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1、 石灰稳定土在市政道路施工中的应用代建平 摘要：石灰稳定土是市政道路建设中使用最多的一种材料，在深入理解石灰稳定土强度形成机理的基础上，控制石灰稳定土材料的质量，并对石灰稳定土施工中的关键技术进行控制，这对保证整个道路石灰稳定土基层的施工质量具有重要意义。关键词：道路施工；石灰稳定土；作用机理；材料控制；施工技术随着经济建设的快速发展，城市不断的向外扩张，其规模越来越大，城市道路的建设也进入到高速发展的阶段。石灰稳定土作为市政道路基层建设中的重要材料，在理解其强度形成机理的基础上，对石灰稳定土的材料质量进行严格控制，并提高石灰稳定土的施工技术，这对保证整个道路建设的工程质量有重要意义。1、石灰
2、稳定土的强度形成原理石灰稳定土是在细粒土中掺入适量的石灰，并在最佳含水量下被压实的一种混合物。将石灰和土充分拌合，在含水量达到最佳条件时，两者发生一系列物理和化学作用，使土的性质发生根本的变化。这些变化概括起来主要包括三个方面1：离子交换作用，结晶硬化作用和火山灰作用，碳酸化作用。1）离子交换作用消解的石灰与土拌合后，产生的离子交换使得土的结构就发生了变化。石灰电离出来的二价离子（Ca2+）与土中的一价离子（Na+、K+、H+）交换，较细土颗粒表面所吸附的离子由一价变成了二价，土颗粒表面吸附的水膜厚度减少，土粒之间的距离减小，分子引力随着增加，许多单个土粒聚成小团粒，组成比较稳定的絮凝物。凝胶
3、物质能将矿物颗粒连接和胶结起来，使土的结构和稠度产生变化。凝胶物质的作用减少了消石灰对水份的吸收，增加了灰土的抗水性。2）结晶硬化作用和火山灰作用结晶硬化作用石灰石中一部分Ca（OH）2与土中较细的土颗粒发生离子交换，绝大部分Ca（OH）2都自行结晶了。其反应式为：Ca（OH）2+H2OnCa（OH）2nH2O火山灰作用同时游离的Ca2+与土中的SiO2和Al2O3作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙，其化学反应式为：Ca（OH）2+SiO2+nH2OCa2SiO2（n+1）H2OCa（OH）2+Al2O3+nH2OCa2Al2O3（n+1）H2O上述结晶物质和含水的硅酸钙和铝酸钙结晶都是胶凝物质，它
4、们具有水硬性并能在固体和水两相环境下发生硬化。这些胶凝物质在土微粒团的外围形成一层稳定保护膜，或填充颗粒空隙，而使颗粒间产生结合料，减小空隙与透水性，同时提高密实度。3）碳酸化作用和土拌合在一起的Ca（OH）2还会与空气中的CO2产生反应，其化学式为：Ca（OH）2+CO2CaCO3+H2OCaCO3是坚硬的结晶体，它和其生成的复杂盐类把土粒胶结起来，从而大大提高了土的强度和整体性。以上三个方面的作用，降低了土的塑性，提高路基板体性、强度和稳定性。2、石灰稳定土材料的控制石灰稳定土是将土、石灰和水等按照一定的比例进行调和、压实得到的混合料，其主要组成成分有土、石灰和水。1）土的选择土指塑性指数
5、为1520的黏性土以及含有一定数量黏性土的中粒土和粗粒土，颗粒最大粒径不应超过15mm，这样易于粉碎和拌和，便于碾压成型，达到石灰稳定土的设计强度2。用于石灰稳定土时，颗粒最大粒径不大于37.5mm；硫酸盐含量超过0.8%和有机质含量超过10%的土不宜用石灰稳定土。当利用石灰来稳定无塑性指数的级配砂砾、级配碎石、未筛分碎石时，必须在混合物中添加约为15%的粘性土；经过相应试验，粘性土土块的尺寸必须有效控制在15mm以下。当必须用到一些特殊材料时，如级配砾石、砂石、杂填土等，必须经过严格的试验，才可以用于道路施工。2）石灰的选择通常石灰应达到二能石灰以上的标准，即石灰中的有效钙和氧化镁含量不小于
