竇洪羽

摘 要：石灰作為一種填筑材料在各等級公路、城市道路等建設中應用越來越廣泛。由石灰形成的混合料不僅強度高，耐久性好，而且成本低，方便施工，質量容易得到保證，方便就地取材，因地制宜。文章從石灰和石灰穩(wěn)定土的性質作分析，分析了影響石灰穩(wěn)定土強度的因素，論述了石灰及石灰穩(wěn)定土在道路施工中的應用。

關鍵詞：公路工程；石灰；石灰穩(wěn)定土；應用

1 石灰的簡介

石灰是一種經(jīng)過高溫煅燒從碳酸鹽類巖石中分解出來的一種膠凝材料，排出碳酸鹽中的二氧化碳后，得到石灰的主要成分，即氧化鈣和氧化鎂。石灰有生石灰和熟石灰兩種，它們的化學成分不同，生石灰是氧化鈣，熟石灰是氫氧化鈣。石灰還根據(jù)氧化鎂的含量劃分為鈣質石灰和鎂質石灰兩種。石灰的質量與其原材料純度和生產(chǎn)過程有著密切的關系。目前生產(chǎn)的石灰多用石灰?guī)r作為原料，采用立窯或旋窯，經(jīng)過高溫煅燒生產(chǎn)。為了使巖石得到充分的分解，煅燒溫度可達到千度左右。質量好的生石灰顏色潔白，密度小，質地松軟，塊狀石灰堆積密度為900kg/m3左右。生石灰加水消解后就得到消石灰或熟石灰，消解過程會放出大量熱量，消解后石灰體積增大1～2倍。石灰消解后要放置幾天使其充分消解后再使用，期間要防止發(fā)生碳化反應。

石灰的技術指標應符合表1。

表1 石灰技術指標

2 石灰穩(wěn)定土的作用機理

石灰在土中發(fā)生水化、分解和結晶的作用，使得石灰穩(wěn)定土混合料可以產(chǎn)生強度并板結成整體，該材料在施工完初期具有柔性材料的特性，后期強度便慢慢提高，板結性能加大，剛性增大，形成強度、彈性模量介于不摻石灰的柔性材料和水泥混凝土剛性材料之間，因此常被稱作半剛性材料。石灰穩(wěn)定土半剛性材料有一定的強度、水穩(wěn)定性和抗凍性，可以用做高速公路和一級公路的底基層和二級公路及二級以下公路的基層。使用過程要注意其干縮特性和溫度收縮產(chǎn)生裂縫反射到路面病害的防治。在過分潮濕路段，不宜采用石灰穩(wěn)定土做基層。

3 影響石灰穩(wěn)定土強度的因素分析

石灰對土的改善主要體現(xiàn)在強度上，石灰穩(wěn)定土強度的影響因素有很多，如土的質量、石灰質量，摻灰比例，含水量和壓實度，養(yǎng)生等。

3.1 對土質的要求

（1）塑性指數(shù)宜在10～15的粘土或含有一定數(shù)量粘土的中粗粒土。（2）土中的硫酸鹽含量宜小于0.8%，有機物含量宜小于10%。

3.2 石灰質量

石灰中有效氧化鈣和氧化鎂是石灰粘結力的主要來源，因此它的含量直接影響石灰對土的穩(wěn)定效果，石灰等級越高，它的含量越高，質量越好，穩(wěn)定效果也越好，因此要求石灰必須是復合石灰技術要求表中的三級以上石灰，生石灰粉可不經(jīng)消解直接使用，塊狀石灰必須經(jīng)過完全消解后，放置2-3天后使用。如果消解不完全，需將沒消解的生石灰塊過10mm的篩。盡量使用新石灰，如果存放時間過長或經(jīng)過雨期的消石灰必須重新進行試驗，根據(jù)氧化鈣鎂含量重新定級再決定是否使用和使用方法，如果級別低于三級標準，可考慮提高摻灰比例。

石灰貯存時間不應超過三個月，儲存時要注意：生石灰粉要存放在干燥庫房內(nèi)，防止雨水進入；袋裝消石灰粉應分類存放，存放時間不能太長；需要長時間存放的生石灰最好經(jīng)過消解，表面隔絕空氣，防止發(fā)生碳化。還要特別注意的是石灰具有腐蝕性，因此在使用時必須佩戴防護用品。對于高速公路和一級公路，最好采用生石灰粉，生石灰在土中消解時放出大量熱量能夠促進灰土硬化，且剛消解的石灰與土的作用會更好。但會加大施工成本。

3.3 水的質量

宜使飲用水，PH值宜為6～8。

3.4 石灰劑量

所謂石灰劑量就是石灰質量占全部粗細土顆粒干質量的百分率。石灰劑量對石灰穩(wěn)定土的強度影響最明顯。石灰劑量在3%～4%，石灰對土主要起穩(wěn)定的作用，土的膨脹性，吸水率等減少，土的密度、強度得到提高，隨著石灰劑量增加，強度，水穩(wěn)定性，抗凍性等顯著提高，但是劑量超過一定范圍后，過多的石灰在土中就會自由存在，使得強度有下降趨勢，因此，必須確定石灰穩(wěn)定土的最佳石灰劑量。

3.5 含水率和壓實度

石灰要起到改善土壤的作用，一定離不開水。必須有足夠的水來滿足石灰和土的反應。并且石灰穩(wěn)定土在壓實時也需要適當?shù)暮?。因此，一定劑量的石灰穩(wěn)定土混合料存在一個可以達到最大密度，方便被最好壓實的最合適的含水率，也就是最佳含水量，這個含水量可以通過重型擊實試驗獲得。在實際施工中，石灰穩(wěn)定土碾壓時的含水量應該比最佳含水量提高2%左右，以滿足碾壓過程中水分蒸發(fā)造成的損失。壓實度也是影響石灰穩(wěn)定土強度的關鍵指標，提高石灰穩(wěn)定土的壓實度，不但使強度得到提高，而且抗凍性、水穩(wěn)性變好，縮裂現(xiàn)象可減輕。

3.6 養(yǎng)生

石灰穩(wěn)定土屬于凝結比較慢的材料，初期強度比較低，因此要特別注意養(yǎng)護，才能保證后續(xù)強度的增長。養(yǎng)護條件主要包括溫度、濕度等。實踐表明，在封閉潮濕的環(huán)境下養(yǎng)生效果要好于空氣中養(yǎng)生，且在濕度適宜的情況下，溫度越高，強度提高的速度越快。因此必須保證養(yǎng)護時的溫度和濕度適宜，最好是覆蓋養(yǎng)護。

4 結束語

石灰穩(wěn)定土作為一種廉價的填筑材料，市場前景依然很廣闊，必須加強對石灰穩(wěn)定土施工質量的控制的嚴格控制，才能在取得經(jīng)濟效益的同時，達到應有的社會效益。這就要求廣大公路建設者要了解石灰和石灰穩(wěn)定土的性質，通過技術手段和標準規(guī)范來控制石灰穩(wěn)定土的施工過程，合理科學的指導施工。

參考文獻

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