原材料在道路基層施工特殊季節(jié)中的使用與控制

費德林

哈爾濱至通工程招標代理有限公司

【摘 要】在道路基層施工中，原材料的合理使用和有效控制，對于特殊季節(jié)道路基層施工的質(zhì)量控制具有重要意義。從整體情況來看，加強對原材料在道路基層施工中的實際應(yīng)用進行研究，符合道路基層施工的實際需求。本文進行簡要分析，以供相關(guān)人員參考。

【關(guān)鍵詞】原材料；道路基層施工；特殊季節(jié)；使用；控制

特殊季節(jié)道路基層施工具有一定的特殊性和復雜性，在此過程中應(yīng)當積極對原材料進行質(zhì)量控制和有效使用，最大程度上減少道路投入使用后出現(xiàn)縱向開裂以及表面變形等問題，嚴重影響道路的實際使用性能。因而加強原材料在基層道路施工特殊季節(jié)中的使用和控制是當前施工部門所面臨的一項重要任務(wù)。

1 掌握好粉煤灰中硫含量的實際作用

1.1粉煤灰的由來及成分。煤炭燃燒后會產(chǎn)生灰和渣這兩種固態(tài)殘留，煤灰是隨煙氣從鍋爐尾部排除，通過除塵器收集的固體顆粒，也就是我們所說的灰。顆粒狀態(tài)相對較大的，從鍋爐爐膛底部收集出來的成為渣。從整體情況來看，不同規(guī)格的鍋爐、燃料品質(zhì)會形成不同狀態(tài)、不同比例的灰和渣。從化學角度來將，粉煤灰屬于異種活性礦物質(zhì)細粉資源，粉煤灰的實際細度會對硅酸鹽類水化物產(chǎn)物產(chǎn)生不同的影響，也就是說，粉煤灰的細度越細，活性越高。那么相關(guān)施工人員在進行道路施工的過程中，應(yīng)當制定切實可行的粉煤灰質(zhì)量標準和應(yīng)用技術(shù)規(guī)程，從而有效地保證粉煤灰在道路基層施工中的有效使用。粉煤灰的成分相對簡單，主要由氧化硅、氧化鋁和氧化鐵組成，這三種成分即占據(jù)了粉煤灰的80%以上。通過專業(yè)人士對粉煤灰進行研究和分析可知，氧化鈣的含量較低，黏性極小，而氧化硫及氧化鎂的含量則更少。

1.2我國城鎮(zhèn)道路工程相關(guān)法律文件和工程規(guī)范對基層混合料粉煤灰中的硫含量并未作出明確規(guī)定，通過查閱相關(guān)資料可知，部分建筑工程規(guī)范中對粉煤灰中硫含量有所涉及，規(guī)定硫含量應(yīng)當在3%的范圍內(nèi)。

1.3道路基層施工中使用粉煤灰的二灰碎石基層存在明顯的膨脹及開裂等現(xiàn)象，這就在一定程度上影響了道路基層的實際質(zhì)量，不利于道路的實際使用價值的發(fā)揮。通過對相關(guān)資料的查閱，我們發(fā)現(xiàn)道路中使用粉煤灰的二灰碎石基層的破壞呈現(xiàn)出特殊性，一開始道路表面并未出現(xiàn)明顯的破壞，隨著時間的增加和道路荷載的加大，并且在車輛運行的作用下，道路基層表面出現(xiàn)變形，結(jié)構(gòu)變化明顯，嚴重變形程度導致人行道被頂起，路面凹凸不平。但是在對道路進行維修挖出時，發(fā)現(xiàn)道路基層的板塊成型較好，且具有良好的強度，破除工作存在一定難度。另一方面，道路出現(xiàn)縱橫開裂以及破損情況，通過道路開挖的實際情況來看，破損處挖出的集料質(zhì)地松散且強度較小，極易被擊碎，基層水分較大。

1.4相關(guān)研究人員通過調(diào)查研究，并進行實驗，發(fā)現(xiàn)高硫含量是影響道路基層質(zhì)量的重要因素。隨著社會的經(jīng)濟建設(shè)逐步加快，電廠工藝也在逐步發(fā)生轉(zhuǎn)變，電廠的實際運行后產(chǎn)生大量的粉煤灰，這其中就包含著大量的硫。盡管部分道路基層施工單位采取了一定的處理措施，對粉煤灰中的硫進行合理的控制，仍然不能避免高硫粉煤灰的出現(xiàn)。高硫粉煤灰的存在，能夠在一定程度上提高早期抗壓強度和干燥收縮效果，但需要相關(guān)施工人員對高硫粉煤灰的穩(wěn)定時間進行控制。高硫粉煤灰中脫硫灰中含有大量的三氧化硫，這就在一定程度上促進了水化物的產(chǎn)生，在道路基層強度形成的后期發(fā)生體積膨脹，從而導致道路基層出現(xiàn)開裂問題，影響道路的實際質(zhì)量和功能。

