二灰碎石病害分析及防治浅析

邱磊

摘 要：众所周知，在公路建设中，二灰碎石是一种常见的结构形式，由于其耐久性好、强度高，而且造价也比较低等优势，常被应用在路面结构中。然而实践表明，很多工程在施工后的早期就出现了起拱的现象，影响路面的使用。因此必须对其进行防治，该文通过对二灰碎石病害的引发原因进行分析，以此提出了后期病害预防改进措施，为二灰碎石的施工提供参考性的建议。

关键词：二灰碎石危害 原因 防止

二灰碎石作为一种施工工艺，在公路建设中有着非常重要的作用，然而却经常在施工后出现拱包的现象，不但加大了施工后期的维护成本，还严重影响了公路的使用。因此该文对于二灰碎石的病害和防治的分析具有非常现实的意义。

1 二灰碎石的基本概述

1.1 二灰碎石基层

二灰碎石是一种具有缓凝性硅酸盐材料，在一定的温度下，其强度可以随着其龄期的增长而增强，并且其具有良好的力学性能、水稳定性以及抗冰冻稳定性等特点，因此目前我国很多城市的道路都选择采用二灰碎石作为基层。其主要是利用石灰、粉煤灰以及碎石，按照一定的比例将这3种原材料混合，作为二灰碎石基层，也称为石灰粉煤灰稳定碎石基层。在混合过程中，要注意保持水分的含量，也要注意其拌和的均匀性，然后在现场对其进行摊铺碾压，将其碾压到规定的压实度，成为具有抗压强度比较强的基层。

1.2 粉煤灰及其中的SO3

粉煤灰是一种粉末，其来源于发电厂煤粉燃烧后的产物，主要成分有SiO2、Fe2O3、A12O3、CaO、SO3，以及20多种微量化合物。粉煤灰本身是没有粘性的，只有当水和消石灰混合时，才会发生化学反应，产生粘结性的化合物，所以粉煤灰经常被广泛应用于道路的施工中。然而粉煤灰也有一些有害成分，其主要有害成分就是SO3和有机质，所以在施工中要严格控制SO3的含量和烧失量。SO3是一种非常严重的空气污染物，遇水会变成酸雨，如果不对其进行有效控制，将会给人们带来非常大的安全隐患，也会让二灰碎石基层发生起拱和龟裂的现象。

2 二灰碎石后期病害成因分析

目前有很多工程的路面在工程竣工后，只通车很短的时间内就产生了起拱的现象，影响了路面的使用。在对起拱部位进行钻心检查时，发现里面的二灰碎石基层已经完全变得松散，也变得没有强度，同时还发现里面有着严重的SO3的超标现象，因此引发了路面起拱的现象（见图1）。

2.1 二灰碎石后期病害

二灰碎石后期的主要病害就是路面起拱和龟裂，一般情况下，高填方路堤路面的中分处容易起拱、低路堤路面容易引发波浪形起拱，以及道路中分带或侧分带处路面容易起拱。

2.2 后期病害的原因分析

（1）高填方路堤路面在中分带处起拱的原因。一般情况下高填方路堤路面的中分地带不会做相应的防水措施，因此当遇到水的入侵后，就会使得基层中SO3的含量超高，从而引发一系列的物理反应和化学反应，使二灰碎石的体积开始膨胀，从而引发路面起拱的现象。

（2）低路堤路面波浪形起拱的原因。低路堤路面由于其地下水位较高，当地下水位到达二灰碎石的基层中时，就会因为SO3的含量超高，而引发波浪形起拱；或者由于地下水的毛细现象，使得地下水入侵到基层中，产生物理化学反应，从而引发路面波浪形起拱的现象。

（3）路面龟裂的原因。当二灰碎石的SO3的含量超高时，就会对其基层产生破坏，使其体积膨胀，强度下降。当二灰碎石强度下降到一定程度时就会产生松散或者开裂的现象，在加上车载负荷的影响，就会对路面产生强度的破坏，使路面产生龟裂现象。

3 二灰碎石后期病害预防改进措施

鉴于二灰碎石的病害，该文认为应该在项目实施过程中从设计方面、原材料和施工控制方面来进行改进。

3.1 从设计方面

在设计方面主要是对地下水的防止和地表水的防治。

（1）地下水的防止。为了防止地下水对道路的破坏，在设计过程中要特别注意路基上层的防护。可以采用让二灰碎石的路基工作层远离地下水位的方式、人为降低地下水位高度的方式，以及设置人工障碍的方式来防止地下水对路基的再次入侵，从而能够让二灰碎石有足够的强度来承重，避免再次起拱的现象。

（2）地表水的防治。所谓地表水的防治主要是指在设计过程中，要保证绿化浇水以及雨水不要入侵到路面的二灰碎石基层。应该加强对地表水中分带、侧分带，以及绿化带的设计防止地表水从这3处入侵道路，可以在道路的中分带和侧分带设置纵向碎石盲沟和横向排水管将中分带和侧分带的渗透水通过排水管和盲沟排出去，以此来防治地表水的入侵，解决路面起拱现象。

3.2 从原材料和施工控制方面

（1）控制粉煤灰中的SO3含量。该文认为应该从源头来控制粉煤灰的SO3的含量，剔除SO3含量超高的供应商，选择合格的煤灰厂家进行合作，并且对二灰碎石的供应商定期进行检查，检查其材料的来源情况，尤其是对SO3的含量进行重点的、严格的抽查，保证SO3的含量不会超标。同时对二灰碎石的供应商实行准入机制，严格控制二灰碎石的来源，将其后期的起拱现象控制在摇篮中。

（2）加强路面稀浆封层的施工。可以在二灰碎石的基层和路面之间加一层防排水的下封层，最好采用稀浆来进行封层，来解决起拱的现象，并且在应用稀浆封层的过程中采用质量比较好的稀浆，有效解决二灰碎石起拱的现象。

4 结语

综上所述，虽然二灰碎石具有造价低、耐久性好以及强度高等特点，被广泛应用在各省市的道路施工中。然而由于其SO3的含量超高、地下水位较高、也未做好相应的防水措施，使得道路在通车后，很短的时间内发生起拱和龟裂的现象，影响了道路的使用，也加大了道路工程的维护成本。因此必须要对其进行防治，应该在项目实施过程中从设计方面、原材料和施工控制方面来进行改进。如在设计方面，设计地下水远离二灰碎石基层的方式，来防止地下水的再次入侵，也可以在地表水的中分带、侧分带以及绿化带设置横向排水管将地表水排出去的方式，来解决路面起拱的现象。再比如在施工过程中，采用控制粉煤灰中SO3含量的方式，选择合格的二灰碎石供应商进行合作，在二灰碎石的基层和路面面层之间加一层质量比较好的稀浆来作为防排水的下封层，避免路面再次起拱的现象。

参考文献

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