石灰稳定土的一般病害与防治

2015-10-21卿丽雅

建筑工程技术与设计 2015年21期

卿丽雅

【摘要】为了预防和治理石灰稳定土在施工过程中的常见病害，最大限度发挥石灰稳定土的性能；通过分析石灰稳定土的特点及强度形成原理，并且经过有效的病害机理分析；得出石灰稳定土一般病害的防治措施；结果表明，石灰稳定土常见病害有成型时弹簧、起皮、拥包，成型初期的隆起“放炮”和开裂三种，其防治措施主要从材料准备、拌合、碾压和养生等各个阶段的具体过程中分析总结得出。

【关键词】石灰稳定土；强度；弹簧；起皮；隆起；开裂；防治

1 引言

石灰稳定土是一种较好的路面基层和底基层材料。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，且成本低，板体性好，具有很大的刚度和荷载分布能力。但石灰稳定土仍有不少缺点，容易出现病害。各种病害的产生减小了石灰稳定土基层的强度、板体性、刚度和荷载分布能力，从而导致路面面层出现断裂、沉陷、碎裂等破坏，缩短了道路的使用寿命。[1]

2 石灰稳定土一般病害与防治措施

2.1 成型时弹簧、起皮、拥包

（1）原因

①拌和不均或局部粗细颗粒离析容易导致松散现象。

②出现弹簧原因是含水量控制不严，含水量过大造成湿弹簧，过小则造成干弹簧。

③石灰土上下含水量不同，形成两层皮，表面过干，平地机薄层找平易造成大面积起皮。表面过湿，碾压过早造成粘轮，将灰土表皮带起。

④标高控制不严，有缺料找补现象。

⑤碾压次数过多、时间过长。压路机碾压方式不当易产生拥包。

（2）防治

①土的粉碎程度越细越好，尽量没有大土块，小土块多了也不行，当不易粉碎时，可先加石灰变粗后再粉碎。

②控制好土和石灰及混合料的含水量。拌和时应注意含水量，确保在给定的设计含水量下拌合充分均匀。石灰土最后拌合前，应及时检测含水量。含水量不够时应该及时洒水补充，再拌和均匀，含水量过大是适当晾晒。[2]

③碾压时含水量尽量接近施工最佳含水量，碾压过程中，石灰稳定土表面应始终保持湿润，但是过湿时，禁止碾压，等到石灰土不粘轮时才可进行。

如果遇到天干风大的情况，水分蒸发过快，碾压会使石灰稳定土层松散，此时最好是缩短碾压长度段进行碾压。注意，碾压后发现水量不足，补水再压的方法不可取，因为会渗水。

④施工过程中严格控制标高，摊铺时“宁高勿低”，最后整平时“宁漏勿补”。石灰土粗平时应高于设计标高5～10mm，料不够时及时补料，精平时刮掉石灰土5～10mm，防止施工精平后找补现象。

⑤碾压时，针对不同土质制定相应的压实工艺，一般遵从“先轻后重”、“先邊后中”、“先慢后快”原则，连续不断地争取在最短时间内碾压至规定的密实度。对于散体材料，内摩阻力较大，层面较厚时反而容易压实，先用轻型压路机稳固石灰稳定土再用重型压路机压实。

2.2 成型初期的隆起“放炮”

（1）原因

①生石灰中石灰消解不充分，在石灰稳定土成型后，过火颗粒才逐渐消解，体积膨胀，引起局部隆起鼓包，形成“放炮”现象，影响石灰稳定土层的强度和平整度。

②不少厂家生产的袋装生石灰粉，在使用时可不需消解，但拌入土中后，因为生石灰粉在土中消解过程中会放出大量水化热，如果碾压成型过早，会由于生成的水化热过多而使土体积膨胀，产生隆起现象，如果成型过晚，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。

（2）防治

①宜采用磨细生石灰。将生石灰提前10～12d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12～15d进行消解，且加水速度不宜过快、过急，以便于镁质石灰能够充分得以消解。[3]

②使用袋装生石灰时，当拌和均匀后，不要急于碾压，宜闷料3～8h，让生石灰粉在土中充分消解，当水化热放出后，成型效果最佳。但注意，时间不能过长。

2.3 各种开裂

（1）原因

①干缩裂缝。是由于蒸发以及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。石灰稳定土失水收缩源主要是胶凝材料的性质结构和毛细现象，胶凝材料失水后体积变小，当强度不足以抗裂时就出现开裂，毛细通道失水后，有负压，会产生一定收缩。

②温缩裂缝。由于不同矿物颗粒组成的固相、液相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。温缩裂缝是一定会存在的，不可避免。

③龟裂。由于重粘土难以粉碎，石灰土中掺杂大块土团，碾压成型后出现泥饼，形成龟裂。

④反射裂缝。是由于路基因某一种因素产生的裂缝反射至石灰稳定土上层而造成裂缝。

（2）防治

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，但塑性指数不是越小越好，塑性指数小虽然容易拌合碾压成型且不易开裂，但强度不容易达到要求，最适宜用石灰稳定土的塑性指数为12～20。对于塑性指数较大的土，适量掺入砂性土或粉煤灰以降低塑性指数或改用其它形式的稳定结合料，或者采用二次拌合，第一次在重粘土内先加入4%～6%的石灰进行拌合闷料，此次的加灰有降低含水量、改变土质的作用，起到“砂化”效果，2～3日后摊开，再加入剩余剂量石灰，拌合碾压成型。[4]

②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的强度，改善碾压时拥包推挤现象。

③干缩的最不利时候是石灰稳定土成型初期，因此要重视初期养护。保证石灰稳定土表面处于潮湿状态，防止干晒。保湿养生应及时，防止水化反应后石灰稳定土含水量减少而产生干缩裂缝。最好是用上结构层覆盖下结构层的连续施工法来进行养生，此方法保湿且省时省工，既经济又有效。覆盖有利于强度的形成，并且能最大限度地防治开裂，尤其是早期开裂。

④控制压实含水量和压实标准。石灰稳定土因含水量过多产生的裂缝显著，因而碾压时控制含水量一定要接近最佳含水量，其含水量应控制在与最佳含水量的偏差不超出±1%时最好。对于塑性指数较高的石灰稳定土含水量应取低值，因为塑性指数高的石灰土对含水量特别敏感，含水量越大开裂越厉害。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。

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。

⑥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，宜在春末和夏季组织施工，最好在当地气温进入不利温度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。

⑦采用连续施工以减轻干缩裂缩。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。

3 结论

（1）土的粉碎程度越细越好，石灰应进行充分消解。

（3）拌和时应注意含水量，确保在给定的设计含水量下拌合充分均匀。

（4）碾压时含水量尽量接近施工最佳含水量，碾压过程中，石灰稳定土表面应始终保持湿润。

（5）碾压时，一般遵从“先轻后重”、“先边后中”、“先慢后快”原则。

（6）保湿养生应及时，最好是用上结构层覆盖下结构层的连续施工法来进行养生，此方法保湿且省时省工，既经济又有效。

（7）应尽可能压缩到最大压实度。

参考文献

[1] 张登良.石灰加固土的研究[J].西安公路学院学报， 1984（4）.