2018浅谈如何在施工过程中确保二灰砂底基层的强度
摘要：二灰砂是道路建设过程中的一种半刚性材料，它被作为底基层时，必须具备足够的强度，笔者根据自己多年的实践经验，主要阐述在二灰砂施工过程的四个阶段中，保证其强度指标的几项措施，以利于提高高等级道路工程的施工质量。http://
关键词二灰砂 强度 施工
Abstract: two-leveled sandis a kind of semi-rigid materials in the process of road construction,which must have the enough strength when it is being used as a subbase. According to many years of practical experiences, this paper suggested the construction process of the four stages, to ensure the intensity index of several measures in order to raise the high grade road project construction quality.
Key words: two-leveled sand, strength, construction
中图分类号： TQ177 文献标识码：A文章编号：
引言
二灰砂是由一定数量的石灰和粉煤灰、砂相配合，加入适量的水（通常为最佳含水量），经拌和压实及养生后得到的一种半刚性材料。应用情况表明，这种材料既节约了土地资源，又将电厂的弃料变废为宝，而且还具有后期强度高、抗冻性好、温度收缩系数小等优点，因此，被广泛采用在高等级公路的底基层中。
二灰砂底基层的质量好坏直接影响基层的质量，进而反射到面层，如果强度不能达标，就会使沥青面层局部发生早期龟裂和变形，甚至出现坑洞。根据“上层质量要从下层抓起”的原则，必须在施工阶段采取有效措施保证二灰砂的强度（一般规定为≥ 0.5MPa）。
1、二灰砂强度形成原理
碳酸化和火山灰反应对提高二灰砂的强度与稳定性起着决定性的作用。碳酸化反应是指二灰砂中的 Ca(OH)2与空气中的CO2反应生成CaCO3的过程: 粉煤灰是一种火山灰物质,它含有活性的氧化硅和氧化铝, 在石灰的碱性激发及相互作用下生成含水的硅铝酸钙. 它具有较强的胶结力, 这些胶结物逐渐由胶凝状态向晶体状态转化,致使二灰砂的刚度不断增大,强度和水稳定性不断提高.由于粉煤灰系空心球体,所以掺入粉煤灰后二灰砂的强度、刚度及稳定性均有不同程度的提高，尤其是抗冻性有较显著的提高，温度收缩系数减小，但同时还存在两个缺点：
（1）、早期强度低，这是由于粉煤灰是一种缓凝物质，由于表面能低，难以在水中溶解，导致二灰混合料体系中火山灰反应相当缓慢的缘故。
（2）、抗变形能力低，在温度或湿度变化时易产生开裂。
2．保证二灰砂强度应抓住以下四个环节
2．1选料、配料阶段
各种材料一定要符合规范要求。还要注意，石灰中有效钙镁含量是影响二灰砂强度指标的一个重要因素，因此必须定期检测，并且不许采用过火灰和欠火灰，尽量缩短石灰的存放时间，石灰消解必须彻底，进入拌合楼时不能含有未消解的石灰块；应使用较为新鲜的粉煤灰，并将凝固的块打碎，同时消除有害杂质；砂子不能混有石块，因为石块的存在割裂了二灰砂的胶结纽带，而且易损坏稳定土拌和机。配料时要采用EDTA滴定法，严格控制石灰含量不许超过误差范围，如果含灰量偏小，不但碳酸化程度减小，也不能提供足够的碱性激发，从而生成较少胶凝物质晶体，减弱了二灰砂的胶结能力和稳定性；如果含灰量较大，当二灰砂的表层发生碳酸化反应形成一层硬壳，从而阻断二氧化碳的渗入，使碳酸化反应过长，导致火山灰反应后剩余较多的Ca(OH)2, 这样将降低二灰砂的抗缩裂性。因此，应严格控制最佳含灰量。另外含水量也要要根据天气情况和施工情况随时调整。
2．2施工准备阶段
选择正确的施工季节，会使得二灰砂成型后有足够的养生温度，促使其强度快速增长，因此宜在春末或夏季组织施工，并应保证在冻前有一定成型期，如在冻前不能完成，应覆盖10―15厘米的土层或砂层，以防冻融破坏；还要对下承层进行清理和洒水湿润，如果下承层也是二灰砂，要将松动的浮皮去除，因为浮皮二灰砂已失去再次胶结的能力，若被拌和机拌入施工层，必将对其强度产生影响。
