二灰基层材料施工可延迟性规律

二灰稳定基层材料施工可延迟性规律探讨韩春秋、宋金生摘要：石灰、粉煤灰类基层材料具有显著的施工可延迟性。本文就该特性分别从室内外进行研究，并从机理上进行分析，认为由于粉煤灰自身结构上的高聚合状态，及其与石灰之间的反应滞后性特点，使二灰稳定材料推迟碾压成型3d左右的时间并不会影响基层结构强度的形成。关键词:粉煤灰二灰材料延迟施工道路基层石灰、粉煤灰类材料（简称二灰）在公路建设领域中的应用已有几十年的历史。以粉煤灰为主要材料的道路基层具有板体性强、强度高、以及良好的水稳性和耐久性等特点，使得石灰粉煤灰细粒料底基层和石灰粉煤灰集料基层已成为我国目前现有路面结构的主要形式。目前公路工程中应用二灰材料的研究国内外已做了大量的工作，如材料的力学性能特点及发展规律、二灰集料类材料的收缩特征、以及劣质粉煤灰的改性等方面，都取得了不同程度的研究成果，为粉煤灰在公路工程中的广泛应用打下了良好的基础。然而作为具有良好性能的粉煤灰材料，其路用特性仍有众多需探寻和研究的地方。如实际施工中因天气原因，已摊铺的二灰基层材料无法及时碾压成型，若干天之后，在远远超过规范限制的压实时间后再碾压成型，但最终并不影响其结构和强度的形成。这种施工的可延迟性对二灰材料的应用及其工程实践都具有十分积极的意义。诸如此类的二灰材料施工特性并未见有详细报道，本文就这一问题进行初步探讨，为今后粉煤灰材料施工特性的详细研究奠定基础。室内试验1．1材料及配合比公路工程中常用的二灰基层材料大多采用二灰土或二灰粒料的形式。由于二灰路面基层结构和强度的形成主要依靠石灰、粉煤灰之间的一系列作用而获得，如果仅从形成强度的角度上讨论，土和粒料只起辅助作用。因此根据现行规范推荐的二灰比例及常用配比范围，只采用石灰和粉煤灰进行室内试验，以简化试验的方法和工作量。材料选自西安灞桥火电厂排放的粉煤灰，石灰为市售生石灰块，室内消解后装袋密封待用。二材料的主要指标检测结果见表1和表2。由检测结果可以看出石灰已达到II级灰的标表1石灰主要指标痒细度蔽有效暑成分搬含量佛（%奴）撞0.康71移mm广筛余渔（%紧）奏0.炕12艳5m瘦m筛右余（贤%）庸氧化坛钙晴氧化抓镁疑1.狂52神18境.2合0蛛61粥.5离0己2.纳88表2粉煤灰主要指标镜成分湿（%绵）沾Si估O香2址Al须2茎O躁3驶Fe睁2急O厘3酿Ca搂O诊Mg跑O参SO门3民烧失立量窜46演.5器0锣32控.5茎0蝶6.物21扰2.源30偶1.法05疯0.米78妨10挠.0匆2挂物理躁指标茂粒径才分布劳（%跟）隆比重爹需水划量比章（%劫）惑80垦μ窝m见80鹊～4酒5摔μ置m圣＜4偷5锹μ涉m诱2.膝10吹98青.5邮16鞠.1礼5易24舒.2针0翼59卫.6翼5准，而粉煤灰系III级灰。二灰比例为石灰：粉煤灰=20：80和10：90两种形式，以标准方法击实得到的击实结果见表3。燥表3坑二眼灰材针料配沸合比恋与击壶实结坚果铃配合薄比（锡质量块%）肯最大台干容粒重（剪g/蔬cm礼3号）洞最佳链含水送量（陕%）截石灰拥：粉冻煤灰金=雁1办0：宵90甲1.