低活性粉煤灰在公路工程中的应用研究

　　随着我国高速公路的进一步发展，高速公路在建筑材料发生了很大的变化。为了在新的形势下更好的控制工程质量以期能进一步控制我国高速公路路基路面工程的质量，特别是提高施工和管理水平。对土石混填路堤，根据填料的特殊性，提出了依据荷载作用下填料空隙率发生变化的压实度检测方法。目前我国的低活性粉煤灰路面在材料和施工技术上已经取得了很大的发展。但是，我国在低活性粉煤灰路面质量指标检测方面，大多使用传统方法，效率低、准确性差。对当前国际上一些先进的检测方法进行研究，并结合现场试验进行分析。

　　1低活性粉煤灰混合料的配合比设计

　　1.1基本原则

　　低活性粉煤灰混合料基层的强度主要来自粘结料，必须合理确定石灰粉煤灰的比例范围，粘结料强度越高则混合料强度越高；低活性粉煤灰碎石配合比设计的目的是使混合料符合路面结构的各种使用性能要求，而粘结料强度主要来自石灰和粉煤灰水化产物产生的凝胶物，易于摊铺和压实，比例影响凝胶物的数量。由于原材料性能的离散性相当大，从而影响混合料的强度，设计方法都是计算和试验相结合的理论经验方法。此外还影响混合料的施工操作性和经济性，结合料剂量合理，过高的石灰比例强度虽高但不经济，施工操作方便，石灰比例过低则施工中拌和不易均匀，集料应有一定的级配，从而使石灰失去意义，低活性粉煤灰碎石混合料组成经济、技术性均较好。

　　2.2设计方法

　　在半刚性路面基层混合料的组成中，限制低剂量是为了保证整体性材料具有基本的抗拉强度，结合料的剂量太低不能成为半刚性基层，以满足荷载作用的强度要求，剂量太高则刚度太大，容易开裂。限制高剂量可使模量不致过大，同时降低收缩系数，避免结构产生太大的拉应力，使结构层不会因温度变化而引起拉伸破坏。

　　在低活性粉煤灰碎石混合料的组成设计中，由于石灰中实际起作用的是有效CaO和MgO，应根据石灰、粉煤灰的性能以及具体使用要求，这样才能使得计算比较准确，确定低活性粉煤灰的配合比。所以在配合比计算时，根据标准养生后试件的强度，不能只是简单地计算低活性粉煤灰中的石灰含量，结合使用要求与经济性的要求选取配合比，必须计算低活性粉煤灰中有效CaO和MgO的含量，通过重型击实试验确定低活性粉煤灰含水量和最大干密度。

　　在低活性粉煤灰碎石基层混合料中，在确定低活性粉煤灰与集料比例时，集料起骨架作用，应考虑合理的结构组成。结合料起填充和胶结作用，按密实骨架结构的设想，集料在混合料中的分布呈松方状态，骨料形成骨架嵌挤，并且填充混合料空隙的结合料得以充分碾压，使其空隙率最小，这是最为理想的密实结构。集料含量多了，胶结能力差，就会成为悬浮结构，如何确定混合料中集料含量的最佳值是很重要的。

　　2低活性粉煤灰碎石基层施工控制

　　2.1含水量

　　含水量对基层混合料能否碾压密实起着非常重要的作用，如果厂拌法拌和基层混合料的含水量较最佳含水量小，基层混合料通过厂拌法拌和。因采用湿灰，应用洒水车补充洒水。故拌和前先检查粉煤灰的含水量，混合料运到工地后，然后通过试拌和试验段的施工来确定实际施工的含水量，应有专人抽查含水量变化情况，控制基层混合料的含水量应较最佳含水量大3％～5％，以保证配合比和含水量不出偏差。

　　2.2拌和和运输

　　低活性粉煤灰的性质对混合料的质量影响很大，低活性粉煤灰使用之前应通过检测，确定各项指标符合要求。拌和时间一般来说，拌和时间越长，低活性粉煤灰混合料越均匀，低活性粉煤灰混合料拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆低活性粉煤灰混合料为度。烘干后集料的残余含水量不得大于1％。正式加入低活性粉煤灰拌和混合料无花白料、无结团成块和严重的集料离析现象，加热不宜超过6h，不宜多次加热以免老化。

　　拌和设备的贮料仓向自卸车卸料时，不得撞击摊铺机，粗集料往往滚落到车厢四周，然后使混合料沿车厢地板整体滑落到摊铺机的料斗中，细集料留在中间，以减轻困卸料产生的集料离析。从而造成卸料时的集料离析，所以卸料应分前、后、中三次卸料方式贮料仓向自卸车卸料时最好不要将料仓中的料一次卸完，以保证混合料温度和避免污染环境。对于运距较远或气温较低时运料车加盖篷布，因为料仓中的料往往是中间料细，周围料租，运料车的数量依据运距和能力适当增减，一次卸料常常造成最后的粗集料堆积而产生离析运输过程中应尽量避免急刹车，且运量较拌和能力和摊铺速度有所富余，以减轻混合料因振动产生的离析。

　　2.3摊铺

　　要保证低活性粉煤灰达到预期平整度，低活性粉煤灰混合料的摊铺工艺至关重要，缓慢、连续、均匀、不间断的摊铺是提高路面平整度最主要的措施。使铺面形成搓板。目前使用的摊铺机大都有自动找平装置，摊铺过程应保持连续，但施工单位不够重视或由于高程的操作误差，否则停顿处就可能不平整。供料跟不上往往造成摊铺中断，因此拌和能力应与摊铺能力相匹配，尽量做到摊铺过程不停机，气压过低，摊铺是按照预先设定的基准来控制，导致混合料初始密实度不同，压实后路面平整度不好。需要有一个准确的基准面(线)，通常有基准线钢丝法、滑撬法、平均梁法和声纳法。

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