6、80%，颗粒极细U粒径约为（1um），其质量应符合石灰技术指标（GB1594-79），既能满足石灰稳定土基层氧化，水化成型的需要，保证基层强度，又能提高基层的稳定效果，对保证石灰稳定土的质量起决定性的作用。同时要尽量缩短消解后石灰的存放时间（一般提前消解的时间为7d-10d）。生石灰的消解在石灰稳定土基层的施工中有重要用，也是保证施工质量的一个重要环节。同时，消解后的石灰含水量不超过35%，以利于石灰与土能够均匀地拌和。在消解过程中，要正确地控制加水量与加水速度，使消解后的石灰不能过干而扬尘，也不能过湿而粘结发软，表面看起来要松散。消解后的石灰应采取措施进行保护，如覆盖土。这样即能防止石灰稳定
7、土在日晒下过干而“扬尘”，影响周围环境，又能防止下雨淋湿而“黏结发软”，不能拌和3。3）水的选择石灰稳定土施工对水的要求不高，凡饮用水（含牲畜饮用水）均可用于石灰土施工。3、石灰稳定土施工过程中技术的控制3.1石灰稳定土的施工1）路基层准备。石灰稳定土施工前，要求对路基的顶部严格验收，其内容包括压实度、宽度、标高、横坡度、平整度等规范要求的项目。路面须设置好施工控制桩。2）整平。用自卸车将拌合好的石灰稳定土运送到施工区域，采用平地机将石灰稳定土均匀的铺设在路面上。要求在最后一次整平前，可以采用洒水车喷洒一遍水，用来补充施工过程中表层水分的散失，以利于表层碾压成型。平地机最后一次整平是宜带土作业
8、，切忌薄层找平，要遵循宁刮不补的原则。3）碾压。碾压采用静态压路机和振动压路机分不同的阶段完成。在整平后，先采用振动压路机，从道路的两侧向中心碾压。要求碾压过程中，压路机后轮应重叠1/2轮宽，碾压4-5遍。压路机的碾压速度须分阶段控制，头两遍车速控制在1.51.7km/h，以后车速采用2.02.5km/h，直到路面无明显轮印。碾压过程中须遵循“有边到中，先轻后重，由慢到快”的原则，同时，要求碾压必须连续完成，中途不得停顿。4）养护。对于不能及时覆盖上层结构层的石灰稳定土，需要洒水养护，养护时间不少于7天。养护期间要保持石灰稳定土表面经常湿润，禁止除洒水车外的一切车辆的同行。3.2石灰稳定土的质
9、量控制1）压实质量控制确定准确的标准压实度。做标准密度击实实验时，必须严格按照实验规程，确保实验有足够精度。重视石灰稳定土试验阶段的施工。控制碾压前的含水量。碾压前及时准确的测定石灰土的含水量，控制碾压前石灰稳定土的含水率接近最佳含水率。布灰要均匀。对于二次布灰，要重新进行标准击实。3.3石灰稳定土的强度控制1）合理选择土质做灰土时优先选择1220的粉质粘土或粘质粉土，能够保证石灰稳定土的强度。对于选择砂性土，须通过加大石灰的剂量来提高强度，或需要加一定量的水泥4。对于重粘土，须分两次加石灰。2）石灰品质、灰土拌和均匀性及石灰剂量控制。石灰应在用于工程之前7d；充分消解成能通过10mm筛孔粉状
10、，并尽快使用，在正式用于工程之前须进行检验，合格后方可使用。3）含水量控制。碾压时控制好含水量，能有效改善和防止干缩缩缝的出现；同时控制好含水量，容易碾压密实，提高强度。4）根据天气及季节性，合理安排施工。石灰稳定土施工不宜安排在雨季，施工气温不应低于50C。在冬季低温条件下，对于未施工完的灰土，特别是最后一层灰土，应备上素土，整平稳压，这样可以保证已完成的灰土“安全过冬”5。5）成品石灰稳定土养护要及时到位。石灰稳定土成型后应及时进行压实度检测，合格后就开始进行养护，杜绝表面干湿交替现象发生，养护时间不应小于7d且封闭交通。4、结语石灰稳定土良好的力学性能，决定了其在道路建设中重要的地位。在
11、理解石灰稳定土强度形成机理的前提下，注重控制石灰稳定土的选材，注重石灰稳定土施工节点的质量技术的控制，这对于保证整个市政道路基层建设的工程质量有重要的意义。参考文献：1张登良.石灰稳定土原理及应用J.西安市政道路学院学报，1987，5（4）：1-12.2李霞.石灰土基层技术在市政道路施工中的应用J.中国高新技术企业，2014，（22）：35-37.3唐山平，孙志恒，陈莲芳.石灰稳定土在道路工程中的应用J.中国水利水电科学研究院学报，2010，8（4）：314-318.4吴玲.石灰稳定土基层在城市道路施工中的应用J.工程建设与设计，2012（8）：190-193.5钱玉林，卜龙章，胡顺痒，等.石灰稳定膨胀土的效用及其施工质量控制J.岩土力学，2002，23（3）：325-328. -全文完-
