关于路用石灰土和二灰碎石
施工图设计审查中心吴祖德
提要：2010年前我市道路的基层、底基层材料主要采用二灰碎石和石灰土，是一种强度高、耐久性好、造价低、便于施工、质量易保证，可以就地取材，一方面具有良好的路用性能,另一方面可以充分利用工业废料,减少环境污染,具有重要的经济意义和很大的社会和环保效益。
近年来高等级公路、城市道路建设中，得到了越来越广泛的应用。
本文主要收集这两种材料的路用性能作分析介绍，供交流参考。
2010年后，所用粉煤灰的三氧化硫含量大于3%，所做基层产生膨胀、开裂，不能满足路用要求，已改用水泥稳定碎石基层。
但只要控制粉煤灰的三氧化硫含量小于3%，二灰碎石还是可以满足路用要求的。
关键词：二灰碎石石灰土路用性能防止半刚性基层收缩裂缝措施
1前言
由于石灰、水泥在土中的水化、水解和结晶作用，使混合料产生强度和板体性，这类材料完工初期，具有柔性材料的工作特性，随着时间的推移，强度逐渐提高，板体性增加，刚度增大。
它的最终强度、弹性模量比不掺石灰或水泥的柔性基层要大几倍，但比水泥混凝土要小得多，二灰碎石和石灰土故称为半刚性基层。
半刚性基层具有一定的强度和水稳性，适宜用作高等级路面的基层或底基层。
但应注意其干缩和温度收缩的特性，表面出现的裂纹容易反射到路面上来，工程中特别要注意防治。
2 石灰土
2.1石灰土概况
石灰土是属于石灰稳定土类，用石灰稳定细粒土（颗粒的最大粒径小于10mm，且其中小于2mm的额粒含量不少于90%）得到混合料简称石灰土。
其特点是，具有扳体性．强度比砂石路面要高。
有一定的水稳性和抗冻性，初期强度低，但其强度随龄期较长时间增长。
其收缩性大，容易开裂。
适宜于作二级和二级以下公路与城市道路的基层，也可作各级路面的底基层。
石灰土不宜用于潮湿路段。
石灰土的7d浸水抗压强度标准（表 1）：
表 1 石灰稳定土的抗压强度标准（《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000））
二级和二级以下公路高速公路和一级公路公路等级
层位
基层（MPa）≥0.8①—
底基层（MPa）0.5～0.7②≥0.8
注：①在低塑性土（塑性指数小于7）地区，石灰稳定砂砾土和碎石土的7d浸水抗压强度应大于0.5MPa （100g平衡锥测液限）。
②低液限于塑性指数小于7的粘性土，且低限值仅用于二级以下公路。
高限用于塑性指数大于7
的粘性土。
2.2 石灰对土的改善主要是提高强度，而强度的形成与很多因素有关，如土质、灰质、石灰剂量、含水量和密实度。
2.2.1 土质要求
《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）规定土应符合下列要求：
1) 宜采用塑性指数10～15的粉质土、黏土。
2) 土中的有机物含量宜小于10%。
3) 使用旧路的级配砾石、砂石或杂填土等应先进行试验。
级配砾石、
砂石等材料的最大粒径不宜超过分层厚度的60%，且不应大于250px。
土中掺入碎砖等粒料时，粒料掺入含量应经试验确定。
《粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程》（CJJ 4-97）规定土应符合下列要求：
1）土的塑性指数（用100g平衡锥测定）宜为11～25，并不得小于6或大于30。
当土的塑性指数小于6或大于30时，应采取压实混合料或粉碎土团粒的措施。
2）当温度为700℃时，土中有机质含量应小于8%。
硫酸盐含量宜小于
0.8％。
塑性指数偏大的重粘土，不易粉碎、拌和，石灰难以与其充分反应，对强度形成不利，这种情况
下，可采用两次拌和工艺，即：第一次加部分石灰拌和后，闷放1～2d，再加入其余石灰进行第二次拌和。
塑性指数10以下的亚砂土和砂土，使用石灰较多，难以碾压成型，施工时应采取适当的措施，或采用水泥稳定。
塑性指数为15以上的粘性土更适宜于用石灰和水泥综合稳定。
2.2.2 石灰质量
石灰中氧化钙加氧化镁的含量直接决定了石灰对土的稳定效果，石灰等级愈高，在掺加相同合灰量的情况下，有更多的CaO和MgO起作用，因而稳定效果愈好。
《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）规定石灰应符合下列要求：
