DB13T 1383-2011 二灰钢渣混合料公路基层应用技术指南

ICS93.020P22DB13河北省地方标准DB13/T1383—2011二灰钢渣混合料公路基层应用技术指南2011-04-18发布2011-04-30实施河北省质量技术监督局发布DB13/T1383—2011I前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。为更好地在公路基层中的应用钢渣材料，推广科技成果，提出了适于河北省公路建设的二灰钢渣混合料公路基层应用技术指南。本标准由邯郸市质量技术监督局、邯郸市青红高速公路管理处提出。本标准起草单位：邯郸市青红高速公路管理处、长安大学。本标准主要起草人：申文胜、崔金平、许清良、孔保林、李智强、王选仓、曹宝贵、高志伟。DB13/T1383—20111二灰钢渣混合料公路基层应用技术指南1范围本标准规定了二灰钢渣混合料应用技术指南的术语和定义、一般规定、组成设计、技术指标、施工指南、质量标准和检查验收。本标准适用于河北省二灰钢渣混合料公路基层。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JTG002—87公路工程名词术语JTGD50—2006公路沥青路面设计规范JTGE51—2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTGE60—2008公路路基路面现场测试规程JTGF80/1—2004公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTJ034—2000公路路面基层施工技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1二灰二灰钢渣中的二灰是石灰和粉煤灰。3.2二灰钢渣二灰钢渣指石灰粉煤灰稳定钢渣。3.3二灰钢渣混合料配合比以石灰：粉煤灰：集料的干燥质量比表示。4一般规定4.1二灰钢渣可用于各级公路的基层和底基层。4.2二灰钢渣宜在春末和夏季组织施工，施工期的日最低气温应大于5℃，并应在第一次重冰冻（-3～-5℃）到来之前一个月完成施工。4.2.1二灰钢渣结构层施工时，应遵守下列规定：DB13/T1383—20112a）配料合理准确；b）混合料拌和、摊铺均匀；c）路拱横披应与面层一致；严格控制基层的厚度、标高；d）混合料应在最佳含水量或略大于该值时进行碾压，压实度应符合表1的规定。e）有条件时应采用振动法确定最大干密度；f）须保湿养生，养生时间宜为7～14d，不使二灰钢渣层表面干燥；g）二灰钢渣基层上未铺封层或面层时，应封闭交通、保护表层不受破坏；当施工中断、临时开放交通时，必须采取相应保护措施；h）二灰钢渣过冬时可采取封层处理或铺设土工织物。表1混合料压实度结构层基层底基层公路等级高速、一级二级及二级以下高速、一级二级及二级以下压实度≥98≥97≥96≥954.3二灰钢渣基层施工中，严禁用薄层贴补的办法找平。5二灰钢渣原材料技术指标5.1钢渣5.1.1稳定性钢渣稳定性应符合表2的规定。表2钢渣稳定性检验指标道路等级游离氧化钙（％）粉化率（％）高速公路和一级公路≤2≤3二级和二级以下公路≤3≤5注：游离氧化钙和粉化率指标仅检验一项即可（有条件应作膨胀试验）。当无分析条件时可采用堆存一年以上的陈渣。无具体分析，前期渣不得单独使用。对底基层和无膨胀限制的工程可适当放宽要求。5.1.2最大粒径及压碎值钢渣最大粒径及压碎值应符合表3和表4的规定。DB13/T1383—20113表3钢渣最大粒径标准项目指标高速公路和一级公路二级和二级以下公路基层最大粒径，cm≤31.537.5底基层最大粒径，cm≤37.553.0表4钢渣压碎值标准项目指标高速公路和一级公路二级和二级以下公路基层压碎值，cm≤3035底基层压碎值，cm≤35405.2石灰5.2.1石灰技术指标二灰钢渣中所用石灰应采用符合表6规定的Ⅲ级以上消石灰或Ⅲ级以上生石灰，应尽量缩短石灰的存放时间，否则应采取封存措施。