二灰稳定土配合比设计及施工

二灰稳定土配合比设计及施工

32二灰稳定土配合比设计及施工 二灰稳定土配合比设计及施工 兴六建设指挥部苏波秦贵

【摘要】二灰稳定土基层,是高速公路路面构造的重要组成部份,它起着承托路面和扩散路面应力的

作用,二灰稳定土配合比及施工质量,直接影响路面的承载能力和耐久性.本文介绍了兴六 高速公路路面基层二灰稳定土配合比的设计方法和对基层的施工要求,供大家参考. 【关键词】二灰稳定土配合比设计 1工程简介

兴六高速公路由主线和联线组成,线路主线K1824-980一K2824-333.62为高速公路,全长 99.81km;兴业联线为一级公路,全长12.93km;贵港联线为一级公路全长18.44km;横县联线为 二级公路全长20.80km;山心支线为二级公路全长1.825km;建设工期为24个月,本项目的建成 对推动广西经济发展和沿线各市县经济发展将起到十分重要的作用.

不同等级公路路面的基层,都对路面的整体承载力有很大提高,可避免路面早期损坏,使路面 的使用性能提高,使用寿命增长. 2二灰稳定土的材料要求

二灰稳定土由水泥,石灰,粉煤灰,碎石组成,其中水泥,石灰,粉煤灰为水硬性无机结合料. 2.1石灰

(1)石灰应符合《GB1594—79》标准三级以上的技术指标.

(2)石灰应在用于工程之前七天,充分消解成能通过10mm筛孔的粉状,并尽快使用. (3)石灰应设棚存放,并能防风避雨. 2.2粉煤灰

粉煤灰中主要成分活性Sio2,Al2O3和Fe2O3的含量应大于总质量的70%,粉煤灰的烧失量不 应超过20%,粉煤灰的比表面积宜大于2500cm2/g.干粉煤灰和湿粉煤灰都可以使用.干粉煤灰 如堆在空地上,应加水防止飞扬造成污染;湿粉煤灰的含水量不宜超过35%.为节约成本,一般采

用三级灰. 2.3水泥

普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,和火山灰质硅酸盐水泥均适用于稳定土.但不得使用快硬 水泥,早强水泥及已受潮变质的水泥.宜采用标号325或425的水泥. 2.4碎石

用于基层混合料中,集料的最大粒径不应大于31.5mm,小于0.075mm颗粒的含量宜接近0, 压碎值不大于26%,液限小于28%,塑性指数小于6%或9%(潮湿多雨地区塑性指数宜小于6%, 其他地区塑性指数宜小于9%).级配应符合表1.

工程科技2003年第2期33

表1通过下列筛孔(方孔筛)的质量百分率 I粒径(mm)31.5199.54.752.360.60.075

通过率(%)10081～9852～7030～5018～386～200～7

基层级配碎石中,小于0.075的颗粒含量宜接近于0是非常重要的,笔者做过这样的试验,当 小于0.075的颗粒含量超过规定约5～6%,外掺水泥用量增加到3%时,二灰土的强度只有 1.4MPa,当0.075以下的颗粒含量在10%左右时,即便将外掺水泥用量减为1%,其强度也高达 1.98MPa,由此可见0.075以下颗粒含量的影响. 2.5水

水应洁净,不含有害物质,PH=7. 3配合比的选定

(1)设计时石灰稳定土的7天浸水抗压强度应大于0.8MPa. (2)设计配合比为:石灰:粉煤灰:碎石=5:15:80,外掺1%水泥. (3)通过用重型击实试验求出二灰稳定土的最大干密度:

分别制做含水量为5.5%,7.0%,8.5%,9.0%,10.5%的试件,求出各试件的干密度,见表2,

鬻295虚匿旺正巨匝曰————1_二—嚣.卜一一十_.卜_什I.,I2.06l2.10l2.13l2.09l2.o4I1?LJ—L— 含水盈(%)

(4)制作二灰稳定土无侧限抗压强度试件的材料计图1击实曲线 算(试模标准尺寸015cm×15cm): ①单个试件标准体积:(15××3.1415×15=2651(cm3). ②基层的压实度为98%,压实后的干密度应达到2.13×0.98=2.09(g/crn3). ③单个试件干材料的质量为2651×2.09=5540(g),外掺1%水泥,即将2651cma的体积分成 101份,亦即将5540g干材料分成101份,每份材料的质量为5540g÷101=54.85(g). ④单个试件配料:

单个试件混合料(不包括水泥)的质量为5540—54.85=5485.2(g) 水泥:1×54.85:54.85(g) 石灰:5×54.85=274.3(g) 粉煤灰:15×54.85=822.8(g) 碎石:80×54.85:4388(g) 水:5540~0.085=471(g) (5)材料准备

将13个试件的材料分别配好(水泥除外),单独加水拌和均匀(也可将13个试件的材料合在一 起拌和均匀),闷料2个小时.

