石灰土基層(墊層)的質(zhì)量通病及防治

1、石灰土基層（墊層）的質(zhì)量通病及防治石灰土強(qiáng)度的形成原理，是在粉碎的土料中摻人適量的具有一定細(xì)度的石灰，在最佳含水量下壓實(shí)后。既發(fā)生了一系列物理力學(xué)和物理化學(xué)作用，形成石灰土的強(qiáng)度?；液屯涟l(fā)生系列相互作用，形成板體，提高了強(qiáng)度和穩(wěn)定性。但是由于違反施工操作規(guī)程出現(xiàn)了下述諸多通病。（一）攪拌不均勻1現(xiàn)象：石灰和土摻和后攪拌遍數(shù)不夠，色澤呈花白現(xiàn)象。有的局部無灰，有的局部石灰成團(tuán)。更有甚者，不加攪拌，一層灰一層土，成夾餡“蒸餅”。2原因分析：（1）原北京市政局規(guī)程規(guī)定，石灰土人工攪拌78遍，1976年修訂規(guī)程規(guī)定攪拌不少于3遍，就是這個數(shù)也做不到，總之，拌和遍數(shù)不夠。（2）無強(qiáng)制攪拌設(shè)備，靠人工，費(fèi)

2、時費(fèi)力。加上管理不嚴(yán)，便不顧質(zhì)量，粗制濫造，攪拌費(fèi)力，不愿多拌。3危害：石灰土的結(jié)硬原理，是通過石灰的活性（石灰中含有的CaO和MgO）與土料中的離子進(jìn)行交換，改變了土的性質(zhì)（分散性、濕坍性、粘附性、膨脹性），使土的結(jié)合水膜減薄，提高了土的水穩(wěn)定性。石灰（Ca（OH）2）吸收空氣中的碳酸氣，形成碳酸鈣，石灰中的膠體逐漸結(jié)晶，石灰與土中活性的氧化硅（SiO2）和氧化鋁（A12O3）的化學(xué)反應(yīng)，生成硅酸鈣和鋁酸鈣，使石灰和土的混合體逐漸結(jié)硬等物理化學(xué)作用，均需要石灰顆粒與土顆粒均勻摻和在一起才能完成。如果摻和不均，灰是灰，土是土，土與灰之間的相互作用將不完全，石灰土的強(qiáng)度將達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。4治理方

3、法：按施工技術(shù)規(guī)程的規(guī)定：人工攪拌：（1）將備好的土與石灰按計(jì)算好的比例分層交疊堆在拌和場地上；（2）對鍬翻拌三遍要求拌和均勻，色澤一致，無花白現(xiàn)象。土干時隨拌隨打水花。加水多少。以最佳含水量控制。機(jī)械攪拌：方法很多，有用平地機(jī)攪拌，專用灰土拌和機(jī)攪拌。農(nóng)用犁耙攪拌。不管用什么方法就地?cái)嚢瑁紤?yīng)嚴(yán)格按規(guī)程操作保證均勻度、結(jié)構(gòu)厚度、最佳含水量。最好的辦法是實(shí)行工廠化強(qiáng)制攪拌。（二）石灰土厚度不夠1現(xiàn)象：石灰土達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度，特別是人行道石灰土基層表現(xiàn)尤為突出，造成小方磚步道下沉變形。2原因分析：（1）省略了路床工序，對土路床的密實(shí)度、縱橫斷高程、平整度、寬度指標(biāo)未予控制。（2）不做土路床就地翻拌

