关于灰剂量的衰减对压实度的影响
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摘要：本文通过对试验数据的分析和总结，结合工程实践，对石灰土路基施工中压实度受灰剂量衰减的影响程度进行了探讨。
关键词：石灰土施工；灰剂量衰减；压实度
1.前言
在检测石灰稳定土中,不同的灰剂量所采用的最大干密度也不相同,灰剂量越大,采用的最大干密度就越小；灰剂量越小,采用的最大干密度就越大。不能把单一的最大干密度采用在检测中，其由实际施工中掺灰的不均匀性所决定。通常会有用灰量在实际施工中远大于设计用量,在检测时石灰稳定土的压实度和灰剂量不能满足规范和设计要求这种情况出现在石灰稳定土的施工中，为了对工程质量进行保证,常常会返工处理, 这不仅使得施工人员的积极性受到挫伤，而且还对施工进度造成了影响。大量的试验表明, 随着时间的增长石灰稳定土的灰剂量滴定也有所衰减,即灰剂量衰减。在检测压实度的过程中,因取样的时间不一样,灰剂量的滴定也就不同,所以最终确定的最大干密度也不相同。滴定出的灰剂量因时间越长就会越低,采用的最大干密度也会越大,所以相应的路基压实度就越小。因此,在检测石灰稳定土时，有必要把路基压实度受灰剂量衰减的影响考虑进去。
2.室内试验
为了便于对石灰稳定土的施工质量进行检测,需要把不同灰剂量对应的灰剂量随时间变化曲线、石灰剂量与EDTA消耗量关系曲线、最大干密度曲线绘制出来。现在我们以1#号取土坑的掺灰改良土进行试验（该试验土具有代表性）,同时把3种不同的曲线[2] 绘制出来。
第一，最大干密度和不同灰剂量之间的关系曲线
石灰掺量和最大密度之间的关系曲线要通过重型击实试验得出,如图1所示。
图1 干密度-掺灰量曲线图
第二，石灰剂量和EDTA消耗量之间的标准曲线
混合料组成的计算通过下列公式进行:
①湿石灰质量=干石灰×(1+石灰的风干含水量)；
②湿土质量=干土质量×(1+土的风干含水量)；
③干石灰质量=干混合料质量-干土质量；
④干土质量=干混合料质量/(1+石灰剂量)；
⑤混合料质量=300 g/(1+最佳含水量)；
通过ED-TA滴定法, 对石灰稳定土的混合料结合上述计算结果进行配制,从而得出不同灰剂量的滴定消耗EDTA量,如图2所示。
石灰剂量 滴定消耗EDTA量
0% 3.0ml
3% 15.8ml
5% 24.1ml
7% 32.1ml
9% 40.4ml
图2不同灰剂量的滴定消耗EDTA量
第三，对灰剂量衰减曲线(随时间变化石灰剂量变化的曲线)进行确定
5%石灰剂量的稳定土的选取要根据已经确定的最佳含水量和最大干密度进行, 配制试件也要通过无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验中的制件方法来进行, 对已配制的试件模拟现场施工条件进行养生,分别做EDTA消耗量试验,试验要分为不同龄期阶段，分析和处理的灰剂量衰减试验数据如图3所示。
龄期（d） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
衰减率（%） 0 3 5 7 9 13 18 24 28 32
衰减后剩余率（%） 100 97 95 93 91 87 82 76 72 68
龄期（d） 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
衰减率（%） 36 39 40 41 43 45 46 47 47 48
衰减后剩余率（%） 64 61 60 59 57 55 54 53 53 52
龄期（d） 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
衰减率（%） 48 48 49 49 49 50 50 50 50 50
衰减后剩余率（%） 52 52 51 51 51 50 50 50 50 50
图3灰剂量衰减数据处理表
3.施工质量控制
3.1材料控制
