二灰土的抗冻性试验

赵忠信

（通辽市政工程处，内蒙古 通辽 028000）

根据长余高速公路施工图设计文件，长余高速公路的路面底基层为二灰土(白灰：粉煤灰：土=10：30：60)结构。在二灰土大面积施工中，尤其是潮湿路段施工时，部分工程技术人员结合其它工程出现的二灰土松散、强度不足等问题，提出二灰土不耐冻，或者说二灰土受冻后，耐久性急剧下降，会导致基层出现早期裂缝和松散等现象并反射到路面面层，使路面石层过早破坏。针对工程出现的这些问题，技术人员进行了二灰土抗冻性专项研究和试验。

1 试验研究方案的确定

为了模拟二灰土在公路路面底基层上的实际工作环境，首先将二灰土成型；为了节约试验时间，分别采用高温和标准条件养生。按照《公路路面基层施工技术规范》4.1.6条的要求，二灰土应按28天强度为基础。所以本试验模拟了28天标养试件强度进行养生后的试件分成两组，一组饱水24h，另一组不饱水。抗冻试验时分别将饱水、不饱水试件再分成两组，即加水冻融和不加水冻融；按预先规定的冻融次数，测试二灰土试件的质量损失和破坏强度。

2 二灰土抗冻性试验的实施

2.1 单质材料的试化验

结合长余工程的实际情况，利用13标段辽宁路桥总公司使用的取土场和所备材料。先化验了单质材料，其结果列入表1。

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从单质材料的试化验结果上看，试验所用材料均满足长余工程技术规范对单质材料的要求。

2.2 二灰土的击实及强度试验

为了保证二灰土的成型质量，必须先承做二灰土的击实试验。依照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)的要求，在室内消白灰、筛料、烘料、配料、加水闷料后进行了击实试验。其结果为最大干密度=1.483g/cm。；最佳含水量W－21.2%

在击实试验的基础上，根据工程上实际要求的97%压实度，进行了5×5cm试件成型。在标准温度下养生6昼夜，饱水24h后，其测试试件强度结果如表2。

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通过上述的强度试验，证明此二灰土满足了长余工程规定的7天元侧限抗压强度大于0.7MPa的要求.有进一步试验的意义。为此进行了第二次成型，本次成型采用了10×10cm的试模，共成型6O块试件。其中1O块标养用以测试28天强度。其余50块采用高温(60"C)养生，按照时间1：20的比例。养生后的试件10块用来测试高温养生强度，其余4O块用来承做抗冻性试验。两组试件的强度值列入表3。

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2.3 二灰土的抗冻性试验

将高温养生的剩余4O个试件分成两组.一组饱水24小时.另一组不饱水。饱水和不饱水的二灰土试件分别采用两种抗冻方式进行冻融试验，即加水冻融和不加水冻融。二灰土试件采用的冻融条件为：应用了北京成套设备公司生产的DR型水泥混凝土抗冻试验机，试模外 防冻液做为温度传导介质，使试件内部能够在低温时达到一l7-+-2C；在解冻时试件内部为 5±2C从冻到融需4 5个小时 分析认为试件内部的这种温度基本上反映出春秋两季升降温时二灰土底基层的实际冻融状态。根据预先制定的冻融循环次数，分别测试了二灰土试件的质量损失和破坏强度。其结果见表4：

3 试验结果分析与结论

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3.1 尽管有资料表明：二灰结合料类试件60C的养生可在时间上采用l：2O的粗略关系。但本文认为：这种关系必须与单质材料的性质有关，否则不充分。表3的试验结果说明：二灰土的成型不仅有温度和湿度的要求，同时还需要时间发育强度，否则会造成强度的不均匀，髟响二灰土的整体效应 因为表3中高温养生试件的试验结果表明：高温养生试件无论是代表强度或是偏差系数均不及标养试件，可能是强度发育时间不充分导致的。所以在实际施工时不但要求温度和养生，同时要有成型时间的限制，严格突击抢工期。

3.2 在确定表4的试验内容时，更侧重于模拟二灰土施工或成型时可能出现的各种状态和工作环境。如饱水后加水冻的试件更接近潮湿路段或排水不良时的二灰土自然状态；饱水后不加水冻试件模拟施工时含水量控制不佳或遇雨施工状态；未饱水加水冻试件模拟透水基层或从裂缝中渗水时二灰土受冻状态；未饱水不加水冻模拟干燥状态的二灰土。从表4的试验结果看，无论二灰土在什么模拟状态下，只要二灰土能成型(>1.2MPa)，经过l3次冻融循环后，强度较冻融初期(表3)的强度有所增长，这说明二灰土在冻融循环过程中，虽然出现了质量变化，但强度没有降低，即二灰土具有一定的冻融耐久性。关键因素是必须有初期强度。这再一次强调了二灰土必须有足够的成型时间。

3.3 就表4而言，可以发现水是造成二灰土强度损失的重要原因。尽管冻融过程中，二灰土受环境变化的影响，强度有所增加,但加水冻融的试件强度增长不及不加水试件。水造成了二灰土的松散，体积膨胀。所以做好二灰土的排水和上下部位的防水是施工中的重要环节，绝不能轻视。

综上所述，二灰土只要具有了相当强度，是具有一定冻融耐久性的，可以用于干燥或潮湿路段。由于本文是在一次试验中得到的数据，加之笔者的学疏，错误在所难免，希望同行批评指正。

[1]王华阳；二灰土强度形成影响因素的试验与应用研究[D];南京林业大学;2007年

[2]程箭；二灰稳定膨胀土配合比设计方法与应用研究[D];南京林业大学;2006年