黑龙江省六建建筑工程有限责任公司黑龙江哈尔滨150076
摘要:公路建设需要对多种材料进行使用,石灰就是其中之一,石灰在整个工程中占据相当重要的地位,所发挥的作用也不可替代。保障石灰稳定的施工状态,可从根本上实现对公路建设质量的保障,所以说石灰稳定性与公路建设质量之间存在着相当密切的联系。现阶段的施工工作中,石灰稳定性会受到许多因素的影响,最终导致工程的整体质量不能取得预期效果。首先需要针对其中存在的问题进行客观分析,然后根据其中存在的问题提出科学合理的建议。
关键词:石灰稳定土;施工;病害防治
现阶段的路桥施工工作已经逐步实现对石灰土材料的大面积使用,在刚度、承重能力以及操作性方面,石灰材料所占据的优势相当明显。在路桥基层施工过程中,使用石灰土材料可实现对工程造价的有效控制。并且在不断降低施工成本的同时,促使施工效率得到真正意义上的提升。保障石灰土的稳定性是实现上述目标的关键与核心,注意其稳定性必须实现对相关标准与要求的满足。在提升施工质量方面我们也需要针对石灰的病害问题进行不断改善。
一、石灰稳定土的性质及特点
1.石灰稳定土具有良好的力学性能,初期强度和水稳定性较低,后期强度和水稳定性较高。实践证明,强度形成较好的石灰稳定土具有较高的抗压强度和一定的抗拉强度,且板体性好,具有很大的刚性和荷载分布能力。因此,它是一种很好的道路建筑材料。
2.在粉碎的土中掺入适量的石灰经过机械、人工拌和均匀后,石灰与土之间发生强烈的离子交换、结晶硬化、火山灰及碳酸化作用,从而使土的性质发生根本变化:由于离子交换作用,减弱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的增大而增大,而最大干密度随石灰剂量的增大而减小;石灰土的强度是在一系列复杂的物理、化学反应过程中逐渐形成的,而且此反应过程需要一定的温度和湿度条件,石灰的掺入明显的增加了土的无侧限抗压强度和整体强度。
二、石灰稳定土病害与防治
1.面松散、起皮
(1)质量问题及现象
通过相关调查研究发现,起皮、松散,成型困难等问题普遍存在于石灰稳定土碾压层碾压完成的过程中。现阶段道路施工问题所面对的难题之一就是,石灰稳定土的皮现象。在土用石灰稳定性低于塑性指数时,起皮松散的现象更是严重。
2.原因分析
(1)石灰土碾压表面起皮的原因一般为:
①石灰土土的含水量不均匀且表面失水过多;
②为调整高程而贴补薄层或平地机整平时有薄层贴补;
③碾压机具不足,碾压不及时。
(2)石灰土碾压表面松散的原因一般为:
①施工路段偏长,拌和、粉碎、压实机具不足;
②粉碎、拌和后未及时碾压,石灰土表层失水过多。
3.防治措施
(1)防治碾压层起皮的措施
①确保碾压时石灰土含水量均匀且与最佳含水量差值不多,建议碾压时含水量控制在大于最佳含水量1%-2%之间;
②合理组织施工,配备足够合适的机具,保证翻晒均匀、碾压及时;
③严禁薄层贴补,局部低洼之处应留待填筑上层时解决(如在初始碾压时发现高低不平,可将高处用平地机刮去,低处翻松10cm以上再补料一起拌和后再碾压。碾压过程中发现有局部起皮处,应及时翻开重新拌和碾压。
(2)防治石灰土碾压层表面松散的措施
①合理确定施工段落长度,合理配备压实机具,保证碾压及时;
②碾压时若含水量过低,应适当洒水后再碾压;
③高温有风的干燥气候,尽量上午备料、下午整平、夜内碾压,或采取覆盖碾压。
4.石灰稳定土缩裂石灰稳定土缩裂类型主要有以下三种
(1)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;
(2)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。
(3)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。
5.石灰稳定土基层缩裂的影响因素
(1)土的性质的影响
从石灰稳定土自身角度进行分析后可以发现。稳定塑性指数较大的火混合料与塑性指数较小的砂性土混合料在干缩系数之间有相当大的差异,前者明显高于后者。塑性指数与干缩系数之间也有一定的相似性,规律相同就是其中之一。我国现行的要求与标准明确提出,石灰土的稳定塑性指数需要在15到20的范围之内。
(2)含水量及压实度的影响
在过多含水量的影响之下,石灰稳定土的干缩裂缝问题明显存在。受到含水量的影响压实土性质也会发生一定程度的变化。如果在实际施工中满足含水量需求,并没有开裂现象存在于沥青面层中,就不会出现开裂现象,但是含水量整体上偏大,就会导致基层出现干缩裂缝。
压实度基层的裂缝现象也可实现对上述现象的直观体现。通过相关调查与实践我们可以发现,在压实度较小情况下所发生的干缩,严重现象会远远超过压实度较大时所产生的干缩。石灰土的密实程度较好,不仅可提升整体强度,同时也在水稳性以及抗冻性方面发挥自身的优势。
三、必须采取切实可行的防裂措施
1.控制压实度和含水量压实时一定不要大于最佳含水量:而应略小于最佳含水量,同时严格控制压实度,尽可能达到最大压实度。
2.控制压实含水量石灰稳定土因含水量过多产生的干缩裂缝显著,因而碾压时控制含水量一定要接近最佳含水量。
3.严格控制压实标准实践证明,压实度小时产生的干缩要比压实度大时严重,因此要尽可能压缩到最大压实度。
4.重视初期养护干缩最不利情况是石灰稳定土成型期要重视初期养护,保证基层表面处于潮湿状态,防止干晒。养护期一般为7天左右,养护期应封闭交通。在石灰稳定土施工结束后,要及早铺筑面层,使基层含水量不发生大的变化,以减轻干缩裂隙。
5.避免在不利季节施工温缩的最不利季节是温度在0-10℃时尽量避免在不利季节施工,最好在当地气温进入0℃前一个月结束石灰稳定土施工,以防在不利季节前产生严重缩裂。
6.尽快铺筑面层石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层使石灰土基层含水量不发生大的变化,以减轻干缩裂缩。实践证明在施工工程中如果能够按照以上措施进行石灰稳定土基层施工时就能很好地控制石灰稳定土基层的缩裂。
结语:制作石灰稳定土所使用的材料一般在施工现场获取,在造价方面石灰稳定土所占据的优势相当明显。为在真正意义上实现对石灰稳定土抗拉强度以及抗压强度的保障,我们需要针对施工过程中影响石灰土稳定性的因素进行合理控制。在控制施工质量方面,石灰稳定土呈现出较为复杂的现象,所以会有很多不可避免的病害,存在于施工过程中,最后对施工整体质量造成影响。这也要求施工人员必须提高对石灰稳定土施工质量管理工作的重视程度。并且在原有的基础上进行不断加强。
参考文献:
[1]王军兰.石灰稳定的施工与病害防治[J].自然科学:文摘版,2015(10):00010-00010.
[2]王蒲红.石灰稳定土施工与病害防治[J].经营管理者,2016(6).