掘13排0旱34涛.5像石灰揭：粉勇煤灰咳=链2签0：缸80毁1.插15勒2赶32姓.5碎2室邮内试者验结躬果料根据捆《公帝路工趋程无滩机结罚合料种稳定纷基层颠试验嫁规程富》规比定的拐试验哀方法县，将雹不同喇配比赞的二捡灰材锈料在甘最佳止含水污量条灯件下阀拌和撒，分错别经拜不同法的放月置时访间，步即拌薪和后奔延迟霉不同傍龄期洗，采辛用静便压法跳成型师为沟Φ药50浴×顽50股mm神的圆猛试件帅，在窑标准访条件呆下养过生，挤分别枣测定鸭延迟忽不同计时间勿后二放灰材岸料7衰d无晒侧限姑饱水骆抗压油强度询。鸭石灰编：表速4顷二灰吓材料丹延迟微试验冒室内嚼结果声延期侄时间揭（牌天）梨粉煤交灰恶=鲁10德：9练0氧10捕0%骑压实套度纹95谁%压盖实度首判防留旗搞咸碑组浪标准赏差艳抢狸揉绳对症聪盆吧据利船斯双世投匹播慕斤穷捏标准质差亮纯横邪滔蚊践沈兆肌刊凳飘0臣1.焦22村0.父03叔6徒2.偶84骄1.播11铸0.岸03狂4统3.培05腿1强1.袋46旋0.衬03航8危2.字63旦1.馅23细0.阴05秩8荡4.盲68除2场1.四26映0.释07籍8耗6.摘38喊1.滨13徐0.窑06信7翁5.化90惹3射1.曲15目0.底06瞒9突6.拉01拦0.送93放0.拳04绳1细4.肠41少4报1.泛13灯0.乞05秋0锁4.豆40禾0.槐96熊0.先07雕3榨7.阔66戴5协1.班11皆0.忌06兰6贵5.换98侄0.工89晓0.冠10花2善11允.4弱1蚀6省1.良01总0找.1绸15括11瓦.4再0或0.宣79衬0.感06婚1斧7.稳76梨7事0.铅91识0.饺09孙3柏10躺.1潜9壳0.鹅72唐0.葵04寺3百6.席00晨石灰击：粉眨煤灰蓄=砍2但0：幅80枯0犯1.贯51朽0.续06悔2敌3.傅95按1.株38翼0.粪07属1楼5.苗31环1拉1.抓56炒0.妙03食0勺1.妙84帽1.别52踏0.巡04福2震2.贿77打2烧1.静58续0.筹05谨1症3.房29渡1.弄53疼0.阴04站1歉2.陵72剩3喘1.羞66足0.慧08漫2熟5.染41迟1.婶35屡0.孟10回2摇7.摇58嗽4与1.幕53精0.命09脏7叨6.决32兰1.挤37幼0.莫08塑1请5.恳90纤5松1.袍43作0.蹦11现0飞7.炎71晚1.宴33微0.翠06剃9康5.唤20析6棒1.捎44棋0.摔03肯5乞2.访46三1.宋26味0.垒04脂2仓3.游33袍7评1.诚43咳0.匆02乐4炮1.失68毙1.槐26码0.窗07度0魂5.蝇56令表4卡中的沙试验刻结果漏清楚云地表玻明二逝灰材请料具炭有显疯著的迟成型茅可延均迟性肃，其背规律斧表现赖为：悦（1抚）无愤论以土何种姜材料隔配比察，石裁灰和阻粉煤喜灰混磁合材师料都渣具有烈一定秘的延干迟性吃。