二灰土特性

1.有較高強(qiáng)度

二灰土成型后，雖然早期強(qiáng)度偏低，在氣溫較高的季節(jié)，如夏天7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度能達(dá)到0.6--0.8Mpa，在春天及秋天7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度能達(dá)到0.5Mpa左右，但二灰土后期強(qiáng)度高，一個月在夏季能達(dá)到1.7--2.0Mpa，二個月能達(dá)到3Mpa，以后強(qiáng)度還不斷慢慢增長，因此，二灰土具有較高強(qiáng)度的一種路面結(jié)構(gòu)層。

2.整體性好

二灰土成型后，經(jīng)過一段時間的養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度逐漸增高，最后形成一個有機(jī)的整體，形成整體的原因有兩種，首先是由于石灰、粉煤灰含有許多化學(xué)活性物其中氧化鈣、二氧化硅物質(zhì)所形成的離子與粘土顆粒的離子發(fā)生化學(xué)、物理反應(yīng)，從而形成大團(tuán)粒結(jié)晶體，具有很高的強(qiáng)度;其次是由于機(jī)械的物理力學(xué)作用，二灰土攤平后，經(jīng)過重型壓實(shí)機(jī)具將其密實(shí)，使二灰土形成緊密的結(jié)合體;第一種情況是二灰土形成強(qiáng)度、板結(jié)的主要原理;第二種情況則是二灰土中強(qiáng)度形成的必要條件。因此，二灰土經(jīng)過密實(shí)后具有良好的整體性。

3.抗低溫能力

由于二灰土內(nèi)部的物理化學(xué)反應(yīng)，從而形成致密的整體，雨水不容易滲透，同時因?yàn)槎彝恋幕瘜W(xué)反應(yīng)有放熱現(xiàn)象，致使在低溫季度施工二灰土的強(qiáng)度仍不斷增高，天津疏港公路在三月中旬施工的二灰土，通過現(xiàn)場檢測7天強(qiáng)度能在0.4Mpa以上能充分說明二灰土抗低溫能力。

4.施工方便

由于二灰土強(qiáng)度上來慢、是因?yàn)槠湮锢砘瘜W(xué)反應(yīng)也較之緩慢，因此從拌合到攤鋪、碾壓均有較長的操作時間，便于掌握不象水泥穩(wěn)定材料從拌合到碾壓只能在初凝時間內(nèi)完成，一般控制在4 ~5小時之內(nèi)。而二灰土從拌合到碾壓成型，可以延長1~2天，對其強(qiáng)度沒有太大的影響，所以，施工時受雨水、機(jī)械設(shè)備、人為因素的影響相對要小得多，施工二灰土相對比較容易和方便。

5.造價較為經(jīng)濟(jì)

要達(dá)到同樣強(qiáng)度指標(biāo)的二灰土與水泥穩(wěn)定土造價比較，以15cm厚度為例，其二灰土材料成本較水泥穩(wěn)定土成本低0.4~0.8元/m2(衡水106線和天津疏港公路報價綜合中價)。同時，有效地利用了工業(yè)廢料，減少了環(huán)境污染，對環(huán)保起著助進(jìn)作用。

6.提高土源利用率

特別對于低塑和高塑的土質(zhì)，二灰的加入起到了改善作用，眾所周知，對塑指小于12的土質(zhì)，僅靠石灰穩(wěn)定效果不理想，7天無側(cè)限強(qiáng)度在0.5Mpa左右，達(dá)不到規(guī)范要求0.7Mpa，而通過石灰、粉煤灰兩種材料進(jìn)行穩(wěn)定，則其強(qiáng)度明顯改觀，98年我公司承攬的衡水106項(xiàng)目，7天強(qiáng)度達(dá)0.6Mpa以上，30天后達(dá)到1.7Mpa，當(dāng)?shù)氐耐猎此苤妇?2以下，而相對應(yīng)的天津疏港公路在塘沽區(qū)段土質(zhì)塑指均在23以上，僅靠石灰穩(wěn)定很難攪拌成型，總有不少大于5cm的土顆粒存在，因此，其拌合不均勻，但通過采用二灰土穩(wěn)定后，先將粉煤灰與土預(yù)拌存放一段時間后，再與石灰攪拌在一起使較大顆粒的土塊易于打開，攪拌也比較均勻，壓實(shí)后強(qiáng)度也特別高。

