灰土路基灰剂量衰减与压实度的关系
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基层灰土的灰含量随时间衰减的试验研究刘亚东摘要:以临连高速公路石灰稳定土为例,通过室内对几组不同灰含量的稳定土进行试验,由试验数据来分析灰含量随测定时间的变化,得到灰含量随时间的衰减规律,对石灰稳定土进行了定量的总结,为灰含量的测定提供参考依据。
关键词:石灰稳定土;灰含量;EDTA滴定;衰减分析Keywords:limestabilizedsoil;ashcontent;EDTAtitration;atte nuationanalysis0 引言在石灰稳定土的检测中,不同灰含量所对应的最大干密度参照标准不同,灰含量与最大干密度成负相关线性关系。
由于检测时间越长,滴定出的灰剂量越低,取用的最大干密度越大,从而反映出的路基压实度越小,因此检测时间对灰含量有直接影响。
文章根据试验经历,以临连高速公路所用石灰稳定土为研究对象,对石灰稳定土灰含量随时间衰减问题加以探讨。
1 灰含量与路基土强度的关系基层灰土中石灰含量小于百分之三或者百分之四时,石灰主要起稳定作用,使土的塑性、膨胀性、吸水性降低,具有一定的水稳定性。
随着灰含量的增加,灰土的性能均增强,但当含量超过一定数量,过多石灰将导致灰土的强度降低。
由此可见,灰土中石灰含量存在一个中间量,即最佳含量。
通过工程使用实践数据,石灰最佳含量的常用数据,对于粘性土及粉性土为百分之八到百分之十六,对于砂性土则为百分之十到百分之十八。
2 EDTA滴定法的测试原理该方法是根据EDTA二钠溶液与游离Ca2+反应,记录EDTA的耗量,再依据石灰含量与EDTA耗量的标准曲线,查出其所对应的石灰含量。
这种方法可以快速测定灰土中石灰的含量,同时可以检查拌和的均匀性。
检查时随着灰土龄期增长,灰土Ca2+发生反应,使得Ca2+浓度逐渐降低,因此测得的灰含量也会变小,这种现象称为灰含量的衰减。
3 EDTA滴定法的试验方法此试验方法含标准曲线的制作和施工现场灰土含量的测定。
3.1室内标准曲线的制作3.1.1材料用量按照规范要求计算。
石灰土基层的质量控制要点、质量通病及防护措施石灰土是昆山地区路基及道路底基层应用最广泛的的材料,它具有良好的板体性。
石灰土的强度随龄期增长,并与养护湿度密切相关,温度低于5˙C时强度几乎不增长,因此宜在在第一次重冰冻(-3℃~-5℃)到来之前的一个月到一个半月完成。
石灰土施工质量控制要点:一、原材料的选择:1、土(规范中规定1、宜采用塑性指数10-15的粉质黏土、黏土;2、土中的有机物含量宜小于10%)土的选择争议主要在塑性指数的大小上,一般认为塑性指数在10-20以内都是可接受的范围。
但实际施工过程中往往出现送样的土样和施工的土样存在差异导致试验结果出现误差的情况,这就需要我们正确认识和严格控制土样送样和施工土样的统一性,对外进土方土质需每次都送样进行检测,不合格施工用土坚决退场。
2、石灰(规范中规定1、宜用1-3级的新灰;2、对储存较久或经过雨期的消解石灰应先经过试验,根据活性氧化物的含量决定能否使用和使用方法)石灰的重点在于确定石灰的有效钙和氧化镁含量:I等>=75%;II 等>=70%;三等>=60%。
在试验时我们不能为了确保石灰质量过关而有选择的取样。
应随机取样,用试验确认石灰的真实等级,来指导我们施工时拌合石灰的数量。
3、水(规范中规定应1、符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。