二日灰材携料7偿d龄永期的怠抗压胡强度破达到财最大甘值的斑并非拜是拌派和当醒天成违型的籍试件勤，而间是延受迟成米型一优到三仔天的费结果持，且柳超过全三天偷其强被度随流延迟帝时间涝的进算一步培延长茄并未可有太胀大的积降低宰，仍祸能达仍到较夜高值耀。搞（2愚）采吹用较细高石衫灰用羽量配欠合比搞其可步延迟蔽性更病为显煌著。县如二谋灰比吹例为窃20歌：8诵0组绳，当冤延期持成型帅达7笛d时荐，抗雄压强载度下伍降不骡到1哀0%株，二着比例尺为1华0：扰90刊组延含迟3框d时价间，孙强度跌下降外接近庆或超透过1铸0%是。鲁（3诞）压身实度潮对二纳灰稳飞定材气料的里可延烤迟程水度有始一定望的影洲响，丘压实开度越雾大，资可延球迟性巴越明川显，位且可羽延迟移的时师间越怠长。汤进一喜步试后验证俯实，幼二灰匙材料然的成笋型可尤延迟哭性经灭28论d养洽生的浴抗压垄强度乏仍保迷持了锣这一抖规律裕，图如1清典楚地刚显示影了这新一试宽验结厕果。伪图1轮二酸灰延迫迟不初同时遣间2栗8d祝抗压携试验技结果监图中战的结冲果显袋示，伯延迟服3天莲后再晴成型迹，其加养生齿28犬d龄汗期抗庸压强懂度与惯当天烦成型究的结娘果相螺同，穗与延肌迟不舍同时雄间养卵生7宫d龄离期的蠢试验帽结果更保持钓一致求，从馋而在待室内翅较全局面地赢证实滨了二摊灰稳武定材呀料的番施工狮可延缸迟性船。纺延迟尤机理距分析翁已知满粉煤烘灰的匀主要聚化学补成分朵是硅未、铝析、铁鹊的氧昨化物女，通例常该怜氧化坊物含茶量达什70遮%~乖80娇%以俩上，椅其主辈要结你构成忘分是虑由这梨些氧购化物迫形成沃的玻绩璃体氏，因铺此粉再煤灰某具有渠潜在胃的活肥性。荒即这绘种材摔料在誉水的援参与卖下能萄与石质灰等额碱土乓金属城氧化哪物发彼生一铜系列盟发应念，生历成具业有水竞硬性扬的胶持凝物制质，搞这一叼过程潜的形议成和她发展杀就是夜路用雨二灰捏材料容产生精强度该和整瓶体结助构的慢原因叛所在蓄。根绍据研股究所假知，德在基赶层加巷固稳欧定过夜程中稼，粉赤煤灰好与石哄灰之王间存河在多怖种反短应，外有石赔灰自搏身的驾重结逢晶、散石灰目的碳务酸化瘦过程脱，粉腹煤灰普与石期灰之陪间的仪离子格交换鬼和以外及二氏灰之恒间的困火山耐灰反宽应等滴，其郊中火粒山灰衡反应男是二复灰材系料强尿度形娃成的搭最主异要原抽因。茅所谓叛的火太山灰嘱反应哈是石稳灰与额粉煤驾灰中苏的活周性氧淋化硅达和氧演化铝面作用检，生惭成具拍有水靠硬性齐的水丈化硅衫酸钙成（C爬—柄S夏—伸H）上和水古化铝罗酸钙嘱（C这—捐A誓—秧H）怒凝胶辛物。吧因此诞石灰亿、粉第煤灰帐之间锯火山践灰作拔用的鼓经历英，即辰反应针的快泰慢和疲反应体的程温度将丧最终必决定遮二灰遥材料锄强度库的形欣成和适强度部的发壳展。陆尽管金粉煤氏灰具抗有可廉发生氧火山乐灰反毫应的叼潜在号能力西，但厌由于功粉煤茫灰在组形成帅过程搏受众怒多原岔因的战共同桥影响怎，使百得粉疼煤灰胆颗粒似的玻料璃体锐结构页相对舱较为三致密退，可轿溶解棒并能叫直接曾发生历反应监的活左性S浇iO气2泄、A浊l窃2冬O采3矛成分纲很少沟。粉花煤灰躁除表锤面有徐少量秩断键撑之外胁，具找有潜旧在活储性的熟成分师大多匠是以轨聚合倚度较般高的苏高聚弯态形米式存维在。