表5石灰的技术指标项目指标钙质生石灰镁质生石灰钙质消石灰镁质消石灰ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ有效钙、镁含量，％≥858070807565656055605550未消化残渣含量(5mm筛余)，％≤71117101420——————含水量，％≤——————444444细度0.71mm方孔筛筛余，％≤——————0110110.125mm筛累计筛余，％≤——————1320—1320—氧化镁含量，％≤55≤44对于有效钙镁含量在20％以上的等外灰，当二灰钢渣混合料的7天强度能满足规范规定时，亦可使用。5.2.2石灰的消解生石灰应加水充分消解，不可用大水浸泡。（1）生石灰消解时每吨用水0.7ｔ左右；（2）将水管插入生石灰底部，从下往上消解，水管采用钢管，头部封死，管壁钻孔(5mm)间距10㎝，梅花型布置；（3）生石灰消解后用机械翻捣一遍并闷料，充分消解后过筛，消解时间应大于48小时；（4）钙质生石灰应在使用前7～10天消解，镁质石灰以提前10～15天为宜，消解后过10mm筛，若石灰有结团现象时须用振动筛过筛。严格生石灰粉的化验制度、进场生石灰粉中有效钙、镁含量应符合表6规定。DB13/T1383—201145.2.3细度消石灰细度应符合《公路工程基层施工技术规范》（JTJ034—2000）的要求。5.2.4含水量石灰消解后应保持一定的湿度，但含水量不宜大于25%。当按体积法施工时，应做消石灰密度－含水量变化试验，绘制相应曲线供施工时查对，以减少剂量误差。5.2.5存放时间为保证石灰的活性，对不能立即进入工地的生石灰，存放时应加盖塑料布或塑料薄膜，并尽量缩短存放时间，使用前化验有效钙镁含量。当存放不当或存放时间过长而导致活性降低时，可在满足混合料强度要求的前提下，适当提高石灰剂量后进行使用。5.3粉煤灰5.3.1一般规定粉煤灰应符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034－2000）规定，并符合表6的规定。表6粉煤灰技术标准项目指标干密度，kg/m3500－800SiO2、Al2O3和Fe2O3总和，％≥70烧失量，％≤20比表面积，cm2/g≥2500含水量，％≤355.3.2其它要求a）不宜使用存放时间较长的粉煤灰；b）粉煤灰进场后应集中堆放，使用前应人工晾晒并捣碎结块，且拌和前含水量不宜大于15%；c）对于低活性粉煤灰，应掺加早强剂或外掺剂后使用。5.4水不含油质和PH值大于6的水，均可用于消解石灰、拌制混合料和养生。5.5外加剂当使用低活性粉煤灰时，推荐采用Na2CO3、Na2SO4激发活性。a）推荐最佳掺量（占二灰干质量百分率）：Na2CO3为1.5％（水剂）或2.0％（粉剂），Na2SO4（粉剂）2.0～2.5％；b）为提高二灰钢渣稳定基层的早期强度，也可外加1～2％的水泥；c）外加剂的加入可能会影响到施工时间，应通过室内测试确定延迟时间是否施工满足要求。DB13/T1383—201156二灰钢渣混合料组成设计6.1一般规定6.1.1二灰钢渣混合料基层7d浸水抗压强度应符合表7的规定。表7二灰钢渣抗压强度标准单位：MPa结构指标高速、一级二级及二级以下基层0.8～1.10.6～0.8底基层≥0.6≥0.56.1.2石灰与粉煤灰比例宜为1：2～1：4，石灰粉煤灰与集料比例为30：70～20：80（干燥质量比）。6.1.3混合料宜为骨架密实型结构，以结合料的压实体积等于集料在压实状态下的空隙体积为宜。6.1.4混合料的各项试验应按JTGE51—2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行。6.2原材料试验在二灰钢渣施工前，应选取代表性样品进行下列试验：a）钢渣的颗粒分析；b）钢渣的压碎值；c）钢渣的游离氧化钙含量或粉化率；d）石灰的有效钙镁含量；e）粉煤灰的化学成分、细度和烧失量。6.3二灰钢渣级配范围二灰钢渣级配范围可参照表8执行。