石灰土有效钙镁含量衰减规律的试验分析

来源：职称驿站所属分类：矿业论文发布时间：2012-05-21 09:39:48浏览：次

　　摘要:本文通过试验对比的方法，分别对石灰土在常见的洒水与露天条件下，灰剂量的衰减情况和干密度变化规律。然后进一步分析了石灰土有效钙镁合量和石灰土强度之间的关系,并论述了石灰土路基与干密度的联系。最后为确保石灰土施工质量,提出了一些建议措施。
　　关键词:石灰土；干密度；对策；质量
　　
　　石灰土可以简单的理解为用石灰和细粒土相混合得到的混合料。它较一般的原料有着明显的优点，如具有板体性，强度比砂石路面要高；有一定的水稳性和抗冻性；而且其强度随龄期而增长。一直以来，尤其是近年随着我国交通运输事业的加速发展，石灰稳定土结构的应用更为广泛。本文从形成石灰土强度的内因和外因条件论述对石灰土质量构成重要影响的原因，并提出了对策。
　　1影响石灰土质量的因素及对策
　　其实影响石灰土质量的因素不外乎两个，即土质与石灰的质量。
　　1.1土质
　　我们说土质其实一般包括三方面：（1）土的塑性指数（2）土的颗粒大小（3）土中杂质含量。
　　根据规定，只要是塑性指数在15～20之间的粘性土，或者是含有一定数量的粘性土的中粒土和粗粒土，均可以满足配置石灰土的需要。当然施工中的土粒应尽可能细，量化来说土块最大尺寸不应大于15mm，因为灰土强度与土的粒径有着直接的关系。土中杂质的要求一般为：硫酸盐含量小于0.8%，更不得有明显的杂草或植物根茎等异物。因为有机质本身的水稳性较差，和水结合后会剧烈膨胀，导致石灰土的强度降低。
　　1.2石灰质量
　　建筑用石灰土应符合《公路路面基层施工技术规范》的技术指标。在此基础上石灰的存放时间要尽量的短，因为随着石灰存放时间的延长，特别是在没有良好的保护措施的情况下，石灰中的有效钙和氧化镁的含量会大幅度下降，导致活性降低。而活性低的石灰会直接导致石灰强度的降低。其次石灰务必要得到充分消解，未充分消解的石灰如果在工程结束后遇水就会继续消解，引起局部爆裂崩解，严重影响土层的强度和平整度。
　　1.3混合比例
　　不同的石灰剂量会使得石灰起到不同的作用。当石灰剂量较低时，石灰主要起稳定作用；当石灰剂量渐渐增加，石灰土的强度和水稳性逐渐增强，石灰就转为起加固作用；但当石灰剂量超过一定限度时，反而将导致石灰土的强度下降。因此控制土和石灰剂量的配比关系极为重要。当前在建筑领域常用的石灰剂量大于5%，小于12%，可以灵活的在这个区间选择最合适的配比。
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　　其次石灰中的含水量也会极大的影响石灰土的强度（如表1）。当我们配好的石灰土处于最佳含水量时，碾压后就可以得到很好的密实度。因此有必要在搅拌的过程中以及开始碾压时对石灰土的含水量进行及时的检验，并作出合理的调整。
　　2.灰剂量的衰减实验研究
　　2.1用EDTA滴定法研究石灰土灰的剂量衰减
　　我们知道石灰活性的有效成分为钙镁离子。当石灰与土混合后，石灰土就会在离子交换、碳酸化、结晶等一系列作用下固化。可以说石灰土的固化过程就是石灰活性的丧失过程。本次试验中采用的灰剂量分别为4%、6%和8%，压实度分别为93%、94%和96%。然后再分别在密闭、低温、洒水、恒温恒湿和暴露这五种养护条件下，隔几天测一下灰剂量衰减情况(以EDTA消耗量来表示)。
　　五种环境的设计：
　　密闭养生环境，即将石灰土置于密闭的多层塑料袋中保存。低温养生，即将石灰土放置于4℃的恒温箱内。洒水养生，即把石灰土置于常温下，进行定期的洒水保湿度。恒温恒湿养护，即将石灰土装入塑料袋中，进行恒温与恒湿的养护，并且保证石灰土处于大于96%的湿度和20±2℃的温度环境。暴露养生，即把试件放置在室内常温条件下。而由于只有洒水和暴露在实际中较为常见，研究的应用价值高，因此下面仅对这两种条件下的石灰土剂量衰减作出具体的论述。
　　
　　在洒水条件下EDTA的消耗量随时间的变化如表2所示。
　　在洒水养护条件下压实度为94%的石灰土EDTA消耗量随龄期的变化如图1所示。
　　
　　图1洒水养护条件下压实度94%的石灰土EDTA消耗量变化
　　而在暴露条件下EDTA消耗量的变化如表3所示。
　　随着时间的增长,EDTA耗量逐渐下降。从而石灰土中有效钙镁合量也不断减少。并且随着压实度增大,EDTA消耗量也逐增大，且其消耗量的速度也增大。同时，在养护的前期与后期,有效钙镁合量衰减也不同，一般是养护前期衰减较后期快。
　　3.石灰土路面的质量问题措施
　　石灰土的主要质量问题一般有“起皮”现象、“裂缝”现象、“弹簧”现象。
　　根据以上的分析我们要：（1）重视土的塑性指数测试，坚决杜绝使用不符合要求的土；（2）控制压实含水量；（3）改善土质，降低土的塑性指数至20以内；（4）提高石灰质量，使用完全消解的石灰；（5）对于灰土混合料中出现的“弹簧”现象，及时采取补救措施。
　　4.结论
　　通过以上试验图表的分析，我们已经对于石灰土有效钙镁含量衰减规律有了深入的认识。接下来就应该运用规律，更好的服务生产。如鉴于石灰活性氧化物的衰减的存在，生产中的石灰土混合料在混合均匀后要尽快碾压成型。如拖延时间过长造成石灰钙化、结晶则下一步的石灰土压实就会较为困难。为了对工程质量作出科学、准确的评估，检测人员应及时检测石灰土的压实度,以确保施工质量。并且更为重要的是注意保养，因为不同的养护条件尤其是温度条件，往往会极大地影响工程的的质量。
　　
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