闷料快结束时,将水泥加入并拌和均匀(如果将13个试件的材料拌在一起,应小心地将拌和物

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均匀的分成13份),在一小时内将试件成型完毕. (6)试件成型

将试模和上下压柱涂一层薄机油,把下压柱放进试模下部并外露2em左右,将一份材料分2～ 3次倒入试模中,每次都将试料捣匀,然后放入上压柱,也应使其外露2em左右.

试模连同上下压柱一起放到试验机上加压,直到上下压柱都压入试模为止.维持压力lmin. 解除压力后,取下试模,拿去上压柱,在脱模器上顶出试件,称试件质量,准确到5g,用游标卡尺量

试件高,准确到0.1mm. (7)试件养生

称量后的试件应立即用塑料薄膜包覆并放到恒温恒湿的养护室内保湿养生7d,养护温度应控 制在25℃±2℃.

养生期最后一天,应再次称试件的质量,养生期间质量损失不得大于10g,超过此规定的试件 应作废.将称量后的试件浸泡在水中,水深应高于试件2.5cm. (8)试验步骤

①将已浸水一昼夜的试件从水中取出,用旧软布吸去试件表面自由水,并称试件的质量. ②用游标卡尺量试件的高度,精确到0.1mm.

③将试件放到压强仪(用50kN或100kN的应力环,并配置球座)或试验机(≤120kN度盘)下 压板上,进行抗压试验.试验过程中,应使试件的压缩变形等速增加,并保持速率约为lmm/min. 记录试件破坏时的最大压力P(N).

④从试件内部取有代表性的样品测定其含水量. ⑤按下式计算试件的无侧限抗压强度: Rc=P/A=0.000057P(MPa)

⑥允许偏差:大试件偏差系数cv(%)不应大于20%,中试件偏差系数Cv不应大于15%,小 试件偏差系数Cv不应大于10%. 4施工要求

4.1松铺系数的确定

选择一试验段,通过碾压测试压实度和厚度的关系以确定松铺系数. 4.2混合料的拌和,运输

设拌和站拌和二灰碎石料.拌和出的混合料要均匀,颜色一致,无离析现象,拌和站的拌和速 率为每分钟4～5吨混合料.工地试验室及时抽检混合料的石灰剂量,达到5%以上方可装车出 站;如天气特别干燥,运距又远时,车斗必须加以覆盖. 4.3摊铺

混合料运至现场两车以上才可开始摊铺,以减少摊铺机停顿造成的表面波浪;摊铺速度要均 匀,平均每分钟lm,表面要平整.摊铺机两侧派专人看管传感器及摊铺出的料面与控制绳的误差,

用2m直尺测定平整度并及时调整.摊铺时的含水量应高于最优含水量1%～2%,以补偿摊铺,碾

压过程中的水分损失.运到现场的?昆合料应及时摊铺,现场存放时间不得超过24小时. 4.4碾压成型

在混合料摊铺出至少30m后,压路机方可上基层碾压,以减少每工作段的接缝,确保表面的平 整度.碾压时先静压两遍再开振动,先压两侧后压中间,每道轮迹重叠1/2轮宽;每次的停机处应

交错分开,以免集中停在一处造成局部鼓包. 4.5养生 礓一阿

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石灰,粉煤灰稳定土在养生期间应保持一定湿度,时间应不少于7天.养生方法可视具体情况 采用洒水,覆盖砂或沥青膜等.养生期间应封闭交通;当不能封闭时,可应将车速度限制于30km/

h以下,但应禁止重型车辆通行. 4.6温度对二灰稳定土施工的影响

在较低温度条件下施工,对二灰稳定土的强度有影响.笔者曾做过不同温度条件下,不同水泥 掺量的二灰土强度试验,采用的主要材料为水泥:红河牌32.5MPa,粉煤灰:贵糖,石灰:横县,碎 石:德宝石场.试验结果见表3.