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石灰土基层(垫层)7大质量通病防治措施
2023-02-21
2022次
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石灰土强度的形成原理,是在粉碎的土料中掺人适量的具有一定细度的石灰,在最佳含水量下压实后。既发生了一系列物理力学和物理化学作用,形成石灰土的强度。灰和土发生系列相互作用,形成板体,提高了强度和稳定性。但是由于违反施工操作规程出现了下述诸多通病。


(一)搅拌不均匀

1.现象:石灰和土掺和后搅拌遍数不够,色泽呈花白现象。有的局部无灰,有的局部石灰成团。更有甚者,不加搅拌,一层灰一层土,成夹馅“蒸饼”。

2.原因分析:

(1)原北京市政局规程规定,石灰土人工搅拌7~8遍,1976年修订规程规定搅拌不少于3遍,就是这个数也做不到,总之,拌和遍数不够。

(2)无强制搅拌设备,靠人工,费时费力。加上管理不严,便不顾质量,粗制滥造,搅拌费力,不愿多拌。

3.危害:石灰土的结硬原理,是通过石灰的活性(石灰中含有的CaO和MgO)与土料中的离子进行交换,改变了土的性质(分散性、湿坍性、粘附性、膨胀性),使土的结合水膜减薄,提高了土的水稳定性。石灰(Ca(OH)2)吸收空气中的碳酸气,形成碳酸钙,石灰中的胶体逐渐结晶,石灰与土中活性的氧化硅(SiO2)和氧化铝(A12O3)的化学反应,生成硅酸钙和铝酸钙,使石灰和土的混合体逐渐结硬等物理化学作用,均需要石灰颗粒与土颗粒均匀掺和在一起才能完成。如果掺和不均,灰是灰,土是土,土与灰之间的相互作用将不完全,石灰土的强度将达不到设计强度。

4.治理方法:按施工技术规程的规定:

人工搅拌:

(1)将备好的土与石灰按计算好的比例分层交叠堆在拌和场地上;

(2)对锹翻拌三遍.要求拌和均匀,色泽一致,无花白现象。土干时随拌随打水花。加水多少。以最佳含水量控制。

机械搅拌:方法很多,有用平地机搅拌,专用灰土拌和机搅拌。农用犁耙搅拌。不管用什么方法就地搅拌,都应严格按规程操作.保证均匀度、结构厚度、最佳含水量。最好的办法是实行工厂化强制搅拌。

(二)石灰土厚度不够

1.现象:石灰土达不到设计厚度,特别是人行道石灰土基层表现尤为突出,造成小方砖步道下沉变形。

2.原因分析:

(1)省略了路床工序,对土路床的密实度、纵横断高程、平整度、宽度指标未予控制。

(2)不做土路床.就地翻拌,遇土软时,翻拌深度就深,灰土层厚,遇土硬时,翻拌深度就浅,灰土层就薄。

3.危害:石灰土基层的厚度不均匀,承载能力大小不同,薄弱部位极易损坏,特别是人行道石灰土基层,北京的常规设计厚度是15cm,但常发现有3cm、5cm厚的,所以一经投入使用,立即出现沉陷变形,这种情况经常发生。

4.治理方法:要按质量检验评定标准所规定的土路床工序,控制土路床的纵横断高程、平整度、宽度、密实度。在这个基础上再按(一)“搅拌不均”通病的治理方法,搅拌、摊铺石灰土,灰土层厚就能保证均匀。

(三)掺灰不计量或计量不准

1.现象:在石灰土掺拌过程中,加灰随意性较强,不认真对土、灰的松干容重进行试验计算。或虽有计量只是粗略体积比。

2.原因分析:

(1)管理人员和操作人员不了解剂量是直接影响着灰土强度的重要因素。

(2)管理人员未经试验计算或虽经试验计算但对操作者交底不清。

3.危害:在生产实践中.石灰剂量应不低于6%.不高于18%,如果计量不准,低于6%或高于18%都会使灰土强度降低。

4.治理方法:石灰土的石灰剂量.是按熟石灰占灰土的总干重的百分率计算。经济实用的剂量是10%~14%。北京地区石灰土结构层的含灰剂量通常采用12%,石灰处理土基通常采用9%。要取得准确的剂量,就应经过试验,取得如表1-3-7“石灰体积和质量换算表”的数据。

如果无试验资料,12%石灰土,压实厚度15cm。以人工上土为例.土松铺22~24cm,石灰松铺6cm;压实厚度20cm,土松铺30~32cm,石灰松铺8cm。按上述土、灰厚度比例关系.大致是4:1,如果是石灰处理土基15cm(实厚),加灰6%,那么石灰松铺厚度便是3cm。如果9%,松铺厚度便是4.5cm。

(四)石灰活性氧化物含量低

1.现象:石灰经试验氧化钙和氧化镁活性氧化物含量低于60%的Ⅲ级灰标准。特别是当前市政工程上大量使用的袋装生石灰粉.发现不少低于Ⅲ级灰标准,灰中含有大量非活性的生石灰面粉。

