校園道路二灰碎石基層質(zhì)量控制的思考

【摘 要】蘇州大學(xué)獨(dú)墅湖校區(qū)道路均采用二灰碎石作為基層鋪筑材料，蘇州工業(yè)園區(qū)仁愛路蘇州大學(xué)獨(dú)墅湖校區(qū)北大門新建瀝青道路不久即出現(xiàn)拱起、裂縫問題，第一次將瀝青面層維修仍出現(xiàn)拱起、裂縫，第二次將瀝青面層和二灰碎石基層翻修，徹底解決了問題。經(jīng)分析主要是二灰碎石質(zhì)量問題，為此本文針對二灰碎石基層質(zhì)量控制進(jìn)行簡要分析。

【關(guān)鍵詞】二灰碎石；混合料；質(zhì)量控制

1、原材料質(zhì)量控制

1.1 對碎石技術(shù)要求

碎石的壓碎值指標(biāo)、軟石顆粒含量、針片狀顆粒含量、<0.075mm的顆粒含量的控制是保證二灰碎石無側(cè)限強(qiáng)度的最基本技術(shù)指標(biāo)。碎石級配是保證高強(qiáng)度、高密實(shí)和干縮性小的重要保證。

1.1.1 碎石級配需按CJJ1-2008表7.3.1級配碎石控制，最大粒徑31.5mm篩孔不準(zhǔn)有超粒徑的顆粒，如果有超粒徑顆粒，混合料越易產(chǎn)生離析，鋪筑平整度不易達(dá)標(biāo)。厚度在一定情況下，會造成骨料間沒有膠結(jié)料填充不能膠結(jié)而松散，以致無法取出芯樣。

1.1.2 針片狀顆粒總含量需小于20%，如果針片狀顆粒總含量過高不僅降低碎石強(qiáng)度品質(zhì)，而且對碎石級配和骨架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響及拌和混合料不易壓實(shí)。

1.1.3 嚴(yán)格控制壓碎值和軟石含量 （煤矸石、風(fēng)化石、方解石）。如果碎石壓碎值指標(biāo)不能達(dá)到要求，二灰碎石的強(qiáng)度就不能保證。不能滿足要求的原材料要杜絕采用。壓碎值指標(biāo)嚴(yán)格按表1控制。

表1 用于二灰碎石壓碎值指標(biāo)

項(xiàng)目壓碎值指標(biāo)

基層底基層

城市快速路、主干路<26%<30%

次干路<30%<35%

次干路以下道路<35%<26%

1.1.4 粗集料和細(xì)集料<0.075mm的顆粒含量過高，不能排除含有泥塵和雜質(zhì)，也就不能保證膠結(jié)料完全裹腹在集料表面，那么將影響整體的強(qiáng)度降低，還會使最佳含水量偏高，造成干縮性大產(chǎn)生反射裂縫，減短路面的使用壽命。一般情況下粗集料<0.075mm的顆粒含量宜不大于1%，細(xì)集料<0.075mm的顆粒含量宜不大于15%，合成級配后0.075mm篩孔通過量宜接近下限。

1.2 對石灰的技術(shù)要求

石灰是二灰中膠結(jié)材料，其質(zhì)量（活性成份的含量）的好壞直接影響到混合料的質(zhì)量，應(yīng)采用三級以上的石灰，質(zhì)量要嚴(yán)格按CJJ1-2008表7.2.1石灰指標(biāo)控制。如果采用生石灰必須磨細(xì)過篩，且最大粒徑不得大于10mm。因未消解的生石灰遇水后體積膨脹2.0-2.5倍，會破壞已經(jīng)成型的結(jié)構(gòu)。石灰應(yīng)保持合適的含水量，存放必須有遮陽和避雨的措施，否則大量活性氧化物含量將流失，降低石灰品質(zhì)直接影響到二灰碎石的成型，石灰的存放超過一個月的，如果要采用必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能使用。

1.3 對粉煤灰的技術(shù)要求

粉煤灰應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后使用，質(zhì)量應(yīng)符合表2，其中三氧化硫含量是必控項(xiàng)目，建議其含量應(yīng)不大于3%。三氧化硫含量過高后會在已硬化的混合料結(jié)構(gòu)中生成水化硫鋁酸鈣晶體，體積膨脹破壞已凝結(jié)硬化的結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)龜裂、彎曲、松脆或崩潰等不安定現(xiàn)象。根據(jù)三氧化硫含量程度的不同，一般在成型后期發(fā)生破壞，甚至持續(xù)幾年時間，是對已鋪筑好路面的極大破壞，破壞程度相當(dāng)嚴(yán)重。

粉煤灰不準(zhǔn)含有樹根、雜草等雜質(zhì)；含水量不應(yīng)過大（一般<35%），否則會造成結(jié)塊和計(jì)量不準(zhǔn)；存放必須有遮陽和避雨的措施，防止活性成份的流失降低品質(zhì)。

表2 粉煤灰的技術(shù)要求

項(xiàng)目細(xì)度（通過量）SiO2、Fe2O3、Al2O3含量比表

面積燒失量

（灼燒溫度

950℃-1000℃）

0.3mm0.075mm

指標(biāo)≥90%≥70%≥70%≥2500

cm

3/g≤20%

2、嚴(yán)格控制混合料質(zhì)量

2.1 優(yōu)化級配

良好的級配是混合料中礦料粒徑大小分布均勻，相互嵌擠和結(jié)連，形成骨料框架，結(jié)合料充分填充集料的空隙，從而形成具有強(qiáng)度高、干縮性小、抗沖刷能力強(qiáng)的密實(shí)型結(jié)構(gòu)。18：82-20：80的二灰與集料配比是最為理想的配比，如二灰用量超過20%，則粒料骨架結(jié)構(gòu)不能形成，將會懸浮于石灰粉煤灰混合料之中，從而形成收縮性大且極易產(chǎn)生干縮裂縫的懸浮式二灰碎石，這種結(jié)構(gòu)的最大干縮應(yīng)變達(dá)密實(shí)式二灰碎石3倍乃至以上，且抗沖刷性能較差。