4、，遇土軟時，翻拌深度就深，灰土層厚，遇土硬時，翻拌深度就淺，灰土層就薄。3危害：石灰土基層的厚度不均勻，承載能力大小不同，薄弱部位極易損壞，特別是人行道石灰土基層，北京的常規(guī)設(shè)計(jì)厚度是15cm，但常發(fā)現(xiàn)有3cm、5cm厚的，所以一經(jīng)投入使用，立即出現(xiàn)沉陷變形，這種情況經(jīng)常發(fā)生。4治理方法：要按質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的土路床工序，控制土路床的縱橫斷高程、平整度、寬度、密實(shí)度。在這個基礎(chǔ)上再按（一）“攪拌不均”通病的治理方法，攪拌、攤鋪石灰土，灰土層厚就能保證均勻。（三）摻灰不計(jì)量或計(jì)量不準(zhǔn)1現(xiàn)象：在石灰土摻拌過程中，加灰隨意性較強(qiáng)，不認(rèn)真對土、灰的松干容重進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)算。或雖有計(jì)量只是粗略體積比。

5、2原因分析：（1）管理人員和操作人員不了解劑量是直接影響著灰土強(qiáng)度的重要因素。（2）管理人員未經(jīng)試驗(yàn)計(jì)算或雖經(jīng)試驗(yàn)計(jì)算但對操作者交底不清。3危害：在生產(chǎn)實(shí)踐中石灰劑量應(yīng)不低于6%不高于18%，如果計(jì)量不準(zhǔn)，低于6%或高于18%都會使灰土強(qiáng)度降低。4治理方法：石灰土的石灰劑量是按熟石灰占灰土的總干重的百分率計(jì)算。經(jīng)濟(jì)實(shí)用的劑量是10%14%。北京地區(qū)石灰土結(jié)構(gòu)層的含灰劑量通常采用12%，石灰處理土基通常采用9%。要取得準(zhǔn)確的劑量，就應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)，取得如表1-3-7“石灰體積和質(zhì)量換算表”的數(shù)據(jù)。如果無試驗(yàn)資料，12%石灰土，壓實(shí)厚度15cm。以人工上土為例土松鋪2224cm，石灰松鋪6cm；壓實(shí)厚

6、度20cm，土松鋪3032cm，石灰松鋪8cm。按上述土、灰厚度比例關(guān)系大致是4：1，如果是石灰處理土基15cm（實(shí)厚），加灰6%，那么石灰松鋪厚度便是3cm。如果9%，松鋪厚度便是4.5cm。（四）石灰活性氧化物含量低1現(xiàn)象：石灰經(jīng)試驗(yàn)氧化鈣和氧化鎂活性氧化物含量低于60%的級灰標(biāo)準(zhǔn)。特別是當(dāng)前市政工程上大量使用的袋裝生石灰粉發(fā)現(xiàn)不少低于級灰標(biāo)準(zhǔn)，灰中含有大量非活性的生石灰面粉。2原因分析：（1）購進(jìn)的是劣質(zhì)石灰或劣質(zhì)生石灰粉。（2）石灰存放時間過長，失效。3危害：石灰土強(qiáng)度的形成的影響因素有內(nèi)因和外因兩方面。屬于內(nèi)因的有土質(zhì)、灰質(zhì)、石灰劑量、含水量與密實(shí)度等。屬于外因的有時間、溫度、濕度與

7、機(jī)械壓實(shí)及行車作用等。石灰的等級愈高其氧化鈣和氧化鎂的含量也就愈高，在同樣石灰劑量下對土的穩(wěn)定效果就愈好。石灰的細(xì)度愈大其比表面也就愈大，在同樣劑量的條件下與土顆粒發(fā)生的作用也就愈充分，強(qiáng)度形成的也就愈大。當(dāng)石灰等級低于級，或石灰存放時問過長，石灰中的活性氧化物含量將大大降低，所起的作用類同于降低石灰土中石灰劑量的作用，使石灰土的板體作用削弱。劣質(zhì)灰往往細(xì)度偏小，弱化了石灰與土粒所發(fā)生的一系列作用，使石灰土的強(qiáng)度增長緩慢。因此，如果石灰的活性氧化物含量低，用其所拌制的石灰土就達(dá)不到規(guī)定配比要求的強(qiáng)度。4治理方法：（1）要采用不低于級標(biāo)準(zhǔn)的石灰。（2）對新購進(jìn)的或存放過久的石灰要進(jìn)行活性氧化物含