宜使用饮用水及不含油类等杂质的清洁中性水,PH 值宜为6-8)。
二、灰土拌合,(规范中要求:1、厂拌石灰土,采用强制式搅拌机进行搅拌。
配比应准确,搅拌均匀;2、含水量略大于最佳值;3、石灰土应经过过筛;4、拌成的灰土应及时运送到铺筑现场,并在运输过程中采取防止水分蒸发和防扬尘措施)实际过程中由于天气的影响、工期的要求,本地区主要采用挖掘机拌合石灰土及依靠生石灰吸水消解并去除土中水份的施工工艺。
这种工艺的优点是:造价低、施工速度快、缺点是:拌合无法完全均匀、石灰有效含量流失大。
三、灰土摊铺及碾压(规范中要求:1、路床应湿润;2、压实系数应经试验确定;3、铺好的石灰土应当天碾压成活;4、碾压时的含水量宜在最佳含水量的允许偏差范围内;5、初压时,碾速宜在20-30m/min;灰土初步稳定后,碾速宜在30-40m/min)由于施工工艺的不同,我们无法保证运至现场的石灰土含水量在最佳含水量左右,一般情况下需晾晒1-2天,并在不停的翻晒和机械搅拌情况下才能接近最佳含水量,并使石灰土粒径达到要求。
高速公路石灰稳定土路基压实度影响因素探究摘要:石灰稳定土在高速公路路基填筑中被应用广泛,压实度作为其重要的检测指标极为关键,从内因及外因、从微观到宏观对影响压实度的因素进行分析,并提出相应的解决方案。
关键词:石灰土压实度影响因素解决方案一、概述常州至溧阳高速公路CL-7标地处苏南地区,沿线地质条件较差,不能直接作为路基填料,土源缺乏。
为提高路基填筑整体质量,路床和路床以下采用石灰稳定土填筑。
主线路床以下0-40cm范围采用7%石灰土,40-80cm采用6%石灰稳定土,中部填料按其总体积的70%掺加5%石灰土控制总量。
二、作用原理将消解后的石灰按照一定的比例掺入各种粉碎或原来松散的土中,经拌合、压实及养护后得到的混合料,称为石灰稳定土,俗称灰土。
掺灰方式按照外掺法计算,如7%的灰土既为单位质量的石灰土中,石灰与干土的质量比为7:100。
石灰稳定土的作用机理为:土中的活性硅、铝离子与石灰中的游离钙离子之间的化学反应。
石灰与土的离子交换作用、絮凝团聚作用,加上石灰本身的剥离、结晶和碳酸化作用使灰土在成分组成上发生了显著的变化,原先的土颗粒“抱团”,形成了新的颗粒更大的“组合体”,稳定土的密度既最大干容重也相应减小。
三、石灰土压实度影响因素的分析及对策在现场实际的施工过程中,压实度往往受各种因素的影响,呈现出不规律的变化。
结合以往施工经验,提出原材料、含水量、施工工艺、灰剂量等影响因素。
1、原材料1.1土(1)土的塑性指数塑性指数指的是土的液限与塑限的差值,《公路路面基层施工技术规范》规定:塑性指数15~20的粘性土以及含有一定数量的粘性土的中粒土和粗粒土均适宜于用石灰稳定。
这种稳定土粉碎起来相对容易,与其他的土相比,能够节省压实功。
在选用取土坑时,应从塑性指数、强度、运距等方面加以考虑。
选用既经济合理又符合规范要求的土。
(2)土的颗粒施工过程中使用铧犁配合旋耕机对土进行粉碎。
用于路床的土最大粒径不得大于100mm,用于路堤的土最大颗粒不得大于150mm。
石灰土施工灰剂量衰减的探讨石灰土施工灰剂量衰减的探讨摘要:通过试验检测,寻找石灰土施工过程中不同压实度、不同温湿度、不同灰剂量情况下石灰剂量衰减规律,以便减少石灰土施工过程中有效钙镁含量损失,从而使石灰土质量得到有效控制。
关键词:石灰土;灰剂量;衰减前言石灰土造价低廉且具有较高的强度、自成板体、稳定性和抗冻性优良等诸多的优点, 因此在我国公路建设被广泛应用于路基改善和路面底基层中。
