我國北方高速公路路面基層常以石灰粉煤灰級配碎石結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，以石灰和粉煤灰作為膠結(jié)料，級配碎石集料作為骨架的二灰碎石混合料，具有良好的強(qiáng)度和整體剛度，并且價格低廉。但在施工過程中各種不利因素對二灰碎石混合強(qiáng)度造成了一定的影響。因此，研究施工過程中避免各種不利因素對二灰碎石強(qiáng)度的影響和提高二灰碎石基層的施工質(zhì)量具有現(xiàn)實意義。

　　摘　要：我國北方高速公路路面基層結(jié)構(gòu)通常為石灰粉煤灰級配碎石，并以石灰和粉煤灰作為膠結(jié)料，級配碎石集料作為骨架。這種搭配具有良好的強(qiáng)度和整體剛度，且價格低廉。基于此，筆者主要對施工過程中的不利因素對二灰碎石混合強(qiáng)度造成的影響進(jìn)行了分析，并提出了避免各種不利因素對二灰碎石強(qiáng)度的影響和提高二灰碎石基層的施工質(zhì)量的策略。

　　關(guān)鍵詞：中級職稱論文范文,石灰粉煤灰,基層強(qiáng)度,含水量

　　一、石灰粉煤灰級配碎石材料

　　河北省石灰原料儲量豐富，生石灰磨細(xì)，0.63mm篩孔通過北大于95%，有效鈣鎂的含量為70%～75%;煤粉灰多來源于電廠，由于近幾年使用量的增加價格略有上升趨勢，煤粉灰為SiO2+AL2O2+Fe2O3含量在80%～87%之間，燒失量5%左，比面積為2 000～2 200cm²g¯¹,石灰?guī)r碎石集料為規(guī)格為<5、5～10、10～30和30～40mml 四檔。以大廣高速公路為例，二灰碎石配合比為石灰?guī)r碎石：粉煤灰：石灰為80:13:7，其抗壓試件分5批成型，前2批的配合比的最大干密度為2.13g•cm¯³,主要用于分析延長時間、養(yǎng)生條件的影響;后3批調(diào)整了集料級配并在青銀高速工程施工現(xiàn)場取樣，由于碎石產(chǎn)地不同和配合比的施工變異，最大于密度變化在2.05～2.16g•cm¯³之間，二灰碎石最佳含水量為7.6%～8.2%，其效果較好。

　　二、石灰粉煤灰級配碎含水量

　　石灰粉煤灰級配碎強(qiáng)度與含水量之間的關(guān)系呈現(xiàn)出凸形曲線，在含水量較小時，強(qiáng)度隨含水量的增加而增加，但當(dāng)含水量超過一定量后，隨含水量的增大而下降。分析7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度R7和28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度R28可以發(fā)現(xiàn)：R28的最大值對應(yīng)的二灰碎石含水量稍大于R7的最大值的含水量，其原因可能是養(yǎng)生過程中水蒸發(fā)對含水量偏低試件的強(qiáng)度增長有不利影響;其次，R7和 R28最大值對應(yīng)的含水量均稍小于擊實試驗得到的二灰碎石的最佳含水量(w=7.7%)，二者相差0.3%～0.6%，若以最大強(qiáng)度下浮10%作為施工控制的界限，則二灰碎石含水量的允許變化范圍為2%(對于R28，含水量的范圍為6.5%～8.5%;對于R7含水量的變化范圍為6%～8%)，超過這一范圍，強(qiáng)度將快速下滑，含水量超過允許變化范圍上限1%，強(qiáng)度將降至不足最大強(qiáng)度的2/3。因此，二灰碎石基層碾壓時的含水量必須嚴(yán)格控制在最佳含水量(擊實實驗)-1.5%～+0.5%的范圍內(nèi)。施工過程中根據(jù)天氣情況、粉煤灰濕度等具體情況適當(dāng)對含水量進(jìn)行調(diào)整。尤其是夏季施工常出現(xiàn)陰雨連天，空氣濕度很大這時應(yīng)注意碎石料含水量大，及時對含水量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

　　三、石灰粉煤灰級配碎成型壓力

　　用不同的成型壓力模擬碾壓功的大小，以分析碾壓功對二灰碎石基層力學(xué)性能的影響。二灰碎石試件成型壓力與其強(qiáng)度R7之間的關(guān)系呈現(xiàn)兩種形態(tài)，混合料初始含水量較大時為凹形，而初始含水量低時呈凸形，初始含水量較大的混合料，壓實成型相對較為容易。在成型壓力較小時，二灰碎石強(qiáng)度無明顯變化，當(dāng)成型壓力超過一定量時，混合料中的多余自由水逐漸擠出，試件的密實度和強(qiáng)度增長較快;二灰碎石混合料含水量較小時，壓實較困難，在成型壓力較小時，壓實不足，其強(qiáng)度R7低。但隨著成型壓力的逐漸增大，二灰碎石的壓實度和強(qiáng)度也隨之增大，成型壓力與強(qiáng)度之間的關(guān)系基本為線形關(guān)系，在成型壓力與強(qiáng)度之間的關(guān)系基本為線形關(guān)系，在成型壓力較大時，二灰碎石的壓實度和強(qiáng)度的增長效果逐漸放慢。因此，施工中一定要控制好最佳含水量。