偿而石妙灰与骗粉煤型灰之痰间的号火山洒灰反罩应要妻经历符两个幸过程西，一确是高熊聚态删玻璃吴体在般碱性葱条件司下解熟聚成嫂低聚费体（茎如单挪聚体勉Si陕O扣4漆4怖—遥，二筝聚体唱Si吵2外O杆7俗6连—胆等）炎，二斜是形摘成的医低聚琴体与泼石灰希Ca畏(O匪H)秃2卡发生巨所谓将火山今灰反把应，驻生成蒙水化蔬硅酸铺钙（代C撕—译S销—挑H）纠和水尼化铝朴酸钙殊（C钳—昌A奸—软H）删凝胶贞物。然由于枝粉煤放灰在累高聚信态时邪的S恢i药—斜O键管和A爸l烂—于O键骡的键陆能较摇大，南普通线条件缓下解怨聚能烧力有劳限，巴而且纺解聚趣速度近也较陡慢。销因此馒初期牢粉煤羊灰与柱石灰绘之间哀的作糠用大总多集沉中于责二灰所反应浮的第恩一步轿上，首即粉赖煤灰弹玻璃刊体的佩解聚理过程刻上。恢因此烘二灰爸之间锐早期渴的反悟应程傲度必榆定很职低，扎仅以锣物理晴过程师为主欠，如吼石灰紫的重迈结晶殊或石依灰与息粉煤常灰之京间的半离子筑交换涌等，顷而这劲些变从化对蜻强度于形成燕的贡团献是奋非常撞有限糕的。窃认为赠二灰党材料舌早期解强度秩较低杜的普推遍共视识即访与此驴有关横。只滨有经捐历一厨定的蛋时间日，逐施步解艺聚的顷粉煤疯灰火论山灰昂活性沾才能辫渐渐陡表现参出来甩，使供二灰括材料轧的强写度得斥以形橡成和猾不断莲的发煤展。穿正是百由于并粉煤魂灰与段石灰匠之间仇作用潜的这筐一特亮点，学造成货了二具灰稳简定基披层材妻料的碧施工俯可延幅迟性治。当本二灰县稳定壶材料纲拌和毕之后堡，在塌延迟泻施工宣不进碧行碾乱压的机过程努中，亲尽管仇松散育状态朗下会帐对早纱期材有料的峡物理落作用车效果四产生肉一定苗的影绵响，势但非杠常有腾限，赛而且渔也不异会妨灿碍石射灰的桃重结测晶和絮离子汉交换铺，重谷要的迷是适情当延裤迟施唉工并顽不会跃影响母以后扶石灰绑和粉还煤灰骗之间钓的火魔山灰副反应菠。因阔为在尼二灰休材料园刚拌臭和好托的最熄初阶怀段，寇混合幕料在梳微观尸状态疾下还别只是嘱一种粱非均半质状通态，压特别问是水哄分的蓝分布收还很纲不均热匀，肤需要挣经过杀一段充所谓萍的闷峰料时腿间，尿使水佣分通愤过在选材料惕颗粒麦表面品的扩育散而唱达到坊进一辆步重喉新分路布。灶经过追这一浪过程脖，必询然有穿利于薪以后腥混合嚷料之暴间的袜相互哭反应缝。同荒时这兰一过帝程更料加有狡利于故石灰窄产生捐的碱层性条贞件随缝水分掠的扩拥散而粉进一兼步均天态化产，为姐随后美的火蜓山灰抢反应尤做好钥准备糊。如筒果拌萍和后同立即希碾压牵，在眠压实炊的状淘态下庆会阻石碍水塌分的朽充分隶扩散腰或是烟减缓芽这种哭扩散甩，这玩样就臂有可徒能对室以后奴的各黄种反歼应不昌利。虑这正昂是延泼迟施辜工之澡后，妨最初苏的几骡天强浑度不价仅不堵降反佛而有冤一定秩提高在的原浊因所芹在。奏当然析延迟毁施工往超出葛一定惠时间歉，早晋期火妇山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