石灰稳定土的常见病害及防治措施

石灰稳定土的常见病害及防治措施

摘要：本文介绍了石灰稳定土性质及特点，并由此分析了石灰稳定土几种常见病害的形成机理及防治措施。

关键词：石灰稳定土、弹簧、隆起、缩裂、防治

一、石灰稳定土的性质及特点

1、性质

粉碎的土掺入石灰、水、经过拌和均匀后，石灰与土之间发生强烈的离子交换、碳酸化及结晶作用，从而使土的性质发生根本变化。由于离子交换作用，减薄了土的吸附水膜作用，促使土颗粒凝集和凝聚，形成团粒结构，从而降低土的塑性指数；石灰稳定土的最佳含水量随石灰剂量增加而增大，而最大干密度则随石灰剂量增加而减少；石灰的掺入能明显地提高土无侧限抗压强度及整体强度。

2、特点

石灰稳定土具有良好的力学性能，初期强度和水稳定性较底，后期强度和水稳定性较高。实践证明，强度形成较好石灰稳定土具有较高的抗压强度（最高能达到4~5Mpa）和一定抗拉强度，且板体性好，具有很大的刚性和荷载分布能力。因此，它是一种较好的路面基层（非高等级公路）和底基层材料。

石灰稳定土虽然有许多优点，且应用较广，但相对于其它稳定结合料仍有不少缺点，容易出病害。只有经过有效的病害机理分析并通过一定的防治措施，才能最大限度发挥石灰稳定土的性能。

二、石灰稳定土常见病害及防治

1、石灰稳定土成型时弹簧、起皮、拥包及防治

石灰稳定土碾压成型时常会出现局部弹簧、松散并有大面积起皮现象，局部含水量过大易产生弹簧现象；拌和不均或局部粗细颗粒离析现象易导致松散现象；表面过干，平地机薄层找平易造成大面积起皮；压路机碾压方式不当易产生拥包。为防止上述病害出现，在施工过程中注意以下几点因素：

1）土块要粉碎，最大尺寸不应大于15mm，且拌和要充分均匀。

2）控制好原材料（土、石灰）及混合料含水量，拌和好的混合料含水量宜大于最佳含水量+1%左右，且要拌和均匀。

3）碾压过程，石灰稳定土表面应始终保持湿润。

4）严禁薄层贴补，摊铺时"宁高勿低"，平地机最后整平时"宁漏勿补"。

5）碾压时，压路机应遵从"先轻后重"，"先边后中"，"先慢后快"原则连续不断地碾压至规定压实度。

2、石灰稳定土成型初期隆起、开裂及防治

生石灰中常含有过火石灰。在石灰稳定土成型后，过火颗粒才逐渐消解，体积膨胀，引起成型后的石灰土层隆起，为消除这种病害，通常将生石灰提前10~12天运进施工现场，并进行充分消解；对于镁质石灰，由于难消解，则需提前12~15天进行消解，且加水速度不已过快、过急，以便于镁质石灰能够充分得以消解。

目前，我国不少厂家开始生产袋装生石灰粉（磨洗生石灰）。生石灰粉使用时可不需消解，但拌入土中后，宜闷料3~8小时成型效果最佳。因为生石灰粉在土中消解过程中会放出大量水化热，如碾压成型过早，会由于生成的水化热过多而使土体积膨胀，产生隆起现象；成型过晚，则石灰与土之间各种有利反应作用不能够充分得以利用，且难以压实。

实际施工过程中，经常会发现石灰稳定土成型1~2天出现大量裂缝现象，高温季节尤为明显。这主要由两方面原因造成的结果：一方面是石灰稳定土自身含水量过大；另一方面是保湿养生不及时；水化反应后，石灰稳定土含水量减少，产生干缩裂缝。为了减轻或消除这种病害，石灰稳定土宜在接近最佳含水量时成型，成型后必须

采取有效措施保湿养生，养生期一般为7天左右，养生期应封闭交通。

3、石灰稳定土缩裂与防治

石灰稳定土缩裂类型主要有以下三种：第一种为干缩，是由于蒸发和混合料内部发生水化作用，混合料水分不断减少导致毛细管作用，材料矿物晶体间水化作用和碳酸化收缩作用等引起材料产生体积收缩；第二种为温缩，由于不同矿物颗粒组成的固相、液相（水）和气相在降温过程中相互作用的结果，使半刚性材料产生体积收缩。第三种为反射裂缝，是由于路基因某一种因素产生的裂缝反射致石灰稳定土上层而造成裂缝。石灰稳定土缩裂不但会降低石灰土自身强度，破坏板体结构，且会映射到基层、面层，影响工程整体质量，从而大大降低公路工程整体使用年限。因此必须采取切实可行的防裂措施：