在城市道路工程施工中,石灰土的作用主要有两种,一是作为石灰稳定土应用于路床和路面底基层;二是作为石灰改善土应用于含水量过高的路基填土,从而降低“过湿土”的含水量,提高压实效率;或掺加到粘性过大的不良土质中,起到砂化作用。
石灰稳定土的作用是经过灰土中火山灰物质的凝硬性反应,得到足够的强度和较强的板体性。
而石灰改善土一般使用生石灰粉,目的是提高土的工作性能和抗剪强度,使土基性能在较经济的情况下达到充分压实的目的,并能够承受其上层摊铺时的施工机械作用。
石灰稳定土的施工方法主要有路拌法与厂拌法两种,石灰改善土主要采用路拌法施工。
无论何种施工方法,施工过程中控制的主要指标有含水量、灰剂量、压实度、颗粒大小、厚度等,其中灰剂量是至关重要的一个因素,灰剂量的大小影响到石灰土的强度、压实度的真假、最佳含水量等多种指标,对石灰土的最终质量具有十分重要的意义。
而且随着石灰市场价格的走高,石灰土造价在工程预算中的比重也越来越大,如何准确计算出灰剂量,对合理确定石灰土造价也有十分重要的意义。
1 石灰土的特性与强度形成原理1. 1 石灰土的特性( 1) 整体性较好。
由于机械的物理力学作用,石灰土摊平后,经过碾压机械碾压并经过一段时间养护,其强度随着时间的增加而增强,最后形成紧密的结合体,具有良好的整体性。
( 2) 强度较高。
石灰土不但具有较高的抗压强度,而且具有一定的抗弯强度,且强度随温度及时间增长而增加。
( 3) 造价较低、有利环保。
相对同样强度指标的水泥混凝土而言,其造价相对较低,不但有效的利用了工业废料,而且减少了空气污染,对环保起着促进作用,因发生反应时为放热反应,使之具有抗低温能力,优点是低温环境施工也可以利用自身的放热反应保证施工质量,因此,石灰土成为道路基层或底基层的理想材料。
灰剂量对石灰土路基压实度检测结果的影响摘要:本文探讨了灰剂量对石灰土路基压实度检测结果的影响。
通过实验测试不同灰剂量下的石灰土路基压实度,分析灰剂量对压实度的影响,并探讨了灰剂量对路基工程质量的影响。
实验结果表明,增加灰剂量可以提高石灰土路基的压实度,但当灰剂量达到一定程度时,继续增加灰剂量并不能显著提高压实度,同时还会对路基的稳定性产生不利影响。
因此,在进行石灰土路基施工时,应根据实际情况选择合适的灰剂量,以确保路基的稳定性和工程质量。
关键词:石灰土路基;最大干密度;灰剂量;压实度由于石灰土的特殊性质,它可以提供良好的土壤稳定性,使得它能够更好地满足路基土的要求。
此外,由于它的强度、板结性和水稳定性都较高,而且操作起来比较容易,因此,它已经成为了我国道路建设的重要组成部分,得到了广泛的应用。
另外,严格的质量控制对于保证石灰土路基施工的顺利完成至关重要。
其中,有效的检测可以帮助我们更加清楚地了解施工的全部细节,以便更加精准地把握施工的质量。
然而,在石灰土路基施工的压实度检测中,由于使用了室内标准击实确定最大干密度的固定值,很可能会导致“误判”情况发生,从而使得本应该达到规范的压实质量,变成“不合格”,甚至“合格”,从而影响到整个施工的质量。
由于缺乏有效的施工方案和及时的补救措施,大大延长了工程的进度,并且造成了巨大的损失。
1灰剂量与干密度衰减分析通过对压实度的测量,可以获得路基的干密度,这一指标可以用来衡量建设工程的质量。
当压实度达到一定程度时,表明建设工程的质量较优,其整体性能也会有所提升。
由此可见,干密度和标准最大干密度的测定至关重要,因为它们能够直接反映出路基的压实情况。
另外,“灰剂量衰减”也是一种衡量路基压实情况的重要参数,即石灰的质量与干土的质量之间的比例。