　　四、延長時間對強(qiáng)度不力

　　延長時間(拌和至壓實成型的時間)對二灰碎石的強(qiáng)度是不利的。隨著延長時間的增長，二灰碎石的強(qiáng)度下降，下降速率在延長時間1～2d為最大。延長1d二灰碎石強(qiáng)度R7下降5%～13%;延長2d，R7下降18%～40%。因此，在施工時，二灰碎石是不需要悶料的，拌和后盡可能地縮短拌和至壓實成型的時間，尤其應(yīng)嚴(yán)格控制混合料在拌和廠和工地現(xiàn)場的堆放時間。縮短延長時間對含水量的控制也是有利的，它可減少延長時間段內(nèi)水蒸發(fā)引起的混合料含水量變化。

　　五、養(yǎng)生條件

　　二灰碎石強(qiáng)度和耐久性的形成主要依靠石灰與粉煤灰中活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而形成的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣和水化硅鋁酸鈣等膠凝性化合物，這些反應(yīng)比較緩慢，且需要有濕潤的環(huán)境和較高的溫度條件。在溫度低于10℃時，二灰碎石混合料的強(qiáng)度增長非常緩慢。因此，在施工時日平無氣溫低于15℃時，二灰碎石混合料應(yīng)添加早強(qiáng)劑。夏季高溫時期，二灰碎石的強(qiáng)度增長很快，40℃養(yǎng)生的R740比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生(20℃)的R7大近3倍，30℃養(yǎng)生的R730比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生的R7大近1倍。由此可見，養(yǎng)生期的長短應(yīng)根據(jù)施式時的氣溫確定，養(yǎng)生期的長短應(yīng)靈活掌握。

　　二灰碎石的養(yǎng)生主要目標(biāo)是保濕，以保證二灰碎石強(qiáng)度的增長，避免過大的失水收縮。灑水養(yǎng)生效果在初期尚可，后期失水對強(qiáng)度增長仍影響到很大;薄膜覆蓋養(yǎng)生的效果較好，但長期保濕效果不夠理想，需補(bǔ)充灑水;噴灑乳化瀝青封層的養(yǎng)生效果差，其強(qiáng)度只有標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生的一半左右。其原因一方面，是試件表面未被完全封閉，保濕效果不佳，這可能是試件過程中噴灑乳化瀝青操作上的問題，也可能是乳化瀝青封層確實難以很好阻止水的蒸發(fā);另一方面，是因為乳化瀝青封層阻斷了空氣，影響了鈣化的速度;具有一定強(qiáng)度后置于水中養(yǎng)生的二灰碎石強(qiáng)度高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)的強(qiáng)度，說明二灰碎石長期位于地下水位以下是不成問題的。養(yǎng)生期要特別注意，除灑水車外嚴(yán)禁重型車輛行，以防造成二灰碎石板體早期破壞。

　　六、結(jié)論

　　第一，二灰碎石含水量和二灰碎石強(qiáng)度之間的關(guān)系，呈現(xiàn)出凸形形態(tài)。若以最大強(qiáng)度下浮10%作為施工控制堵塞界限，則二灰碎石含水量允許變化的范圍為最佳含水量的-1.5%～+0.5%，含水量超出其上限1%。強(qiáng)度下降1/3以上。

　　第二，隨著成型壓力增大，初始含水量較低的混合料強(qiáng)度隨之增長，兩者近似呈線性關(guān)系，而初始含水量大的強(qiáng)度增長幅度則小得多。

　　第三，二灰碎石混合料拌和后宜立即攤鋪壓實成型，延長時間過長對二灰碎石的強(qiáng)度不利，延長1d，二灰碎石強(qiáng)度R7下降5%～13%，延長2d，R7下降18%～40%。

　　第四，養(yǎng)生期的長短應(yīng)根據(jù)施工時的氣溫確定，在施工環(huán)境溫度低于10℃時，二灰碎石強(qiáng)度增長非常緩慢，需要添加早強(qiáng)劑。夏季高溫時期，強(qiáng)度增長很快，30℃養(yǎng)生的R730比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生(20℃)的強(qiáng)度R7大近1倍。養(yǎng)生期要特別注意，嚴(yán)禁重型車輛通行，以防造成二灰碎石板體早期破壞。

　　第五，灑水養(yǎng)生效果在初期尚可，但7d的養(yǎng)生期太短，后期失水對強(qiáng)度增長仍影響很大;薄膜覆蓋養(yǎng)生的效果較好，但長期保濕效果不夠理想，需補(bǔ)充灑水，可采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生;噴灑乳化瀝青封層的養(yǎng)生效果較差;有一定強(qiáng)度后置于水中養(yǎng)生的二灰碎石強(qiáng)度高于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生的強(qiáng)度。