由于二灰土具有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，在北方具備條件的地方，比較廣泛的采用二灰土這種材料作為道路底基層或基層，收到了良好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

二灰土是用石灰和粉煤灰按一定比例與土混合后的一種無機(jī)材料。

所謂二灰土顧名思義是由石灰、粉煤灰、土三種無機(jī)物有機(jī)組合，通過專門的設(shè)備，拌和、攤鋪到碾壓成型形成一種路用承重層材料。

它的具體名稱視所用土的不同而定，二灰與砂礫稱二灰砂礫土，二灰與碎石稱二灰碎石土，二灰土與細(xì)粒土稱二灰土，二灰與工業(yè)廢渣稱二灰渣。近二十多年來，石灰、粉煤灰用作添加于天然細(xì)粒土或粘土中的穩(wěn)定性材料越來越常見，特別在道路工程中的路基承重面施工中，這主要是路基填料用量大，石灰和粉煤灰的材料來源比較廣泛，而且價格低廉，施工簡單，力學(xué)性能和水穩(wěn)性好，成為土質(zhì)改良的重要方法。我國公路部門在許多公路建設(shè)中(特別是高等級公路)都有用二灰穩(wěn)定土，鐵路部門在路基病害的治理方法也大量應(yīng)用了改良土，而且在新線的建設(shè)中也有應(yīng)用。同時也應(yīng)注意到由于二灰土強(qiáng)度、密度的影響因素比較多，也比較復(fù)雜，若掌握不好，輕則影響質(zhì)量，重則導(dǎo)致失敗，二灰土的配比優(yōu)化選擇和時間效應(yīng)應(yīng)重視，二灰土在黃土地基處理中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

二灰穩(wěn)定土施工質(zhì)量控制是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，只有科學(xué)組織施工，才能做出高質(zhì)量的二灰土結(jié)構(gòu)來。

盡管二灰土具有良好特性，但如果施工缺乏科學(xué)知識，不按操作規(guī)程辦事，很容易出現(xiàn)彈簧、起皮、裂縫等常見病害，因此，本人就近幾年對二灰土施工所了解和掌握到的一些情況，談?wù)剛€人的一些看法。

二灰土的組成設(shè)計也象水泥穩(wěn)定集料一樣十分重要，不能等閑視之，優(yōu)秀的組成設(shè)計不僅能滿足設(shè)計和規(guī)范要求，同時能節(jié)約成本，因此，作為施工企業(yè)應(yīng)高度重視。

1)、二灰土的選材

石灰應(yīng)滿足三級灰以上，充分消解，具有較強(qiáng)的化學(xué)活性，即石灰不能長時間存放，長時間存放會導(dǎo)致失效，因?yàn)樗嵌彝林械闹骰瘎Ｒ虼?，對石灰品質(zhì)要有較高的要求。粉煤灰材料差別較大，有的廠家出的粉煤灰顆粒細(xì)，燒失量也小，有的廠家出的粉煤灰燒失量大，且顆粒粗，品質(zhì)不穩(wěn)定，由于粉煤灰是二灰土的第二固化劑，對其強(qiáng)度有較大影響，實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)度模量小，澆失量小的粉煤灰配置穩(wěn)定性明顯好于粉煤顆粒粗、燒失量大的二灰土，所以，在選粉煤灰要注重挑顆粒小、燒失量小的粉煤灰作為二灰土原材料。

土在二灰土中所占的比例較大，它起到混合料骨架作用。有關(guān)試驗(yàn)資料表明，在同種二灰土比例的情況下，隨著土質(zhì)的塑指變化而發(fā)生變化，特別是塑指10~20之間其二灰土強(qiáng)度變化尤為明顯，塑指高二灰土強(qiáng)度亦高。但由于土質(zhì)塑指越高越難以粉碎，不便于施工(特別是塑指在20以上)，因此，選擇土的時候要挑選塑塑指在13~18之間的比較理想，既容易滿足二灰土強(qiáng)度要求，又滿足施工的和易性。

