魏小飆,李浦達

(1.江西省高等級公路管理局贛州管理處;2.鷹潭市公路管理局)

現(xiàn)階段對于填方路基填料除少數(shù)采用 EP S材料外(還處在試用階段),絕大多數(shù)仍采用素土或摻灰土。在常規(guī)情況下,使用消解石灰摻入素土后拌和均勻耕曬,待最佳含水量附近或稍大時即可碾壓成型。但是由于一些公路項目受前期征地、拆遷工作的影響,工期往往嚴重滯后,施工溫度低,而且土的天然含水量大 、在土塑性指數(shù)又較高的情況下,常規(guī)施工方法就不能適用。為了降低土含水量必將等待較長的時間,同時塑性指數(shù)高的土粉碎也較困難。在這種情況下,在備土區(qū)直接摻入生石灰進行悶灰不失為一個好的辦法。

悶灰土在初期的化學反應主要表現(xiàn)為C a O+H2O=C a(O H)2,反應主要特點有二：一是消耗了一部分土中的水,一定程度上降低了含水量;二是在反應過程中放出大量的熱量得以有效利用,加快土中水的蒸發(fā)和反應速度。這樣不但可以降低土的含水量,而且可以降低土的塑性指數(shù),為工程的施工提供時間,但是生石灰的摻入必將使土的性質(zhì)發(fā)生較大的變化。變化可能發(fā)生在以下幾個方面：土的塑性指數(shù)、灰土的最佳含水量、最大干密度等。同時石灰土中石灰劑量隨時間的流失必將不斷的衰減,但生石灰土與消石灰土石灰劑量的衰減規(guī)律可能有所不同。

1 試驗步驟及目的

(1)選擇土樣。采用的是在現(xiàn)場取有代表性的塑性指數(shù)及含水量均較高的土;

(2)將土樣烘干,摻入消解石灰做石灰劑量滴定曲線,為準確起見,本試驗所用石灰均為III級石灰(有效C a O+Mg O含量為 55.0%,剛好達到III級要求);

(3)在該土中摻入生石灰進行不同劑量、不同時間的悶灰,筆者采用的石灰劑量分別為 6%、8%、10%,時間是悶灰3 d和10d進行試驗。由于悶灰無法準確控制石灰劑量,故在進行試驗前根據(jù)石灰劑量滴定曲線滴定其石灰劑量,不足時用消石灰補足;

(4)對以上樣品采用重型擊實法進行標準擊實試驗,同時定期進行石灰劑量的滴定,測定石灰劑量的衰減,為最大限度的模仿現(xiàn)場,灰土始終處于壓實密封的狀態(tài)。

2 試驗結(jié)果

2.1 標準擊實試驗結(jié)果

(1)生石灰悶灰土試驗結(jié)果(悶灰 3 d用消石灰補足灰劑量后進行試驗)

表1 生石灰悶灰土試驗結(jié)果

(2)生石灰悶灰土試驗結(jié)果(悶灰10d用消石灰補足灰劑量后進行試驗)

表2 生石灰悶灰土試驗結(jié)果

(3)直接摻消石灰到規(guī)定劑量后試驗結(jié)果

表3 直接摻消石灰到規(guī)定劑量后試驗結(jié)果

2.2 石灰劑量衰減試驗結(jié)果

(1)生石灰悶灰 3 d用消石灰補到規(guī)定灰劑量后試驗結(jié)果

(2)生石灰悶灰10d用消石灰補到規(guī)定灰劑量后石灰劑量衰減曲線

(3)直接外摻消石灰到規(guī)定劑量衰減曲線

3 試驗結(jié)論

(1)從匯總表結(jié)果看出,在一段時間的基礎(chǔ)上悶灰時間的長短在較長的一段時間內(nèi)對同劑量灰土的最大干密度影響不大。

(2)悶生石灰土與摻消石灰土在同土質(zhì)同樣石灰劑量的情況下,最大干密度差別較大,由于工藝不同素土在生石灰的化學作用下土的塑性指數(shù)明顯下降,導致灰土最大干密度下降,本例土樣在同樣石灰劑量的情況下悶生石灰土比摻消石灰土標準密度下降了約0.05 g/cm3,壓實度約 3%。

(3)從上條可以看出悶灰土對干密度的影響較大,因此用室內(nèi)土摻消解石灰所得的最大干密度來控制現(xiàn)場用悶灰土填土的壓實度是不合理的。應采用同條件的灰土重型擊實的標準密度來控制現(xiàn)場壓實度。

(4)從匯總表結(jié)果看出,悶灰時間的長短在相當長的一段時間內(nèi)對最佳含水量影響不大,但由于生石灰的消解,導致在最初幾天悶生石灰土的最佳含水量有增大的趨勢,到悶灰后第 6 d左右為峰值。

(5)從上條可以看出當采取在取土坑進行悶灰措施時,時間不宜太短,否則到現(xiàn)場碾壓后由于生石灰未完全消解容易出現(xiàn)放炮的現(xiàn)象。也不宜悶灰時間太長,若時間長容易使消解后的石灰與土板結(jié)產(chǎn)生強度,從而浪費石灰,同時時間長容易出現(xiàn)陰雨等天氣,給施工帶來不利影響。

(6)通過悶生石灰土與摻消石灰土的衰減曲線可看出,在較長的一段時間里灰劑量的衰減速率大概相當,因此,在土質(zhì)相近的情況下,消解石灰的衰減曲線可以用于悶灰土灰劑量的檢測,但灰劑量的衰減計算時間應從碾壓時間開始算起。

(7)不同劑量的灰土灰劑量的衰減速率大致相同(有待更多試驗加以論證)。

4 結(jié) 語

通過試驗數(shù)據(jù)充分說明了同樣土質(zhì)的土在生石灰和消石灰的不同作用下其性質(zhì)會產(chǎn)生諸多不同的變化,同時這些變化對工程質(zhì)量檢測也會產(chǎn)生一定的影響。

[1] 公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程(JTJ057-94)[S].人民交通出版社.

[2] 公路土工試驗規(guī)程(JTJ051-93)[S].人民交通出版社 .