2.原因分析:

(1)购进的是劣质石灰或劣质生石灰粉。

(2)石灰存放时间过长,失效。

3.危害:石灰土强度的形成的影响因素有内因和外因两方面。属于内因的有土质、灰质、石灰剂量、含水量与密实度等。属于外因的有时间、温度、湿度与机械压实及行车作用等。石灰的等级愈高.其氧化钙和氧化镁的含量也就愈高,在同样石灰剂量下.对土的稳定效果就愈好。石灰的细度愈大.其比表面也就愈大,在同样剂量的条件下与土颗粒发生的作用也就愈充分,强度形成的也就愈大。当石灰等级低于Ⅲ级,或石灰存放时问过长,石灰中的活性氧化物含量将大大降低,所起的作用类同于降低石灰土中石灰剂量的作用,使石灰土的板体作用削弱。劣质灰往往细度偏小,弱化了石灰与土粒所发生的一系列作用,使石灰土的强度增长缓慢。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达不到规定配比要求的强度。

4.治理方法:

(1)要采用不低于Ⅲ级标准的石灰。

(2)对新购进的或存放过久的石灰要进行活性氧化物含量试验。

(3)如经试验低于Ⅲ级灰标准,可根据活性氧化物含量提高石灰剂量。

(4)要尽量缩短石灰的存放时间,一般生产后的石灰不迟于3个月内投入使用。

(五)消解石灰不过筛

1.现象:将含有尚未消解彻底的石灰块和慢化石灰块直接掺入土料,不过筛。

2.原因分析:图省工,违反操作规程。

3.危害:不过筛的消解石灰掺人土中压实后,其中存在的未消解生灰块和慢化石灰块,遇水分后经一定时间便消解,体积膨胀,将路面拱起,使结构遭到破坏。

4.治理方法:

(1)生石灰块应在用灰前一周,至少2~3d进行粉灰,以使灰充分消解。

(2)消解的方法要按规程规定的,在有自来水或压力水头的地方尽量采用射水花管,使水均匀喷入灰堆内部,每处约停放2~3mn,再换位置插入,直至插遍整个灰堆,要使用足够的水量使灰充分消解。

(3)对少量未消解部分和慢化生石灰块,要过1cm筛孔的筛子。

(六)土料不过筛

1.现象:土料内含有大土块、大砖块、大石块或其他杂物。

2.原因分析:

(1)土料粘性较大,结团,未打碎。

(2)对土料内含有的建筑渣土,未过筛。

3.危害:素土类的强度和水稳定性大大低于石灰土,如果灰土中含有大土块,就等于在坚固的板体内含有软弱部分;灰土内的大砖块、大石块等不能跟石灰土凝结成整体,就好比木板上的“疖子”,有损板体的整体性,都是造成板体损坏的薄弱环节。

4.治理方法:所有的土均应事先将土块打碎,人工拌和时,须要通过2cm筛孔的筛子;机械拌和时可不过筛,但必须将大砖块、大石块等清除,2cm以上土块含量不得大于3%。

(七)灰土过于或过湿碾压

1.现象:掺拌摊铺的灰土过干或过湿,都偏离最佳含水量较大;往往是过干时,在进行碾压后,再在表面进行洒水,这样只湿润表层,不能使水分渗透到整个灰土层。过湿时,碾压出现颤动、扒缝现象。

2.原因分析:

(1)土料在开挖、运输或就地过筛翻拌过程中,上料中原有水分大量蒸发,翻拌过程中又未重新加水。

(2)所取土料过湿或遇雨或灰土掺拌后未碾压遇雨.没有进行晾晒,在大大超过最佳含水量的状态下碾压。

3.危害:灰土在过干或过湿状态下碾压,均不能达到最佳密实度。过湿的土料或过湿的石灰均不能搅拌均匀;过干的灰土层,只在表面洒水,只能使表层达到较高密实度,整个灰土层不会达到一致的最佳密实度。这样将导致灰土层承载能力的降低,危及整个结构的寿命。

4.治理方法:

(1)石灰土搅拌必须具备洒水设备,如果在取土、运输、翻拌过程中失水,就应在翻拌过程中随搅拌随打水花。直至达到最佳含水量。同时在碾压成活后。如不摊铺上层结构,应不断洒水养生,保持经常湿润(因为灰土初期经常保持一定湿度,能加速结硬过程的形成);灰土强度形成过程中,一系列相互作用都离不开水。

(2)取来的士料过湿或遇雨后过湿都应进行晾晒,使其达到或接近最佳含水量时再行加灰掺拌。如拌和后的灰土遇雨,也应晾晒.达到最佳含水量时进行碾压。如灰土搁置时间过长,还要经过试验,如果石灰失效,还应再加灰掺拌后碾压。



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