石灰工业废渣稳定土基层的质量分析

王臣 庄占勇

【摘 要】石灰工艺废渣稳定土基层是一种无机结合料土层，利用石灰和工业废渣材料的特点，用于基层可以取得很好的效果，并节省了材料。本文对这种材料的路面基层容易产生的各种病害进行了列举，并对预防措施做了简要的介绍。

【关键词】石灰；工业废渣；基层；预防措施

石灰工业废渣稳定土层是指，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，加入适量的水后，经拌和、压实和养生得到的具有一定强度的稳定混合料土层。在石灰工业废渣稳定土基层中长出现的问题有：压实度不符合要求、抗压强度不满足设计指标、产生离析、基层中横向裂缝的产生、局部裂缝等这些在基层中产生的问题对公路的耐久性使用造成很大的影响，增加维修和管理费用，在设计施工时要认真的对待这些问题。

1 产生质量问题的原因

1.1 压实度不符合要求的原因

基层压实度达不到要求是路面质量的一个重要问题，影响因素较多，处理也较麻烦。引起这种问题的原因可能是基层的材料粒径选择的不合适，粒径级配太均匀，或者施工前没有进行粒径的配合试验，粒径级配就可能不良好，压实时材料离散性强，出现不密实现象；施工时石灰、粉煤灰以及碎石的比例变化频率较高，也会影响压实度，三种材料的密度不同，所用比例改变的话，基层的密度值也改变；施工时压实设备的选取上，有可能压路机的组合不合理，压路机质量较轻，或者碾压的遍数不够，碾压时出现漏压，也会造成压实度达不到设计要求；在拌料时，材料拌和不均匀，粗细骨料局部出现过多或者缺少，压实过程中含水量达不到最佳的压实含水率，都会造成压实度的质量问题。

1.2 抗压强度不满足的原因

首先，是材料对抗压强度的影响，石灰、粉煤灰以及材料中土的含量和塑性指数都会影响基层的抗压强度，土的塑性指数越大，稳定土的抗压强度就越高。

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稳定性因素的一个重要条件，石灰的数量更是一个关键的因素，如果石灰和粉煤灰的含量不够或者比例不合适，即使材料的密度再大，也不会有好的压实效果，也即没有很高的抗压强度。

再次，就是施工质量的影响，施工质量的作用主要体现在材料的拌和均匀性和压实度上，施工质量是决定抗压强度的决定性因素。

最后，是养护条件，选择合适的养护方式，保证施工时碾压过程中和施工完成养护时路面有适宜的水分，满足材料本身例如火山灰等反应所需要的基本用水。

1.3 摊铺产生的离析原因

混合料选料时，粒径级配不稳定，或者碎石和粗集料含量较多，并超过了骨料最大设计粒径，集料的规格不均等，在摊铺时容易有离析现象的发生。混合料在运送时，如果距离太远或者路面颠簸严重，混合料在运送过程中有可能就已经发生离析现象。另外摊铺机的工作状态也有一定的影响，施工前没有对摊铺机仔细的检查，其工作性能较差，连续作业能力弱，混合料也会发生离析。

1.4 基层裂缝出现的原因

混合料中如果石灰和粉煤灰等粉粒含量较多，或者塑性指数过大，粉粒会在含水量损失时产生收缩，从而导致横向裂缝和局部“节理状”，在含水率超过最佳含水率的情况下，水分蒸发后容易出现这种现象。在碾压过程中，如果环境温度过高的话，基层强度很快形成，但在温度降低时会产生收缩变形，出现裂缝。碎石中黏土含量的过多，碎石质量不合格，是裂缝产生的原因之一。路基发生不均匀沉降时或者沉降没稳定时，在养护不及时或者养护条件不合适，洒水过量等都会产生基层的裂缝。