1）宜用1～3级的新石灰，石灰的技术指标应符合表2的规定。
表2 石灰技术指标
类别项目
钙质生石灰镁质生石灰钙质消石灰镁质消石灰
等级
ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ
有效钙加氧化镁
含量（%）
≥85≥80≥70≥80≥75≥65≥65≥60≥55≥60≥55≥50
未消化残渣含量
5mm圆孔筛的筛
余 (%)
≤7≤11≤17≤10≤14≤20——————含水量(%)——————≤4≤4≤4≤4≤4≤4
细度0.71mm方
孔筛的筛余
(%)
——————0≤1≤10≤1≤1
0.125mm方
孔筛的筛余
(%)
——————≤13≤20—≤13≤20—
钙镁石灰的分类
界限，氧化镁含量
(%)
≤5＞5≤4＞4
注：硅、铝、镁氧化物含量之和大于5%的生石灰，有效钙加氧化镁含量指标，Ⅰ等≥75%，Ⅱ等≥70%，Ⅲ等≥60%；未消化残渣含量指标均与镁质生石灰指标相同。
2）磨细生石灰，可不经消解直接使用；块灰应在使用前2～3d完成消解，未能消解的生石灰块应筛除，消解石灰的粒径不得大于10mm。
3）对储存较久或经过雨期的消解石灰应先经过试验，根据活性氧化物的含量决定能否使用和使用方法。
一般情况下，石灰质量按原标准应达到Ⅲ级以上（《建筑石灰》（GB 1594-1979）已废止）（表3）（同表2），按新标准达到合格品以上（《建筑生石灰》（JC/T 479-92））的生石灰的技术指标（表4）。
表3 生石灰的技术指标(《建筑石灰》（GB 1594-1979）已废止)
类别钙质石灰镁质石灰
等级一等二等三等一等二等三等有效钙加氧化镁含量不小于（%）858070807565
未消化残渣含量(5mm圆孔筛余)
不大于(%)
71117101420
表4 建筑生石灰技术指标(《建筑生石灰》（JC/T 479-92）)
类别钙质石灰镁质石灰
等级优等
品一等
品
合格
品
优等
品
一等
品
合格
品
有效钙加氧化镁含量不小于（%）908580858075
未消化残渣含量(5mm圆孔筛
余)不大于(%)
5101551015
原设计所规定的石灰等级宜高于Ⅲ级，应注意按建筑生石灰技术指标《建筑生石灰》（JC/T 479-92）为合格品时，CaO+MgO含量比原标准高出10%。
石灰中CaO+MgO含量随堆放时间(特别是野外的堆放时间)而减少，因此最好能在生产后不迟于三个月内使用完毕。
活性CaO+MgO含量如经试验略低于原Ⅲ级标准，可根据活性氧化物的实际含量，适当提高石灰剂量。
对于高速公路和一级公路，宜采用磨细生石灰粉。
生石灰在土中消解，可放出大量热能，加速灰土的硬化。
另外，刚消解的石灰其活性和溶解度均较高，能保证石灰与土中胶粒更好地作用。
因此，采用生石灰稳定土的效果优于熟石灰，但施工成本要高些。
2.2.3 水质量
《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）规定水符合下列要求：水应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。
宜使用饮用水及不含油类等杂质的清洁中性水，PH值宜为6～8。
总之，遇有可疑水源时，应进行试验鉴定。
2.2.4 石灰剂量(石灰质量／土质量)
石灰剂量对石灰土强度影响显著，石灰剂量较低(3％～4％)时，石灰对土主要起稳定作用，土的塑件、膨胀性、吸水量、聚水量减少，土的密度、强度得到提高。
随着剂量的增加，石灰土的强度、水稳性、耐冻性显著提高，但超过一定剂量(＞17％)，过多的石灰在土中以自由灰存在，这时石灰土的强度反而有下降的趋势。
这表明石灰稳定土存在最佳石灰剂量。
《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）规定石灰土配合比设计应符合下列规定：
1）每种土应按5种石灰掺量进行试配，试配石灰含量宜按表5选取：
表5 石灰土试配石灰用量
土壤类别结构部位石灰掺量（%）
12345
塑性指数≤12的黏性土基层1012131416
底基层810111214
塑性指数＞12的黏性土基层5791113。