2)配合比設(shè)計

首先由試驗(yàn)室確定二灰土三種材料各自的比例，試驗(yàn)時一般固定一組材料用量不變，然后調(diào)其他兩種材料比例，我們通過106線的試驗(yàn)可以看出，石灰用量從8%增加14%，其強(qiáng)度不斷增加，早期強(qiáng)度尤為明顯，但到14%以后，其強(qiáng)度并不明顯。而粉煤灰用量從15%~45%增加含量其強(qiáng)度也不斷增加，特別是后期強(qiáng)度(1個月、2個月)比較明顯，但45%以后，強(qiáng)度反而下降，這說明粉煤灰到45%是極限，但粉煤灰用量越大，由于是灰質(zhì)，因此，施工難度就越大。

試驗(yàn)配比要遵循經(jīng)濟(jì)合理，早期強(qiáng)度高，便于施工的原則，對于華北地區(qū)比較經(jīng)濟(jì)又滿足設(shè)計和規(guī)范要求的比例為:石灰:粉煤灰:土為(8~12):(30~40):(48~62)在施工時試配比可以參照上面的比例進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)整，從而選擇最佳配合比。

拌合

二灰土的拌制可以采用兩種拌合方法，一是路拌，即先在路基將土方攤開，然后鋪上粉煤灰，最后鋪上石灰將三種材料采用灰土拌合機(jī)拌合均勻;二是采用廠拌，即將二灰土采用穩(wěn)定土拌合機(jī)集中拌合，然后拉到路基上。從經(jīng)濟(jì)造價上講路拌可能略為經(jīng)濟(jì)些，但從質(zhì)量速度來講廠拌要占一定的優(yōu)勢，特別是對于集中取土來講，其優(yōu)勢更加明顯，作者偏向集中廠拌這一方法。

無論是路拌還是廠拌要求三種材料拌合均勻顏色一致，在拌合過程中應(yīng)掌握下列原則。

對于路拌而言，1)要掌握各種材料虛攤厚度(由試驗(yàn)取樣確定)，2)布灰(石灰、粉煤灰)布土要均勻，厚薄一致，特別是粉煤灰、石灰應(yīng)碼成標(biāo)準(zhǔn)斷面，形成長條，然后用人工均勻?yàn)㈤_，并有現(xiàn)場技術(shù)人員或測量人員隨時檢測其厚度，發(fā)現(xiàn)有不均勻情況要及時處理，3)拌合之前要先進(jìn)行灑水，拌合一遍后，抽樣檢測含水量，如果不夠再進(jìn)行第二次灑水，含水量要比最佳含水量大2~3個百分點(diǎn)，然后再拌合1~2遍使之形成較均勻的二灰土，4)拌合時要特別注意是否有夾層從以往施工情況來看，都不同程度的存在夾層情況，如果處理不好將帶來嚴(yán)重惡果，102京哈一級路三河段其中2km左右就是由于灰土拌合不徹底，路基與灰土之間形成1~2cm厚的夾層，通車不到半年路面出現(xiàn)嚴(yán)重龜裂而導(dǎo)致全面返工，究其原因就是由于夾層所引起的，釀成了不良社會影響和較大經(jīng)濟(jì)損失。在路拌時特別是拌合機(jī)性能不太好，且遇舊路改建路基頂凹凸不平，則最容易出現(xiàn)夾層情況，因此，必須加強(qiáng)檢測密度，發(fā)現(xiàn)后及時處理，如果遇到大面積這種情況，而并非機(jī)械操作人員的原因，那么，拌合一遍后，就應(yīng)將灰土鏟成堆，然后再攤開進(jìn)行第二、第三次拌合，如果是廠拌就不會出現(xiàn)夾層情況，因此，廠拌優(yōu)于路拌原因就在這里。

對于廠拌而言，其配合比、含水量、拌合的均勻性就比較好控制，而廠拌要注意的是土質(zhì)不能過濕，形成大團(tuán)粒，而影響攪拌，遇到這種情況時，應(yīng)先將土方塑化處理，既先預(yù)加一部分石灰進(jìn)行悶灰處理，使之砂化，顆粒變細(xì)，便于拌合。其次對于石灰、粉煤灰拌合之前預(yù)加一部分水，使之不過于干燥，拌合時楊塵，避免污染環(huán)境，但加水不能過大，使之形成團(tuán)粒，這樣不利于二灰土攪拌均勻。