3.1.1在每批石灰进场前，都要对其未消解残渣含量、有效氧化镁和氧化钙进行测定，看看是否符合Ⅲ级石灰技术要求。
3.1.2在大批量的石灰进场后，为了防止石灰被日晒、风吹或雨淋，以致损失掉其有效氧化镁和氧化钙的含量，要将其用篷布覆盖并堆放成高堆，随后边揭盖边用。
3.2现场检测
（1）对压实度和掺灰剂量进行计算，选取K36+703～K36+800段路基的一检测断面为例，结果如图5。
本段路基是双向六车道，在每个断面的每车道测一点，总计六个测点，取其中四个测点，检测频率为：1个断面／50米／层。石灰稳定土压实度标准：≥93%；掺灰剂量5%；土源：1#取土坑；龄期为10天。
（2）检测结果若不考虑灰剂量衰减,如图4。
取样桩号 K36+800 左 左中 右中 右
石灰稳定土干密度 g/cm3 1.606 1.638 1.633 1.619
实测灰剂量 % 4.1 3.0 3.6 3.9
取用最大干密度 gcm3 1.749 1.767 1.765 1.751
压实度 % 91.8 92.7 92.5 92.5
图4压实度和灰剂量表(灰剂量不衰减)
规范中规定，石灰用量应小于设计灰剂量“-1”，而试验中的灰剂量超出了容许误差范围，平均值为3.65。压实度均不合格，见图5。以上数据结果能够表明, 压实度和灰剂量均不达规范要求。
（2）对压实度进行检测要求采用灌砂法，然后滴定试坑土样的灰剂量，从而对实际掺灰量进行推算。选用最大干密度，在把灰剂量衰减考虑进去的前提下再根据实测的灰剂量，对其压实度进行计算，从而把路基稳定土的压实质量真实的反映出来，以对石灰稳定土的压实质量和掺灰剂量进行保证。
取样桩号 K36+760 1 2 3 4
石灰稳定土湿密度 g/cm3 1.892 1.921 1.898 1.893
石灰稳定土含水量 % 17.8 17.3 16.2 16.9
石灰稳定土干密度 g/cm3 1.606 1.638 1.633 1.619
实测灰剂量 % 4.1 3.0 3.6 3.9
龄期 d 10 10 10 10
衰减后剩余率 % 68 68 68 68
实际掺灰剂量 % 6.0 4.4 5.3 5.7
取用最大干密度 g/cm3 1.720 1.746 1.734 1.726
压实度 % 93.4 93.8 94.1 93.8
图5压实度和掺灰剂量计算表
(4)通过不考虑灰剂量衰减和考虑灰剂量衰减两组数据的对比,我们能够发现，对于保证路基压实度的真实性,指导石灰稳定土的施工而言,灰剂量的衰减具有重要的作用,可以避免合格工程做不合格处理。
4.小结
(1)需对现场施工条件进行模拟，根据不同的石灰剂量、塑性指数、土质来绘制灰剂量衰减曲线。
(2)因为随时间的增长，灰剂量会有所衰减,所以要求依据尽可能现拌现用的原则对石灰稳定土进行施工，并及时的进行检测, 为了尽量使得石灰衰减减少，检测合格后要及时上土。
(3)在采用灰剂量衰减曲线不被认可，路基压实度的现场检测不合格的情况下,可现场取样，在被检工作面路基的稳定土试坑中进行, 对最大干密度通过击实试验来确定。这样就可以避免将合格工程作为不合格处理，客观的反映路基的实际压实度。如果压实度经检测后仍不合格,必须坚决的返工处理。
参考文献：
[1] JTJ 034―2000.公路路面基层施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.
[2] JTJ 057―94.公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].北京:人民交通出版社,1994.
[3] JTJ 033―95.公路路基施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,1996.
[4] 沙庆林.公路压实与压实标准.人民交通出版社.
[5]《公路路基施工技术规范》（JTJ 041-2000）交通部第一公路工程局主编.人民交通出版社.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。