2 對基層施工中細集料的含量范圍進行合理的掌握

二灰碎石混合料屬于固結(jié)（膠結(jié)）密實穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其成型強度主要依賴于二灰，特別是質(zhì)量和數(shù)量所提供的固結(jié)作用，而體積穩(wěn)定性則主要由結(jié)構(gòu)狀態(tài)密實程度和空隙率大小決定?，F(xiàn)行《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034-2000修訂說明中，有關(guān)此類混合料組成設(shè)計原理的論述，在涉及其結(jié)構(gòu)狀態(tài)方面，仍然認定當二灰與粒料之比在15：85-20：80時，混合料就是骨架密實式結(jié)構(gòu)。當級配最大粒徑為30mm、粗集料（篩孔直徑4.75mm以上的）含量低于55%時，我們認為它應(yīng)是懸浮密實結(jié)構(gòu)，而形不成粒料骨架。兩種結(jié)構(gòu)形成的機理和效果不盡相同，其要求也有所區(qū)別：前者應(yīng)使主骨料能相互接觸而又不過分嵌擠，骨架間隙盡量填實；后者重在總體密實，減小空隙率，石灰粉煤灰在起膠凝而不是填隙的作用。而由于各個施工單位對二灰碎石的掌握不盡相同，也由于經(jīng)濟利益的考慮和石料原材料的采購情況、質(zhì)量控制等原因，各設(shè)計配合比按照骨架密實式結(jié)構(gòu)設(shè)計，而真正施工時采取的又是摻加大量的細骨料，使結(jié)構(gòu)成為懸浮密實結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)舉例某市中城市化改造工程一個標段的事例：設(shè)計二灰碎石配合比為石灰：粉煤灰：石料=5：15：80，實際篩選尺寸與質(zhì)量通過比例的對比分析情況見表1。

表1 改造工程原材料篩選尺寸與質(zhì)量通過比例的對比分析

通過對比我們可以看出施工的結(jié)構(gòu)與原有設(shè)計有巨大的變化，造成機理變化。懸浮型在相同的壓實手段下更易達到和控制，得到的結(jié)構(gòu)密實度可能稍高，與實驗室出的標準對比，更易于達到設(shè)計要求，也就出現(xiàn)評定不能真實的反應(yīng)實際情況。

干縮的原理是由于水的蒸發(fā)而產(chǎn)生的毛細管作用、吸附作用、分子間作用、材料礦物晶體或凝膠體間水的作用、碳化收縮作用等引起的整體宏觀體積變化，就使細骨料較多懸浮式二灰粒料更易產(chǎn)生干縮裂縫。由于細集料較多出現(xiàn)對水的敏感，收縮裂縫出現(xiàn)，水進入裂縫加速對路基的破壞，如再在開放交通的車輛荷載作用，道路路基的損壞將進一步加快。

3冬季施工的基層的注意事項

道路規(guī)范規(guī)定，石灰穩(wěn)定土類基層宜在冬季30-45d完成施工，這是由于粉煤灰在冬季低溫，特別是低于5度下，強度增長很慢，甚至停止增長?；鶎拥目箖鲂钥梢酝ㄟ^一定的凍融循環(huán)后進行測試，經(jīng)過粉煤灰在混合料中的作用，可以看出粉煤灰摻加到一定程度，其抗凍性降低。這主要是碳分的危害作用來自其多孔體，可以把其看作是一個蓄水中心，在嚴寒氣候下形成冰屑影響基層的耐久性。

4基層控制要點

鑒于以上原因，在排除施工工藝等因素的情況下建議：

4.1對二灰碎石混合料中硫的含量指標予以重視，加強控制和檢測。

4.2再選取粉煤灰材料時，加強對電廠煤灰燃燒及排灰工藝的了解。建議在檢測硫含量等各項指標的情況下，加強對混合料各齡期的強度試驗，分析其強度增長的規(guī)律，探索使用體積穩(wěn)定性試驗進行驗證使用。

4.3合理控制道路的開放交通時間。

5 結(jié)束語

在道路基層施工中，還應(yīng)當對粉煤灰的實際使用進行更深層次的研究和分析，促使硫元素的實際價值能夠在道路基層施工中得到更有效地發(fā)揮。尤其是特殊季節(jié)的道路基層施工中，更應(yīng)當加強對原材料的有效使用和合理控制，促進道路基層施工質(zhì)量得到有效的控制，從而更好的為社會服務(wù)。

參考文獻：

[1]中華人民共和國行業(yè)標準.城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范CJJ1一2008中國建筑工業(yè)出版社，2008.4.

[2]公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-93.