2.2 集料最大粒徑和級配范圍

二灰碎石施工時最大粒徑必須有限定。粒徑越大則拌和機(jī)、攤鋪機(jī)和平地機(jī)等施工機(jī)械越易損壞，且混合料越易產(chǎn)生集料離析，鋪筑平整度也很難達(dá)標(biāo)。所以集料的最大粒徑最好控制在19mm，其中4.75mm、9.5mm篩孔的通過量盡量走下限，增加中檔粒徑料的用量，形成嵌擠結(jié)構(gòu)。

2.3 混合料的含水量控制

目前蘇州地區(qū)道路基層所用二灰碎石混合料均為商品料，質(zhì)量難以得到控制。混合料含水量偏大，鋪筑碾壓振動后易產(chǎn)生彈簧、浮漿離析，成型后干縮應(yīng)變大產(chǎn)生裂縫。因此，應(yīng)加大對現(xiàn)場攤鋪前的混合料含水量的控制，先從外觀上判斷再進(jìn)一步檢測。

3、混合料拌和

3.1 選擇合適的商品二灰碎石混合料供應(yīng)商

蘇州地區(qū)商品二灰碎石混合料拌和廠的拌和設(shè)備相對來說比較陳舊，拌和混合料的質(zhì)量不高，影響最終使用性能，拌合設(shè)備性能優(yōu)異是控制混合料質(zhì)量的關(guān)鍵。連續(xù)式拌合設(shè)備拌制的二灰碎石混合料不均勻、離析嚴(yán)重，而強(qiáng)制式拌合設(shè)備可克服連續(xù)式拌合設(shè)備的不足，且拌制的混合料具有以下特點(diǎn)：

（1）結(jié)合料顏色均勻、嚴(yán)密裹覆石子、干濕一致；

（2）石子間摩阻以及結(jié)合料粘結(jié)作用，混合料不易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

我們應(yīng)加強(qiáng)對商品二灰碎石混合料質(zhì)量管理，形成有效監(jiān)督抽查制度，創(chuàng)造良性的竟?fàn)帣C(jī)制。

3.2 混合料拌和的過程控制

3.2.1 拌和設(shè)備的配料計(jì)量功能齊全和有效，料倉或拌缸前應(yīng)設(shè)置去除超粒徑石料篩子。

3.2.2 配料準(zhǔn)確和拌和均勻，若為0-31.5的混合料，上料時須大堆摻和均勻再上料。

3.2.3 拌和時的含水量應(yīng)較最佳含水量大1-2%，以補(bǔ)嘗運(yùn)輸和攤鋪過程中的損失。

3.2.4 嚴(yán)禁有明顯離析現(xiàn)象，隨時篩分集料，適時調(diào)整材料配比。拌和現(xiàn)場配置試驗(yàn)員控制拌和含水量和各種材料配比，隨時抽查記錄配比。各料斗應(yīng)配置工作人員監(jiān)視下料情況，人為幫助料斗下料，避免出現(xiàn)卡堵，否則應(yīng)及時停止拌合。

4、施工過程控制

施工時應(yīng)加強(qiáng)二灰碎石試驗(yàn)和檢測。試驗(yàn)人員應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范準(zhǔn)確操作、頻度滿足要求，有目的性選點(diǎn)，取樣準(zhǔn)確，如接縫處和邊緣處等，試驗(yàn)數(shù)據(jù)真正起到指導(dǎo)施工之作用。二灰碎石混合料鋪筑后應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)度和7d的強(qiáng)度檢驗(yàn)，確保基層的質(zhì)量。

4.1 壓實(shí)度的控制

為了檢驗(yàn)?zāi)雺盒Ч仨氝M(jìn)行壓實(shí)度試驗(yàn)，保證后期的強(qiáng)度。如單位重偏小，使壓實(shí)時間縮短，結(jié)構(gòu)層密實(shí)度降低，但太大易造成碾壓困難，出現(xiàn)超壓和壓實(shí)度不夠現(xiàn)象。最大干密度直接影響壓實(shí)度，最大干密度應(yīng)根據(jù)室內(nèi)重型擊實(shí)試驗(yàn)和試驗(yàn)段來確定，從而控制合理的壓實(shí)度。

4.2 二灰碎石混合料7d強(qiáng)度控制

混合料7d強(qiáng)度控制是評定其質(zhì)量的一個依據(jù)，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的要分析出具體原因，及時采取相對應(yīng)的措施。在排除二灰碎石抗壓試件制備不標(biāo)準(zhǔn)和養(yǎng)護(hù)溫度偏低的基礎(chǔ)上，一般不合格原因有：

（1）石灰劑量不足或等級較低；

（2）粉煤灰質(zhì)量不符合要求；

（3）二灰碎混合料拌和離析，含水量偏大。

針對以上問題采取措施一般有：

（1）加大對石灰劑量的檢測，施工中石灰劑量應(yīng)較設(shè)計(jì)值高0.5-1.0個百分點(diǎn)；

（2）提高石灰等級；

（3）采取外加1%-2%的水泥，宜采用強(qiáng)度等級較低的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均合格的水