原材料在道路基层施工特殊季节中的使用与控制

费德林

哈尔滨至通工程招标代理有限公司

【摘 要】在道路基层施工中，原材料的合理使用和有效控制，对于特殊季节道路基层施工的质量控制具有重要意义。从整体情况来看，加强对原材料在道路基层施工中的实际应用进行研究，符合道路基层施工的实际需求。本文进行简要分析，以供相关人员参考。

【关键词】原材料；道路基层施工；特殊季节；使用；控制

特殊季节道路基层施工具有一定的特殊性和复杂性，在此过程中应当积极对原材料进行质量控制和有效使用，最大程度上减少道路投入使用后出现纵向开裂以及表面变形等问题，严重影响道路的实际使用性能。因而加强原材料在基层道路施工特殊季节中的使用和控制是当前施工部门所面临的一项重要任务。

1 掌握好粉煤灰中硫含量的实际作用

1.1粉煤灰的由来及成分。煤炭燃烧后会产生灰和渣这两种固态残留，煤灰是随烟气从锅炉尾部排除，通过除尘器收集的固体颗粒，也就是我们所说的灰。颗粒状态相对较大的，从锅炉炉膛底部收集出来的成为渣。从整体情况来看，不同规格的锅炉、燃料品质会形成不同状态、不同比例的灰和渣。从化学角度来将，粉煤灰属于异种活性矿物质细粉资源，粉煤灰的实际细度会对硅酸盐类水化物产物产生不同的影响，也就是说，粉煤灰的细度越细，活性越高。那么相关施工人员在进行道路施工的过程中，应当制定切实可行的粉煤灰质量标准和应用技术规程，从而有效地保证粉煤灰在道路基层施工中的有效使用。粉煤灰的成分相对简单，主要由氧化硅、氧化铝和氧化铁组成，这三种成分即占据了粉煤灰的80%以上。通过专业人士对粉煤灰进行研究和分析可知，氧化钙的含量较低，黏性极小，而氧化硫及氧化镁的含量则更少。

1.2我国城镇道路工程相关法律文件和工程规范对基层混合料粉煤灰中的硫含量并未作出明确规定，通过查阅相关资料可知，部分建筑工程规范中对粉煤灰中硫含量有所涉及，规定硫含量应当在3%的范围内。

1.3道路基层施工中使用粉煤灰的二灰碎石基层存在明显的膨胀及开裂等现象，这就在一定程度上影响了道路基层的实际质量，不利于道路的实际使用价值的发挥。通过对相关资料的查阅，我们发现道路中使用粉煤灰的二灰碎石基层的破坏呈现出特殊性，一开始道路表面并未出现明显的破坏，随着时间的增加和道路荷载的加大，并且在车辆运行的作用下，道路基层表面出现变形，结构变化明显，严重变形程度导致人行道被顶起，路面凹凸不平。但是在对道路进行维修挖出时，发现道路基层的板块成型较好，且具有良好的强度，破除工作存在一定难度。另一方面，道路出现纵横开裂以及破损情况，通过道路开挖的实际情况来看，破损处挖出的集料质地松散且强度较小，极易被击碎，基层水分较大。

1.4相关研究人员通过调查研究，并进行实验，发现高硫含量是影响道路基层质量的重要因素。随着社会的经济建设逐步加快，电厂工艺也在逐步发生转变，电厂的实际运行后产生大量的粉煤灰，这其中就包含着大量的硫。尽管部分道路基层施工单位采取了一定的处理措施，对粉煤灰中的硫进行合理的控制，仍然不能避免高硫粉煤灰的出现。高硫粉煤灰的存在，能够在一定程度上提高早期抗压强度和干燥收缩效果，但需要相关施工人员对高硫粉煤灰的稳定时间进行控制。高硫粉煤灰中脱硫灰中含有大量的三氧化硫，这就在一定程度上促进了水化物的产生，在道路基层强度形成的后期发生体积膨胀，从而导致道路基层出现开裂问题，影响道路的实际质量和功能。

