石灰、粉煤灰稳定土(底)基层施工工艺

石灰、粉煤灰稳定土(底)基层施工工艺

石灰、粉煤灰稳定土(底)基层施工工艺

石灰、粉煤灰稳定土具有良好的力学性能,初期强度和稳定性较低,后期强度和稳定性较高。实践证明,强度形成较好的石灰稳定土具有较高的抗压强度(最高能达到4~5MPa)和一定的抗拉强度,且成本低,板体性好,具有很大的刚度和荷载分布能力。因此,它是一种较好的路面基层(非高等级公路)和底基层材料。

1 工艺特点

石灰、粉煤灰稳定土基层施工技术在我国有很成熟的施工经验,国内已在各级公路中成熟运用。 2 工艺范围

石灰、粉煤灰稳定土基层广泛用于高速公路、一级公路的底基层和其他等级公路的基层和底基层的路拌法施工。

3 工艺原理和设计要求

3.1工艺原理

在土中掺入适量的石灰,并在最佳含水量下拌和均匀并压实,使石灰与土之间发生一系列的物理、化学作用,从而使土的性质发生根本变化。这些变化归纳起来分为四个方面,一是离子交换作用;二是结晶硬化作用;三是火山灰作用;四是碳酸化作用。

3.2作用原理

3.2.1 离子交换作用

土的微小颗粒一般都带有负电荷,表面吸附着一定数量的钠、氢、钾等低价阳离子(Na+、H+、K+)。石灰是一种强电解质,在土中加入石灰和水后,石灰在溶液中电离出来的钙离子(Ca2+)就与土中的钠、氢、钾离子产生离子交换作用。原来的钠、钾变成了钙土,土颗粒表面所吸附的离子由一价变成了二价,减少了土颗粒表面吸附水膜的厚度,使土粒相互之间更为接近,分子引力随着增加,许多单个土粒聚成小团粒,组成一个稳定结构。

3.2.2 结晶硬化作用

在石灰中只有一部分熟石灰Ca(OH)2进行了离子交换作用,绝大部分饱和Ca(OH)2自行结晶。熟石灰与水作用生成熟石灰结晶网格,其化学反应式为:

Ca(OH)2 +nH2O---Ca(OH)2·nH2O

3.2.3 火山灰作用

熟石灰的游离Ca与土中的活性SiO2和氧化铝Al2O3作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙,其化学反应式为:

xCa(OH)2+SiO2+nH2O--xCaO·SiO2·(n+1)H2O

xCa(OH)2+A1203+nH2O—xCaO·Al2O3·(n+1)H2O

以上形成的熟石灰结晶网格及含水的硅酸钙和铝酸钙结晶都是胶凝物质,它们具有水硬性并能在固体和水两相环境下发生硬化。这些胶凝物质在土微粒团的外围形成一层稳定保护膜,或填充颗

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