如果是路拌，二灰土拌合均勻后即采用平地機(jī)進(jìn)行平整，如果是廠拌，則先用推土機(jī)攤開初平，然后再用平地機(jī)進(jìn)行精平。碾壓應(yīng)遵循先穩(wěn)壓后振壓再靜壓的原則，既用輕型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，使二灰土穩(wěn)定，然后用振動壓路機(jī)碾壓1~2遍，最后用18~21t三輪壓機(jī)碾壓2~3遍達(dá)到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。

在施工過程中二灰土容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，集中表現(xiàn)在不好成型，主要有三個方面，表層起皮，彈簧和裂縫。

二灰土表層起皮既影響美觀又影響路面質(zhì)量，由于這些起皮很容易形成夾層，起皮現(xiàn)象歸納起來有兩種情況:第一是由于表層過濕，碾壓時掌握不好二灰土被壓路機(jī)輪子粘起，而出現(xiàn)的麻麻點(diǎn)點(diǎn)，并越積越多，第二是由于表層含水量過小，碾壓時發(fā)生推移而起皮，對于第一種情況而言，碾壓時要掌握好時間，待表層接近最佳含水量時進(jìn)行碾壓，第二種情況的出現(xiàn)則比較麻煩，若是整層灰土含水量均小于最佳含水量則應(yīng)重新灑水補(bǔ)充水份后再拌合。若是因表面2~3cm厚二灰土含水量不夠，則先灑水補(bǔ)充水份待表面二灰土接近最佳含水量不發(fā)生粘輪而進(jìn)行碾壓。

二灰土彈簧現(xiàn)象有兩種情況，一是由于二灰土過干出現(xiàn)干彈簧，二是由于二灰土過濕而出現(xiàn)濕彈簧，二灰土最佳含水量比較大，一般在19%左右，隨著粉煤灰比例增加，最佳含水量也增大，因此，在二灰土拌合之后要控制好含水量，盡量減少彈簧現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而加快施工進(jìn)度。

二灰土由于配比、施工、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)很容易產(chǎn)生裂縫，在天津疏港公路于莊子以西20km左右二灰土開裂特別明顯，有的縫寬達(dá)4~5mm，而且縱橫交錯，有的深度4~5cm，而有的則整層裂透。嚴(yán)重影響路面基層的整體性和灰土強(qiáng)度，為此，局部路段進(jìn)行了返工，而在疏港公路施工我公司承建8km卻有沒有出現(xiàn)這種情況，通過對比分析，我們認(rèn)為裂與不裂跟下列因素有直接關(guān)系。

1)土質(zhì)問題的影響

土質(zhì)塑指越高則二灰土出現(xiàn)的裂縫機(jī)率越多，這是因?yàn)樗苤父叩耐劣休^強(qiáng)的伸縮性，遇水發(fā)脹，烘干則收縮，因此在選擇二灰土的土質(zhì)時，應(yīng)選擇塑指在20以下的土質(zhì)，但不能低于10，如果塑指太低則影響二灰土強(qiáng)度。

2)配合比的影響

二灰土三種材料若土的比例越大，則二灰土出現(xiàn)裂縫的機(jī)率越高，這是因?yàn)橥翆λ拿舾谐潭纫仁?、粉煤灰大，因此，在二灰土配比時要盡量控制土的比例，由于土比粉煤灰便宜，因此，有些單位采取增大土的比例，減少粉煤灰用量，從而降低成本，殊不知產(chǎn)生的裂縫將要嚴(yán)重得多。

3)含水量的影響

由于二灰土中有大部分粉煤灰、石灰成份對水的敏感性相對較弱，而施工時其含水量略比最佳含水量偏大2~3%，容易成型，且不起皮，并容易壓實(shí)，但由于含水量增大，加上成型以后，水份的蒸發(fā)速度快，因此，二灰土中的土產(chǎn)生激烈的收縮從而導(dǎo)致二灰土開裂，含水量越大開裂的程度就越寬越深。