1.5 基层产生起包原因

石灰没有完全消解，或者石灰在选用时没有经过筛检，块径较大的在遇水后体积膨胀，在膨胀处出现起包现象；矿渣在选用时也要进行充分裂解，在铺装后裂解也会膨胀引起起包。

1.6 透层油和稳定粒料的黏结质量

透层油的选择不当，不能进入基层较深的部位，单位面积上的粒料用量过多，或者沥青的用量大，施工时没有按照要求进行，基层压实不良，表面材料松散，没有成为一个牢固的整体，这些原因都会造成透层油透不下去，造成和上部面层的粘结不牢靠，在车辆经过时被大片带起。

2 预防治理措施

2.1 压实度的预防措施

严格的控制拌和料内的用水量，一般比最佳含水率大1%，不能使混合料内的水分过多或过少，保证混合料的材料比例，并拌合均匀，路拌时增加拌合次数，厂拌时机械内要留1/3的余料。压实时采用合适的压实机械，使用正确的碾压方法，保证不出现漏压，压实遍数要满足设计要求，碾压要及时，一般在拌和4h之内进行。

2.2 抗压强度的预防措施

选择合适的材料，保证石灰和粉煤灰的质量等级和相关的技术指标，石灰进行前要充分的消解，并经过过筛选择，石灰和粉煤灰要拌合均匀，在压实完成后及时的进行养护，时间大概两周左右，养护过程中保持基层表面不过于干燥。施工时最后选择在温度较高的条件下进行，这样有利于强度的增大。碾压时要在最佳含水率下进行，保证抗压强度满足设计要求。

2.3 摊铺产生离析的预防

保证材料的级配复合要求，集料规格均匀一致，严格按照配合比进行下料，混合料在拌和好的情况下要避免长时间的堆积，并降低堆积高度，防止锥形下粗料向下滚动，摊铺机要保持在最佳的工作状态，在摊铺机内始终要保持1/3的余料和新添加的混合料混摊。

2.4 基层裂缝的预防措施

控制混合料的配合比，选择质量好的集料，碾压时保证在最佳含水率情况下进行，保证路面的压实度满足要求，对于填筑较厚的路基，在沉降基本完成后进行基层的施工。对于开裂的基层使用玻璃纤维网进行加固，纵向裂缝时还要采用跨缝加固，防止对路面造成反射影响。在冬季施工时，施工过程中要主要保温。养护时洒水适当，并及时的排除表面的降水，必要时在强度形成时采用预切缝的措施减少开裂。

2.5 基层起包的预防措施

在施工前一个星期内对石灰进行充分的消解，消解完成的石灰再经过10mm的筛子过滤，除去粒径较大的石灰颗粒。采用矿渣时保证其分解完全和充分稳定，碾压时在最佳含水率下进行。

2.6 透层油与稳定料的黏结不牢预防

选用较好的透油材料例如自制的石油沥青或者煤焦油等，在基层表面要清扫干净，彻底清除表面的浮灰和杂物，采用乳化沥青时，事先进行试验确定渗透效果，以保证渗透效果好。适当的增加轮胎式的压路机碾压遍数，在碾压过程中可以喷洒乳化沥青，保证透层油和稳定粒料之间的黏结作用。

3 结语

对于石灰工业废渣稳定土基层，针对不同的病害，其采取的质量控制和预防措施大致相同，包括：采用质量较好的混合料，保证各种材料的配合比和粒径的级配指标，并拌合均匀；基层内含水率要在最佳含水率左右，不能过多或者过少，碾压要采用合理的机械和合适的碾压方法，保证压实度；保证石灰和工业矿渣的充分消解和裂解；施工过程中要严格按照施工工艺进行，尽量在地基沉降完成后，进行路面基层的施工；养护要保证合适的水分，及时的洒水和排除路面积水等现象。

【参考文献】

[1]中华人民共和国标准.JTG B01-2003 公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]胡长顺，王秉纲.复合式路面设计原理与施工技术[M].北京：人民交通出版社，1999.

[3]黄晓明，邓学均.路面设计原理与方法[M].北京：人民交通出版社，2001.

[责任编辑：王迎迎]