1）改善土质，石灰稳定土的缩裂性质与土的粘性有关，粘性越大，则缩裂越严重，最适宜用石灰稳定的土塑性指数为12~20。对于塑性指数大于20的土适量掺入砂性土以降低塑性指数或该用其它形式稳定结合料。

2）尽量避免在不利季节施工，最好在第一次冰冻期来临一个半月前结束施工。

3）控制含水量，碾压时控制含水量宜大于最佳含水量+1%，，能够较好地改善石灰稳定土干缩性质。

4）掺入适量粗粒料，如碎石、石屑等，不但可以减少裂缝，而且可以提高石灰稳定土强度，改善碾压时拥包推济现象。

5）施工前，对出现裂缝的路基进行返工处理，以便减少反射裂缝的出现。

三、结论

目前，我国不少地方都缺乏天然砂石材料，铺筑路面基层（非高等级公路）、底基层完全外运石料，工程造价太高，客观上难以实现。石灰稳定土在对其常见病害进行有效防治后，其刚性和分布荷载能力较传统的级配碎石高得多。因此，可以广泛推广石灰稳定土作为路面基层（非高等级公路）、底基层材料，以节约工程造价。

水泥稳定碎石基层施工技术

■张静

摘要：通过亳阜高速公路水泥稳定碎石基层施工，对施工中原材料试验、配合比设计及施工工艺控制要点等，作了详细阐述，对今后同类型路面基层施工具有一定的参考意义。

关键词：水泥稳定碎石施工技术

水泥稳定碎石基层，因其良好的板体性、水稳性、抗冻性，早期强度高等特点被广泛用于高速公路基层。为了保证其工程质量，从技术角度而言，关键在于试验与施工控制两个方面。亳阜高速公路全长约100km，为双向四车道全封闭式高速公路，上、下基层设计分别为17㎝和18㎝厂拌水泥稳定碎石，我办结合以往的监理工作经验，从原材料检测、选择、配合比设计、拌和、摊铺、碾压等施工工艺作以严格控制，取得了较好的效果，现详述如下：

1、试验

影响水泥稳定碎石基层强度的主要原因有：水泥质量和剂量、碎石质量、集料给配、碾压工艺、养生条件与龄期，为此在原材料方面，我们严格控制碎石的各项指标，严格杜绝不合格材料进场，并通过水泥各项指标检测水泥质量，准确标定水泥剂量及混合料最大干密度。只有以真实、正确的数据指导施工，才能从根本上保证工程质量。

1.1原材料

1.1. 1水泥

水泥是水泥稳定碎石混合料的粘合剂，它的质量尤重要。施工时要选用质量好、各项指标合格、初凝（宜3h以上）、终凝（6h以上）时间较长的水泥，经过我们对几家水泥厂进行了的考察，并抽样检测，决定采用江苏巨龙水泥有限责任公司生产的“巨龙”32.5等级普通硅酸盐水泥。

1.1.2 碎石

碎石取自淮北以及淮南，碎石的合成级配要符合规定要求，另外压碎值、含泥量指标也应要符合规定要求。

表1 “巨龙”32.5等级矿渣硅酸盐水泥检测指标

检测项目单位标准要求实测值

三氧化硫% ≤4.0 1.92

细度% ≤10.0 2.5

凝结时间初凝min ≥45 4:45

终凝h ≤10 8:25

安定性（饼法）无裂纹、无弯曲

抗折3d Mpa ≥2.5 平均值4.0

28d Mpa ≥5.5 6.6

抗压 3d Mpa ≥11.0 平均值21.8

28d Mpa ≥32.5 12.0

合理的集料级配，可以明显增加混合料的强度的耐久性，并节省原材料。集料的级配对混合料质量起着决定性作用，级配的改变有时可导致混合料性能改变，影响着结构层耐久性，施工单位一定要认真对待级配问题，合理地保证集料级配在设计范围中值附近，发挥集料的骨架密实作用，提高工程质量。集料压碎值应不大于30%，集料中小于0.5颗粒含量以下细土有塑性指数时，小于0.075 ㎜的颗粒含量不应超过5%；细土无塑性指数时，小于0.075 ㎜的颗粒含量不应超过7%。含有塑性指数的土越多，其收缩性就越大，抗冲刷能力弱，易使基层产生裂缝，故对集料中塑性指数严格检查控制，切不可大意。

表2 水泥稳定碎石混合料中集料检测指标

检测项目单位标准值实测值

压碎值% 〈30 17.1

0.075 颗粒含量% 〈5 2.9

液限% 〈25 24.3

塑性指数_ 〈6 4.1

1.1.3 凡饮用水皆可使用，若有可疑水源，应委托有关部门化验检定。