由于不同的原因,如不可抗力的干扰、工程设计的变更、工序之间的矛盾导致的施工延误、计划安排的失误以及暂时的停工,导致石灰与土混合物的游离氧化钙和氧化镁的含量逐渐下降,从而使得灰剂量出现衰减。
灰土路基灰剂量衰减对压实度的影响内容提要:本文以宁常高速公路灰土路基工程实践为例,在分析土工试验数据的基础上,探讨灰土路基施工中灰剂量衰减对压实度的影响程度。
关 键 词: 灰土施工 灰剂量衰减 影响压实度 一、前言我们施工的江苏省南京至太仓高速公路常州市段工程,由于土源严重缺乏,取土坑设在滆湖,路基中部填土全部采用掺石灰处理。
在灰土施工中,常会发现灰土的灰剂量和压实度在检测时低于设计和规范要求,而实际施工中的用灰量却远大于设计用量。
遇到这种情况,为了保证工程质量,经常是返工处理,不但影响了施工进度,也挫伤了施工人员的积极性。
为此,我们通过大量的试验发现,灰土的灰剂量滴定随时间的增长有所衰减,即灰剂量衰减。
在压实度检测过程中,由于取样的时间不同,灰剂量滴定就不一样,因而确定的最大干密度也就不一样。
时间越长,滴定出的灰剂量越低,取用的最大干密度越大,从而反映出的路基压实度越小。
因此,我们在灰土的检测中有必要考虑灰剂量衰减对路基压实度的影响。
二、灰土试验在灰土路基施工前,首先要绘制不同掺灰量与最大干密度的曲线、EDTA 消耗量与石灰剂量的曲线、灰剂量随时间变化的曲线。
我们以滆湖1#取土坑的土质进行试验,绘制三种不同曲线。
1、绘制掺灰量与最大干密度的关系曲线②、通过对上述试验数据处理分析,绘制掺灰剂量与最大干密度的曲线图,如图一所示。
1.60123456789101.651.701.751.80图一③、从图一可以得到不同灰剂量对应的最大干密度。
2、绘制EDTA 的消耗量与石灰剂量的标准曲线 ①、通过下列公式进行混合料组成的计算 1)干混合料质量=300g /(1+最佳含水量) 2)干土质量=干混合料质量/(1+石灰剂量) 3)干石灰质量=干混合料质量-干土质量 4)湿土质量=干土质量×(1+土的风干含水量) 5)湿石灰质量=干石灰×(1+石灰的风干含水量)②、按①计算的结果配制灰土的混合料,通过EDTA 滴定法,得到不同灰剂量滴定消耗EDTA③、通过对上述试验数据处理分析,绘制EDTA 消耗量与石灰剂量的标准曲线,如图二所示。
灰土路基灰剂量衰减对压实度的影响
中铁十二局集团 张金龙
内容提要:本文以宁常高速公路灰土路基工程实践为例,在分析土工试验数据的基础上,探讨灰土路基施工中灰剂量衰减对压实度的影响程度。
关 键 词: 灰土施工 灰剂量衰减 影响压实度 一、前言
我们施工的江苏省南京至太仓高速公路常州市段工程,由于土源严重缺乏,取土坑设在滆湖,路基中部填土全部采用掺石灰处理。
在灰土施工中,常会发现灰土的灰剂量和压实度在检测时低于设计和规范要求,而实际施工中的用灰量却远大于设计用量。
遇到这种情况,为了保证工程质量,经常是返工处理,不但影响了施工进度,也挫伤了施工人员的积极性。
为此,我们通过大量的试验发现,灰土的灰剂量滴定随时间的增长有所衰减,即灰剂量衰减。
在压实度检测过程中,由于取样的时间不同,灰剂量滴定就不一样,因而确定的最大干密度也就不一样。
时间越长,滴定出的灰剂量越低,取用的最大干密度越大,从而反映出的路基压实度越小。
因此,我们在灰土的检测中有必要考虑灰剂量衰减对路基压实度的影响。
二、灰土试验
在灰土路基施工前,首先要绘制不同掺灰量与最大干密度的曲线、EDTA 消耗量与石灰剂量的曲线、灰剂量随时间变化的曲线。
我们以滆湖1#
取土坑的土质进行试验,绘制三种不同曲线。
1、绘制掺灰量与最大干密度的关系曲线