2 对基层施工中细集料的含量范围进行合理的掌握

二灰碎石混合料属于固结（胶结）密实稳定结构，其成型强度主要依赖于二灰，特别是质量和数量所提供的固结作用，而体积稳定性则主要由结构状态密实程度和空隙率大小决定。现行《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000修订说明中，有关此类混合料组成设计原理的论述，在涉及其结构状态方面，仍然认定当二灰与粒料之比在15：85-20：80时，混合料就是骨架密实式结构。当级配最大粒径为30mm、粗集料（筛孔直径4.75mm以上的）含量低于55%时，我们认为它应是悬浮密实结构，而形不成粒料骨架。两种结构形成的机理和效果不尽相同，其要求也有所区别：前者应使主骨料能相互接触而又不过分嵌挤，骨架间隙尽量填实；后者重在总体密实，减小空隙率，石灰粉煤灰在起胶凝而不是填隙的作用。而由于各个施工单位对二灰碎石的掌握不尽相同，也由于经济利益的考虑和石料原材料的采购情况、质量控制等原因，各设计配合比按照骨架密实式结构设计，而真正施工时采取的又是掺加大量的细骨料，使结构成为悬浮密实结构。现举例某市中城市化改造工程一个标段的事例：设计二灰碎石配合比为石灰：粉煤灰：石料=5：15：80，实际筛选尺寸与质量通过比例的对比分析情况见表1。

表1 改造工程原材料筛选尺寸与质量通过比例的对比分析

通过对比我们可以看出施工的结构与原有设计有巨大的变化，造成机理变化。懸浮型在相同的压实手段下更易达到和控制，得到的结构密实度可能稍高，与实验室出的标准对比，更易于达到设计要求，也就出现评定不能真实的反应实际情况。

干缩的原理是由于水的蒸发而产生的毛细管作用、吸附作用、分子间作用、材料矿物晶体或凝胶体间水的作用、碳化收缩作用等引起的整体宏观体积变化，就使细骨料较多悬浮式二灰粒料更易产生干缩裂缝。由于细集料较多出现对水的敏感，收缩裂缝出现，水进入裂缝加速对路基的破坏，如再在开放交通的车辆荷载作用，道路路基的损坏将进一步加快。

3冬季施工的基层的注意事项

道路规范规定，石灰稳定土类基层宜在冬季30-45d完成施工，这是由于粉煤灰在冬季低温，特别是低于5度下，强度增长很慢，甚至停止增长。基层的抗冻性可以通过一定的冻融循环后进行测试，经过粉煤灰在混合料中的作用，可以看出粉煤灰掺加到一定程度，其抗冻性降低。这主要是碳分的危害作用来自其多孔体，可以把其看作是一个蓄水中心，在严寒气候下形成冰屑影响基层的耐久性。

4基层控制要点

鉴于以上原因，在排除施工工艺等因素的情况下建议：

4.1对二灰碎石混合料中硫的含量指标予以重视，加强控制和检测。

4.2再选取粉煤灰材料时，加强对电厂煤灰燃烧及排灰工艺的了解。建议在检测硫含量等各项指标的情况下，加强对混合料各龄期的强度试验，分析其强度增长的规律，探索使用体积稳定性试验进行验证使用。

4.3合理控制道路的开放交通时间。

5 结束语

在道路基层施工中，还应当对粉煤灰的实际使用进行更深层次的研究和分析，促使硫元素的实际价值能够在道路基层施工中得到更有效地发挥。尤其是特殊季节的道路基层施工中，更应当加强对原材料的有效使用和合理控制，促进道路基层施工质量得到有效的控制，从而更好的为社会服务。

参考文献：

[1]中华人民共和国行业标准.城镇道路工程施工与质量验收规范CJJ1一2008中国建筑工业出版社，2008.4.

[2]公路路面基层施工技术规范JTJ034-93.