表8二灰钢渣级配范围孔径(mm)通过率（％）底基层基层37.5100--31.590～1001001972～9081～989.548～6852～704.7530～5030～502.3618～3818～381.1810～2710～270.66～206～200.0750～70～7也可取颗粒分级重量递减系数k=0.75来确定钢渣级配，参考级配曲线如图1所示。DB13/T1383—201160204060801000510152025303540孔径D(mm)通过率(%)现行规范上限现行规范下限k＝0.75图1钢渣通过率与孔径D关系曲线6.3.1一般规定6.3.1.1二灰比例的确定：采用不同比例（10：90，15：85，20：80，25：75，30：70，35：65，40：60）石灰粉煤灰的最佳含水量和最大干密度，并测试强度，选用强度最大时的石灰粉煤灰比例。6.3.1.2根据上款确定的二灰比例，制备同一种集料的4～5种不同配合比的二灰钢渣，测试其7d无侧限抗压强度，选用强度较大时的二灰钢渣比例。6.3.1.3用重型击实试验法确定二灰钢渣的最佳含水量和最大干密度。6.3.1.4按规范要求的压实度，确定不同配合比二灰钢渣试件干密度。6.3.1.5据上确定的最佳含水量和干密度制备试件，成型试件个数应符合表9中规定。如试验偏差系数大于表中规定的值，则应重做试验，并找出原因，加以解决。如不能降低偏差系数，则应增加试件数量。表9最少试件数量项目指标偏差系数（％）1010～1515～20试件数量（个）69136.3.1.6试件标养6d后浸水24h，按JTGE51-2009《公路工程无机结合料稳定试验规程》进行无侧限抗压强度的测试。6.3.1.7计算试验结果的平均值和偏差系数。6.3.1.8根据表10的强度标准，选定混合料的配合比。混合料的平均抗压强度R应符合式(1)的要求：)1/(vadCZRR−≥…………………………………………（1）式中：dR——设计抗压强度（MPa）；DB13/T1383—20117vC——试验结果的偏差系数；aZ——标准正态分布表中随保证率（或置信度α）而变的系数，高速公路和一级公路应取保证率95％，即aZ＝1.645；其他公路应取保证率90％，即aZ＝1.282；6.3.1.9根据上述的强度标准，选定二灰钢渣混合料的配合比。7二灰钢渣混合料技术指标7.1配合比7.1.1二灰钢渣混合料的配合比分两种：以原材料占混合料总干重的百分数计，称为质量比；以原材料松体积的百分数计，称为体积比。实验室应采用质量比。施工时就地拌和可采用体积比控制；厂拌采用质量比控制。7.1.2二灰钢渣混合料的配合比，应通过试验确定。在生产实践中，须根据公路等级、原材料性质和设备情况、加固效果、应用层位和水文条件等，选用经济实用的配合比，试配时配合比可参考表10范围使用。表10二灰钢渣混合料常用配比混合料种类配比(%)石灰10～4粉煤灰20～16钢渣70～807.1.3二灰钢渣混合料中结合料的压实体积应大于钢渣的孔隙体积，以保证压实效果。7.2最佳含水量和最大干密度7.2.1二灰钢渣混合料的含水量应接近最佳压实含水量。最大干密度和最佳含水量可按重型击实标准，通过试验确定。试验时可参考表11所列范围。表11混合料最大干密度与最佳含水量混合料质量比最大干密度（kg/m3）最佳含水量(％)石灰：粉煤灰：钢渣10～4：20～16：70～802000～240016～107.2.2二灰钢渣混合料的最大干密度和最佳含水量由试验确定。7.3抗压强度7.3.1强度要求应以公路情况及层位要求为原则，并参照表12执行。表12石灰粉煤灰稳定钢渣的强度标准单位：MPa结构层位强度要求高速、一级二级及二级以下基层0.8～1.10.6～0.8底基层≥0.6≥0.5注：6d保温、饱湿养生、浸水1d的无侧限抗压强度。DB13/T1383—201187.4推荐设计参数二灰钢渣混合料推荐设计参数见表13。表13二灰钢渣混合料设计参数单位：MPa二灰钢渣配合比抗压回弹摸量劈裂强度7～4：13～16：801300～20000.6～0.9注：可根据相关规范规定的设计阶段参考使用。8二灰钢渣混合料施工指南8.1施工工艺二灰钢渣基层的施工应按图2顺序进行。图2二灰钢渣基层施工流程图8.2施工机械设备a）发电和照明设备：3