對二灰碎石作為路面基層原材料的檢測分析

　　摘要：路面基層損壞，與材料的使用有極大的關系。通過改變二灰碎石混合料的配合比，可以達到就地取材，降低工程造價的目的。
　　關鍵詞：二灰碎石；配合比；試驗
　　合肥市城市道路以前大多采用二灰碎石及二灰作為路面基層，在對合肥市二環路路面的調查中發現，市政道路建設材料基本上來源于合肥周邊，而從這些原材料檢測情況來看，碎石的級配達不到規范要求；加上近年來隨著城市重載交通的發展，特別是超載車輛的行駛，路面基層均有不同程度的破壞。本著降低工程造價、就地取材以及對合肥市工業廢渣再次利用的原則，通過改變二灰碎石混合料的配合比，經過室內試驗及現場試驗段檢測的驗證，找出在現有原材料特定情況下滿足設計要求的配合比，從而可以解決材料方面的缺陷。
　　試驗根據相關規范的要求以及材料的性質共確定四種不同密實式二灰碎石配合比，通過室內標準擊實及無側限抗壓強度試驗，找出相對符合的試驗配合比，在南淝河路A、E標設立試驗段，并通過施工后檢測進行驗證。路面結構形式為水泥砼路面，兩層15cm二灰碎石基層。
　　
　　一、原材料產地
　　
　　選用西山驛碎石，肥東青陽山石灰二廠鈣質消石灰，肥東二電廠粉煤灰。
　　
　　二、試驗項目
　　
　　（一）根據現場施工采用的碎石，試驗其顆粒級配。
　　（二）試驗石灰的有效CaO+MgO含量，粉煤灰的化學性質。
　　（三）4種二灰碎石配合比為：石灰：粉煤灰：碎石=5：15：80；石灰：粉煤灰：碎石=6：14：80；石灰：粉煤灰：碎石=7：15：78；石灰：粉煤灰：碎石=8：16：76。針對以上4種不同的試驗配合比，試驗各種混合料的最大干密度、最佳含水量、7d、28d無側限抗壓強度。
　　（四）現場檢測二灰碎石基層試驗段的壓實度、現場取芯完整性、彎沉、基層回彈模量。
　　
　　三、執行標準
　　
　　試驗執行JTJ034-2000《公路路面基層施工技術規范》、JTJ057-94《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》、CJJ4-97《粉煤灰石灰類道路基層施工及驗收規程》、JTJ059-95《公路路基路面現場測試規程》和JTJ058-2000《公路工程集料試驗規程》。
　　
　　四、試驗步驟
　　
　　1、采用沖框φ300集料方孔篩試驗碎石的顆粒級配。
　　2、采用重型擊實標準，試驗二灰碎石混合料的最大干密度及最佳含水量。
　　3、采用靜壓法成型試件，LD-133型路面材料強度儀試驗二灰碎石混合料試件的7d、28d無側限抗壓強度。
　　4、現場采用BZZ-100型彎沉車、5.4m貝克曼梁彎沉儀及30cm承載板檢測二灰碎石基層試驗段的回彈彎沉及回彈模量。
　　
　　五、試驗結果
　　
　　（一）碎石物理性能指標（見下表）
　　
　　從篩分曲線可以看出，用于現場施工的碎石級配較差，主要以4.75～19mm粒徑區域中的碎石含量較多，而<4.75mm粒徑的碎石含量較少。消石灰試驗結果：有效CaO+MgO含量：57.6%，為III級石灰。粉煤灰試驗結果：燒失量7.1%，SiO2+Al2O3含量：72.3(%)，密度：2.314(g/cm3)細度：17.0%。
　　（三）二灰碎石混合料試驗。通過室內試驗結果，采用一種滿足要求的試驗配合比和一種不符合但較接近規范要求的試驗配合比，在南淝河路A、E標設立試驗段，要求施工單位嚴格按這兩種配合比施工，其中A標為6：14：80，E標為7：15：78。
　　
　　六、小結
　　
　　根據本次試驗結果及合肥市城市道路實際情況，總結如下：
　　1、用作南淝河路A、E標碎石產地為西山驛，從集料級配曲線可以看出，碎石整體偏粗。
　　2、從用于試驗的四種二灰碎石配合比的7d、28d無側限抗壓強度及碎石的級配情況可以看出，由于要配置密實式二灰碎石混合料，其集料的含量正常在80%～85%之間，而起填充和粘結作用的二灰應在15%～20%之間，又南淝河路采用的碎石由于產地原因，其0.075～4.75mm區間的碎石含量偏少，當采用較大灰劑量同時減少碎石用量時（如7：15：78，8：16：76）進行配合混合料時，會使混合料產生較大的空隙率，而起填充和膠結作用的0.075～4.75mm粒料和二灰較少，較多的影響混合料本身的密實程度，從而導致混合料的強度降低。
　　3、考慮到市政道路工期短，施工后的基層往往急于恢復交通，要求二灰碎石基層的早期強度要高，不至于因受載產生破壞，結合室內試驗及外業檢測結果，綜合考慮，推薦使用石灰：粉煤灰：碎石=6：14：80作為二灰碎石基層配合比。
　　（作者單位：安徽省港航勘測設計院）