二灰稳定黄河粉砂土底基层FN

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1、浅述二灰稳定黄河粉砂土的强度影响因素蔡涛高新学（中铁十四局测试中心）【内容提要】本文结合国道205工程，通过二灰稳定粉砂土的大量试验分析，阐述影响二灰土强度的主要因素，解决了粉砂土成型差，强度低的问题。【关键词】二灰土粉砂土石灰粉煤灰一、工程概况国道205滨州黄河公路大桥是205国道滨州至博山高速公路的主要组成部分，也是重点控制工程，该路设计行车速度120公里/小时，南北引线采用采用双向四车道，全封闭,全立交,全部控制出入的高速公路设计标准，路基宽度28m。该路底基层设计为18cm路拌二灰稳定土。由于路线通过大部分地区为黄河冲

2、积平原洼地区，地基土主要由第四纪堆积的粉质土砂质土及少许有机质土组成，其结构松散，粉粒含量达96%，级配极差，承载力偏低。在该类土中掺入粉煤灰石灰，标准养生6d，浸水24h后，试件易泡散，强度偏低。为解决二灰稳定黄河粉砂土早期成型差，强度低的问题，通过大量试验，调整优化配比，达到了满意的工程施工效果。二、原材料及试验方法1、含砂低液限粉土本工程取土场用土由第四纪堆积的粉砂土组成，该土的性质如表1：表1粉土物理力学性质测定值液限塑限塑性指数1、护城河土场29.922.07.92、西沙河土场31.223.08.23、西海取土场31

3、.119.012.12、石灰：淄博产钙质三级灰3、粉煤灰：表2粉煤灰物理化学成分项目产地烧失量％SiO2%Fe2O3%AL2O3%细度0.30mm细度0.075mm滨洲化工厂10.553.38.721.30.617.2沾化电厂2.6949.07.6821.764.127.4魏棉电厂17.149.09.322.10.417.8博兴电厂18.547.09.022.80.618.4试验操作执行《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)，无侧限抗压强度采用50×50mm试件，试件按95％压实度成型，无特别注明，均为标

4、准养生。三、试验与分析从工程适用考虑，我们对二灰土底基层混和料的组成的选择须使其满足以下几点要求：1)具有合适的强度和耐久性；2)具有良好的水稳性和抗低温能力；3)经济，容易摊铺压实。而混和料的性质主要受以下四个因素影响：材料、配合比、施工和养生。为满足其要求，我们对影响二灰土集料混和料性质的因素进行逐一分析试验。1、土的影响土在二灰土中所占比例最大，它起到混和料骨架作用。有关资料显示，土的类别对二灰土影响很大。从表3能明显看出塑性指数对强度的影响：表3R7R14R28Ip=8.20.2630.3290.850Ip=12.10

5、.5430.7811.184注：石灰：粉煤灰：土＝10：20：70粉煤灰采用沾化电厂产品试验说明土的塑性指数越大，二灰土的强度就越高，规范要求塑性指数的适宜范围宜为12－20。2、石灰的影响石灰中氧化钙CaO和氧化镁MgO的含量对二灰类材料有明显影响。在石灰稳定土中，石灰剂量的多少对石灰土强度影响不明显，但在掺入粉煤灰特别是掺量较大时对二灰土强度影响明显。图1不同石灰含量对强度的影响1、护城河土场土，沾化粉煤灰2、西沙河土场土，沾化粉煤灰3、西海取土场，化工厂粉煤灰4、西海取土场土，魏棉粉煤灰从图1可知，在使用不同材料多组试验

6、结果均表明，当消石灰含量由12％增加到14%时，强度增长约为5％左右。在石灰的选择上，我们还进行了同比例的生石灰粉和消石灰强度对比试验。表410：20：7010：25：65备注R70.9140.931消石灰R70.7020.638生石灰从表4可以明显看出，同比例的生石灰粉二灰土强度明显低于消石灰，这是因为生石灰中常含有或多或少的欠火石灰和过火石灰，欠火石灰不能全部融解，降低石灰的利用率。过火石灰消解慢，在石灰已经已经硬化后过火石灰才逐渐消解，放出大量水化热，还导致土体体积膨胀，在试验中就出现石灰颗粒膨胀，试件破裂现象。另外在施

7、工中生石灰土碾压成型过早，易造成土体膨胀破坏板体现象，碾压过晚，又会错过石灰与土之间各种反应的有利条件，影响效果。所以考虑诸多因素，我们在配比中未采用生石灰粉。3、粉煤灰及二灰的影响粉煤灰是一种硅质的或硅铝质材料，它本身很少或没有粘结性，但是当它以细分散的状态与水和消石灰混和时在常温下与氢氧化钙发生反应能形成一种具有粘结性的化合物。粉煤灰中的含炭量过多会影响其活性，规范要求<20％。粉煤灰中氧化物含量（SiO2+AL2O3+Fe2O3）对二灰混合物的强度有明显影响，粉煤灰颗粒的粗细直接影响与石灰混和后反应生成物的数量，从而影响

8、混和料的强度。粉煤灰的颗粒愈细，比表面积愈大，粉煤灰的活性愈强，从而增加混和料的抗压强度。根据图2所示，可以看出粉煤灰的氧化物含量对二灰土的强度影响最大。图表2不同氧化物含量粉煤灰对强度的影响1＃沾化粉煤灰2＃化工厂粉煤灰3＃魏棉粉煤灰根据沙庆林院士论述玻璃体的活性可用SiO