由于二灰土是接近或略大于最佳含水量時碾壓成型的，成型以后，二灰土得不到及時養(yǎng)護(hù)，則容易產(chǎn)生表面開裂，這種開裂如果不與土質(zhì)互相影響，則開裂程度是輕微的，且深度較淺，但如果與上面三種情況疊加在一起，則將產(chǎn)生較深、越寬、面積較大的龜裂。另一個主要原因則是石灰、粉煤灰含有較高的化學(xué)活性物，象二氧化鈣起一系列物理化學(xué)反應(yīng)。發(fā)生反應(yīng)時需要吸收水分子形成晶體變成晶體顆粒，同時在反應(yīng)過程中進(jìn)行放熱也要蒸發(fā)一部分水份，在初期反應(yīng)較快，如果水份得不到及時的補(bǔ)充，則很容易發(fā)生收縮裂縫，因此，二灰土成型后養(yǎng)護(hù)十分重要，一般最少七天。如果在上面層不能及時覆蓋且灑水養(yǎng)護(hù)困難間斷時間較長的話，可以采取覆蓋土養(yǎng)生的辦法，從而保證二灰土水份緩慢蒸發(fā)，避免裂縫增多增大。

綜上所述三種常見質(zhì)量問題，大多與含水量有關(guān)，控制好含水量則是二灰土成功的一個關(guān)鍵，因此，作為施工人員必須嚴(yán)格掌握二灰土的含水量控制，在春、夏交接階段由于氣溫高水份蒸發(fā)快，那么含水量略為比最佳含水量偏大2~3%，如果在雨季或夏、秋交接時間，經(jīng)常下雨，則施工含水量控制在最佳含水量為好，同時要特別注意的是含水量的檢測方法，用燒失量檢測二灰土含水量可能出現(xiàn)較大偏差，這是因?yàn)槎彝林械姆勖夯矣捎诤幸兹嘉镔|(zhì)煤，在作燒失量的時候粉煤灰有一部分物質(zhì)被燒掉而總重量變輕，如果將這一部分燒失量當(dāng)作含水量那么肯定會出現(xiàn)含水量偏低而不準(zhǔn)，這種情況曾在一些施工單位出現(xiàn)過，明明測出二灰土含水量略大于或接近最佳含水量，而碾壓起來卻都很難成型，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重起皮，從拌合均勻性，碾壓機(jī)具的配備找原因，就是找不出問題的癥結(jié)，后偶然發(fā)現(xiàn)水車出故障的地方由于流水較多，碾壓后非但不起皮，反而發(fā)青發(fā)亮，這說明還是含水量小，繼而推斷到含水量測定不準(zhǔn)從而找出了是由于粉煤灰燒失量的原因。采用燒失量測定含水量速度比較快，這方法也可以采用，但是這種試驗(yàn)手段使用之前，必須由烘干法與燒失量多作幾組對比試驗(yàn)從而確定同一路段、同一級配粉煤灰的燒失量，這樣就在燒失量的基礎(chǔ)上減去確定的粉煤灰燒失量即得出實(shí)際含水量，來指導(dǎo)施工。

值得一提的是應(yīng)特別注意平整過程中二灰土表層水份的蒸發(fā)損失，因此要求上料時，二灰土略為高1~2cm，由平地機(jī)刮送往前推移，隨著二灰土多余料的增加施工人員可以借助裝載機(jī)運(yùn)送，這樣做可以達(dá)到兩個目的。一是杜絕了薄層貼補(bǔ);二是減慢了二灰土表面的水份蒸發(fā)，這道工序十分關(guān)鍵，要求現(xiàn)場施工人員要嚴(yán)格掌握，能收到事半功倍的作用。

二灰土施工并沒有多大的技術(shù)難題，但如果掌握不好就可能帶來上述質(zhì)量問題的出現(xiàn)，因此，我們應(yīng)不斷的摸索和掌握一定的施工技巧，使之形成一套完整的施工工法，少走彎路，把科學(xué)技術(shù)變成生產(chǎn)力，更好的為施工人員服務(wù)。