2．3施工阶段
2．3．1摊铺
二灰砂摊铺完毕后要及时施工成活，不可搁置，因为还没有进行机械排压，二灰砂松铺与空气接触面积大，所以碳酸化反应比较完全，也就是我们常说的石灰失效，这样即使以后再碾压成型，也会由于大大减小了Ca(OH)2的碱性激发作用，而使得火山灰反应很少，进而降低了二灰砂的胶结能力和稳定性，破坏了二灰砂的强度，因此搁置时间较长的未成型二灰砂必须废弃不用。
2．3．2拌和
为保证二灰砂整体强度，在用稳定土拌和机拌和时，应设专人随时检查调整拌和深度，避免拌和层底部留有“素土”夹层，并应略破坏下承层1CM左右，不可过多，以加强上下层粘结。
2．3．3接缝
接缝处理不好容易形成二灰砂强度的薄弱地带，因此应尽量避免纵向接缝，横向两工作段的搭接部分，应采用交错对接形式，前一段拌和整平后，留5―8米进行碾压，后一段施工时，将前段留下未压部分（提前增撒白灰）一起再进行拌和。
2．3．4碾压
二灰砂在按规范碾压完毕后，要立即作密实度试验，一旦发现不达标需马上补充碾压。如果相隔一段时间才发现密实度指标不够，而这时二灰砂已形成一定的强度，尤其是夏季施工，强度增长较快，有了板体性质，若再补充碾压，必然产生较大的扰动，破坏了胶结纽带，宜将板体震裂，从而破坏了二灰砂的强度。
2．4养生阶段
成活后的二灰砂要及时进行养生。二灰砂材料易产生干缩裂缝，而且成型后碳酸化和火山灰反应一直在进行，他们都是在不断吸收水分的情况下逐渐发生的，具有水硬性，因而养生期间要及时充足的洒水；并且二灰砂早期强度低，应断绝交通，避免对路面的破坏，干扰二灰砂强度的形成。
此外，如果在养生期内发现二灰砂有大面积顶皮现象，应立即处理。顶皮是指由于部分石灰未被消解完全，就搀进了二灰砂，成型后体积膨胀而造成强度隐患的一种病害现象。处理顶皮的具体方法是：用稳定土拌和机翻开，洒水陈伏一天，再碾压成型。
3．保证二灰砂强度还应处理好重皮病害
在施工过程中，重皮是降低二灰砂强度的一大病害。重皮是指二灰砂由于机械、人为、温度等各方面因素的影响而不能成为一个整体，呈现一薄一厚两层皮。深层次大面积的重皮日久脱落，不但破坏了二灰砂的结构，降低了强度，而且还会增加基层厚度和工程造价，且不易压实。因此要尽量减少重皮，笔者认为使二灰砂产生重皮的因素有两方面：
（1）、含水量小。适量水是使二灰砂具有胶结力进而产生强度的主要原因.笔者经过长期观察、实验发现：二灰砂在排压找平时的含水量仅达到最佳含水量是不够的，因为在这一阶段的施工过程中，表层水分损失较大，将小于最佳含水量，使其粘结力较小，平地机找补部分不易与下层成为一体，因而造成重皮。可是如果含水量太大，又易造成二灰砂软弹而影响其密实度和强度。那么排压找平时最适宜含水量应为多少呢？笔者的经验是：比最佳含水量大2―3%。只有这时才能尽量减少重皮的发生，确保平整度和密实度，又不至于发生软弹。
（2）、薄层补贴。二灰砂属半刚性材料，初压后已具有一定的密实度，如果为了保证标高而需要找补坑洼时，将薄层二灰砂附着上去，就难以与下层成为一个整体，碾压也是徒劳，日久必然脱落，或者在做基层以前被清除。有人会问：如果碾压后多洒一些水，再用胶轮碾多压几遍，可否避免脱落？实践证明这种方法行不通，因为二者密实度差距大，薄厚差距大，又不具备较强的粘结力，也就形不成牢固的胶结纽带，当夹层水分消耗到一定程度，薄层必然脱落。避免薄层补贴最根本的方法是：仔细挂线找平后，再用稳定土拌和机拌和一遍，然后再碾压。此外还应避免压路机械在成活面上急刹车而造成推移起皮。局部低洼处不需再进行找补，可留待下一层施工时处理。
4．结束语
综上所述，严格控制施工过程中的每道工序，才能保证二灰砂底基层的强度，各地应因地制宜，采取动态管理，及时用科学实验反馈信息，不断改进措施，这样才能为将来基层施工打下一个良好的基础，保证面层的质量。由于笔者水平有限，文中缺点和错误在所难免，望同行专家不吝赐教，加以斧正。
参考文献
胡长顺，黄绘华．高等级公路路基路面施工技术，人民交通出版社， 1994年
中华人民共和国行业标准．公路路面基层施工技术规范， 人民交通出版社，1993年
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