)果確定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整，直至符合級配要求為止。

4. 二灰碎石基層施工中應(yīng)注意的問題

4.1混合料要用檢驗合格的拌合設(shè)備拌合，保證拌合均勻，嚴(yán)格控制石灰劑量，尤其要防止石灰倉出料口堵塞，這就要求石灰含水量要控制好，并在石灰料倉出口處設(shè)置振動裝置。

4.2混合料的含水量要控制好，根據(jù)天氣隨時調(diào)節(jié)，以利于施工便于壓實。

4.3下承層的質(zhì)量必須合格，并清掃干凈，不能存在素土夾層。二灰混合料鋪筑時必須按規(guī)定分層壓實，以便于控制施工質(zhì)量。

4.4每天施工結(jié)束時將施工完成的基層壓實成型，用3m直尺檢驗接頭平整處切成直接縫，再次施工前從接縫處繼續(xù)向前攤鋪。

4.5壓實成型的基層嚴(yán)格按照規(guī)范要求覆蓋灑水養(yǎng)生，應(yīng)封閉交通養(yǎng)生10～14天，封閉交通有困難時，應(yīng)嚴(yán)格限制車輛通行，保證基層的結(jié)構(gòu)強度符合設(shè)計要求。

4.6養(yǎng)生期結(jié)束檢驗合格后及時進(jìn)行下道工序的施工，若不能及時施工應(yīng)保證二灰基層覆蓋保濕，避免二灰基層長期爆曬致使表面過分干燥、松散、起灰，嚴(yán)重影響二灰基層的結(jié)構(gòu)強度。

參考文獻(xiàn)

［1］交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）.

［2］交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTG E42-2005）.

［3］交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（JTJ 057-94）.