②、通过对上述试验数据处理分析,绘制掺灰剂量与最大干密度的曲线图,如图一所示。
1.60
1
2
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8
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图一
③、从图一可以得到不同灰剂量对应的最大干密度。
2、绘制EDTA 的消耗量与石灰剂量的标准曲线 ①、通过下列公式进行混合料组成的计算 1)干混合料质量=300g /(1+最佳含水量) 2)干土质量=干混合料质量/(1+石灰剂量) 3)干石灰质量=干混合料质量-干土质量 4)湿土质量=干土质量×(1+土的风干含水量) 5)湿石灰质量=干石灰×(1+石灰的风干含水量)
②、按①计算的结果配制灰土的混合料,通过EDTA 滴定法,得到不同灰剂量滴定消耗EDTA
③、通过对上述试验数据处理分析,绘制EDTA 消耗量与石灰剂量的标准曲线,如图二所示。
滴定消耗EDTA
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图二
510152025303540
④、由图二可以得到不同石灰剂量与EDTA 消耗量的对应关系。
3、绘制石灰剂量衰减曲线
①、根据已经确定的最大干密度和最佳含水量选取5%石灰剂量的稳定土,通过无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验方法中的制件方法配制试件,模拟现场施工条件对已配制的试件进
三、现场质量检测
1、原材料控制
①、每批石灰进场前,测定其有效氧化钙和氧化镁及未消解残渣含量是否达到Ⅲ级石灰技术要求。
②、大批量石灰进场后,堆放成高堆并用彩条布覆盖,避免石灰被风吹雨淋日晒,致使有效氧化钙和氧化镁的含量损失。
使用时,按照施工进度提前消解。
2、现场检测
①、为了保证灰土路基填筑质量,用灌砂法检测其压实度,对试坑的土样进行灰剂量滴定,根据实测灰剂量同时考虑灰剂量衰减,计算出实际掺灰量,再查曲线图选用最大干密度,计算其压实度,从而真实地反映出路基填筑的压实度。
注:表中取用最大干密度、灰剂量衰减后剩余率、实测石灰剂量均由曲线图中查得。
本段路基为双向六车道,检测频率为:1个断面/50米/层,每个断面每车道测一点,共六个测点,取四个测点。
灰土龄期为10天,土源:滆湖1#取土坑;掺灰剂量5%;压实度标准:≥93%。
灰剂量的平均值为3.625,超出了规范规定的石灰用量,即小于设计灰剂量“-1”的容许误差范围,灰剂量和压实度都达不到规范要求。
④、通过考虑灰剂量衰减和不考虑灰剂量衰减两组数据的比较,可以发现灰剂量衰减对于指导灰土施工,保证路基压实度的真实性,具有重要作用,避免合格工程做不合格处理。
四、结束语
1、因为灰剂量随时间的延长有所衰减,所以我们在灰土施工中尽可能现拌现用,并及时检测,检测合格后,及时上土,尽量减少石灰衰减。
2、如果现场检测路基压实度不合格,而采用灰剂量衰减曲线又不被认可的情况下,可在被检工作面路基的试坑中现场取样,通过击实试验确定最大干密度,这样就能客观地反映路基的实际压实度,避免将合格工程作为不合格处理。
若这样检测,压实度仍不合格,则要坚决返工处理。
3、灰剂量衰减曲线要根据不同土质、不同塑性指数、不同的石灰剂量,模拟现场施工条件而绘制。
参考文献
1、《公路路基施工技术规范》(JTJ041-2000)
2、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》
3、《公路压实与压实标准》。