石灰稳定土施工技术文详解 市政工程 筑龙路桥市政论坛
彭正军
1 基本概念
水泥石灰稳定土,是指以水泥、石灰作为无机结合料,在经过粉碎或原来松散的土中,掺入足量的水泥、石灰和水,经拌和得到的混合料,并在压实和养生后,形成符合抗压强度要求的结构层。本文中的土,特指粘土等细粒土。
三合土是指由石灰、粘土和细砂所组成,并加放适量的水,经拌和得到的混合料,并经分层夯实,形成具有一定强度和耐水性的结构层。
2 应用范围
主要应用于路基水毁修复,结构物基底处理等。
主要优点:具有较高的抗压强度和一定的抗拉强度;较好的水稳性和一定的冰冻稳定性;便于施工;缺乏优质粒料的地区较经济。
主要缺点:收缩系数大,易产生收缩裂缝。
3 材料及技术要求
所用材料主要是水泥、石灰、细砂和水。
3.1 水泥
水泥宜采用32.5或42.5级,要求初凝时间3小时以上,终凝时间6小时以上,体积安定性、细度等指标符合规范要求。但不得使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。
3.2 石灰
石灰采用消石灰粉,应达到合格品以上,技术指标应符合表1的要求。
表1 消石灰粉的技术指标
3.3 细砂
可采用巴家咀的天然砂,或采用机制砂,细砂应洁净、干燥,不得含有杂质。当采用天然砂时,其天然砂级配规格见表2;当用石屑、机制砂时,其规格见表3。
3.4 水
水为饮用水。
4 配合比设计及验证
根据相关资料及规范,选取不同水泥与石灰的剂量,分别拌制不同剂量的水泥石灰稳定土混合料与三合土混合料,并测定其最佳含水量和最大干密度;按97%的压实度,制作不同配合比的无侧限抗压强度试件,试件规格是直径50mm,高50mm,每组6个试件。在标准养护室温度20℃±1℃,相对湿度在90%以上的条件下养生6天,浸水1天后,测定其无侧限抗压强度。通过无侧限抗压强度试验,水泥石灰稳定土的无侧限抗压强度按不小于1.0MPa的目标值,通过分析计算,最终确定水泥石灰稳定土的配合比(重量比)为水泥:石灰:粘土=4:11:85,最佳含水量为17.1%,最大干密度为1.77g/cm3;三合土的无侧限抗压强度按不小于0.5 MPa的目标值,通过分析计算,最终确定三合土的配合比(体积比)为石灰:黄砂:土=2:1:4,最佳含水量为17.5%,最大干密度为1.76g/cm3。
通过室内对比试验,水泥石灰稳定土7天的无侧限抗压强度高于三合土。
5 主要施工机械设备
主要机械设备有:装载机、洒水汽车、自卸汽车、电夯等。
6 施工工艺与质量控制关键点
6.1 施工工艺
(1)消解石灰
石灰宜选在公路两侧宽敞而临近水源且地势较高的场地集中堆放。生石灰块应在使用前7-10天充分消解,形成粉状的消石灰粉。通常采用的熟化方法称为“淋灰”,即每堆放半米高的生石灰,淋以60%-80%的水,直至數层。淋水量必须控制好,以能充分熟化而又不过湿成团为度。为了消除过火石灰的危害,消解后的熟石灰应存放一周以上。消石灰在存放时应保持潮湿状态,并用塑料布或其他材料覆盖,使用时应过孔径10mm的筛,并尽快使用。
(2)闷料
应选用低液限粘土(我市境内的粘土基本都为低液限粘土),土块应打碎,不得含有15mm以上的颗粒。如土过干,应事先洒水闷料,使土的含水量达到18%左右。粘土的闷料时间一般为12小时。
(3)拌和
有条件时宜采用稳定土拌和楼进行集中厂拌。对于一般的水毁修复,由于受到施工条件限制,可采用现场机械拌和,即利用装载机现场拌和,拌和时间应以拌和均匀为止,现场拌和时,水泥或石灰的剂量应提高1%。
(4)摊铺与碾压
优先选用机械作业为主,人工配合的摊铺与碾压作业方式;对于作业面小,装载机、推土机、压路机等机械无法作业时,可选用人工进行摊铺,夯土机夯实。机械摊铺碾压时,松铺厚度根据压路机的重量确定,一般松铺厚度控制在30cm以内,压实厚度控制在20cm以内;当用人工摊铺、夯土机夯实时,松铺厚度一般不超过20cm。
(5)养生
水泥石灰稳定土、三合土碾压成型后,应及时进行洒水养生。
6.2 质量控制关键点
(1)生石灰应充分消解成消石灰粉,消解后的熟石灰应存放一周以上,在使用前应过10mm的筛。生石灰、消石灰粉应覆盖保存,注意防潮、防水,且不宜存放太久。因为存放过程中,生石灰会吸收空气中的水分而熟化成熟石灰,再与空气中的二氧化碳作用而成为碳酸钙,失去胶凝性能。
(2)水泥石灰稳定土配合比按重量比计,三合土配合比按体积比计,现场施工时水泥石灰的用量应比室内配合比高1%,计量必须准确,拌和必须均匀,且含水量略大于最佳含水量。(下转第167页)
(上接第155页)
(3)应严格控制摊铺厚度,压实度按不小于97%控制。
7 施工安全及环境保护措施
(1)要严格按照《公路养护安全作业规程》(JTG H30-2015)的要求,做好养护作业区的安全布设。
(2)现场电气设备均作漏电保护装置;施工机械按作业规程操作,无关人员严禁使用。
(3)进行安全技术交底,配置口罩等安全防护用品。
(4)在施工过程中,要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等的污染,尤其要注意石灰粉对周围环境的污染,在石灰的运输、储存过程中要做好覆盖。
[责任编辑:朱丽娜]