8、量試驗(yàn)。（3）如經(jīng)試驗(yàn)低于級灰標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)活性氧化物含量提高石灰劑量。（4）要盡量縮短石灰的存放時間，一般生產(chǎn)后的石灰不遲于3個月內(nèi)投入使用。（五）消解石灰不過篩1現(xiàn)象：將含有尚未消解徹底的石灰塊和慢化石灰塊直接摻入土料，不過篩。2原因分析：圖省工，違反操作規(guī)程。3危害：不過篩的消解石灰摻人土中壓實(shí)后，其中存在的未消解生灰塊和慢化石灰塊，遇水分后經(jīng)一定時間便消解，體積膨脹，將路面拱起，使結(jié)構(gòu)遭到破壞。4治理方法：（1）生石灰塊應(yīng)在用灰前一周，至少23d進(jìn)行粉灰，以使灰充分消解。（2）消解的方法要按規(guī)程規(guī)定的，在有自來水或壓力水頭的地方盡量采用射水花管，使水均勻噴入灰堆內(nèi)部，每處約停放23mn，

9、再換位置插入，直至插遍整個灰堆，要使用足夠的水量使灰充分消解。（3）對少量未消解部分和慢化生石灰塊，要過1cm篩孔的篩子。（六）土料不過篩1現(xiàn)象：土料內(nèi)含有大土塊、大磚塊、大石塊或其他雜物。2原因分析：（1）土料粘性較大，結(jié)團(tuán)，未打碎。（2）對土料內(nèi)含有的建筑渣土，未過篩。3危害：素土類的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性大大低于石灰土，如果灰土中含有大土塊，就等于在堅(jiān)固的板體內(nèi)含有軟弱部分；灰土內(nèi)的大磚塊、大石塊等不能跟石灰土凝結(jié)成整體，就好比木板上的“癤子”，有損板體的整體性，都是造成板體損壞的薄弱環(huán)節(jié)。4治理方法：所有的土均應(yīng)事先將土塊打碎，人工拌和時，須要通過2cm篩孔的篩子；機(jī)械拌和時可不過篩，但必須將

10、大磚塊、大石塊等清除，2cm以上土塊含量不得大于3%。（七）灰土過于或過濕碾壓1現(xiàn)象：摻拌攤鋪的灰土過干或過濕，都偏離最佳含水量較大；往往是過干時，在進(jìn)行碾壓后，再在表面進(jìn)行灑水，這樣只濕潤表層，不能使水分滲透到整個灰土層。過濕時，碾壓出現(xiàn)顫動、扒縫現(xiàn)象。2原因分析：（1）土料在開挖、運(yùn)輸或就地過篩翻拌過程中，上料中原有水分大量蒸發(fā)，翻拌過程中又未重新加水。（2）所取土料過濕或遇雨或灰土摻拌后未碾壓遇雨沒有進(jìn)行晾曬，在大大超過最佳含水量的狀態(tài)下碾壓。3危害：灰土在過干或過濕狀態(tài)下碾壓，均不能達(dá)到最佳密實(shí)度。過濕的土料或過濕的石灰均不能攪拌均勻；過干的灰土層，只在表面灑水，只能使表層達(dá)到較高密實(shí)度，整個灰土層不會達(dá)到一致的最佳密實(shí)度。這樣將導(dǎo)致灰土層承載能力的降低，危及整個結(jié)構(gòu)的壽命。4治理方法：（1）石灰土攪拌必須具備灑水設(shè)備，如果在取土、運(yùn)輸、翻拌過程中失水，就應(yīng)在翻拌過程中隨攪拌隨打水花。直至達(dá)到最佳含水量。同時在碾壓成活后。如不攤鋪上層結(jié)構(gòu)，應(yīng)不斷灑水