Construcción y control de calidad de base integral de suelo estabilizado cemento-cal
Palabras clave: Control de calidad de la tecnología integral de construcción de suelos estabilizados de cemento y cal.
En muchas áreas de nuestro país, el suelo estabilizado con cal o el suelo estabilizado con cal y cenizas volantes se utiliza comúnmente como suelo. subbase de proyectos viales. La capa base de tierra de cal o tierra de cenizas volantes de cal puede formar una buena tabla, que favorece el uso de materiales locales y es económica. Este material semirrígido ha jugado un gran papel en el desarrollo de las carreteras de mi país. Sin embargo, en algunas áreas, solo se distribuye limo o suelo limoso. Por ejemplo, en Dongtai, un condado costero, se usa cal para estabilizar el suelo limoso. La capa base no está bien formada y la resistencia a la compresión libre de 7 días no lo hace. cumplir con los requisitos de especificación. Sin embargo, el uso de otros materiales semirrígidos, como grava estabilizada con cal y cenizas volantes, como capa base aumentará considerablemente el costo del proyecto. Por lo tanto, en el proyecto de mantenimiento y reconstrucción del tramo Dongtai de la Carretera Provincial 204, se utilizó suelo estabilizado integral de cemento y cal como subbase. A través de la práctica de la construcción, se han logrado buenos resultados. A continuación se presenta una revisión y análisis de la construcción y control de calidad de la base integral de suelo estabilizado cemento-cal de este proyecto.
1. Descripción general del proyecto
El Proyecto de Mantenimiento y Renovación de la Sección Dongtai de la Carretera Provincial 204 es la principal vía de tráfico en la ciudad de Dongtai, que conecta la ciudad de Dafeng, Yancheng al norte y Nantong Hai'. Ciudad al sur 35.24Km, está construida según norma de carretera de segunda categoría, con un ancho de pavimento de 9 metros y un ancho de calzada de 12 metros. Es un pavimento de concreto asfáltico, y la subbase del pavimento es. Suelo estabilizado integral cemento-cal. Este proyecto es uno de los proyectos de redes clave en la provincia de Jiangsu. Desempeña un papel importante en el desarrollo económico del interior del norte de Jiangsu, mejorando el desarrollo económico desequilibrado en las zonas costeras de Jiangsu y aprovechando al máximo el buen funcionamiento de la carretera. red y promover el desarrollo económico de las vastas áreas del centro y norte de Jiangsu.
2. Necesidades de materias primas
2.1. Suelo: El suelo se toma de ambos lados de toda la línea, y los pueblos y ciudades a lo largo de la línea proporcionan fuentes de suelo. El suelo a lo largo de la línea es complejo, con un índice de plasticidad entre 8 y 12, y es un suelo limoso de bajo límite líquido. A partir del análisis de la estructura de las partículas, los contenidos de arena, limo y arcilla en la muestra de suelo fueron aproximadamente 10,9%, 76,3% y sólo 5,9% respectivamente. Los terrones de tierra deben triturarse lo más posible y el tamaño de los terrones de tierra no debe ser superior a 15 mm.
2.2. Cemento: El cemento es de cemento Portland ordinario local, con un tiempo de fraguado final de 325# (preferiblemente más de 6 horas). No se permite el uso de cemento de endurecimiento rápido, cemento de resistencia temprana y cemento que se deteriore por la humedad.
2.3. Cal: La cal hidratada se utiliza para la cal. Se requiere que la unidad de construcción acorte el tiempo de almacenamiento de la cal tanto como sea posible, y el contenido efectivo de calcio y magnesio debe alcanzar el nivel tres (incluido el nivel tres). ) o superior.
2.4. Agua: Se utiliza el agua del río a lo largo del proyecto. Al ser de zona rural, el agua no está contaminada.
3. Comprobar y verificar la proporción de mezcla
La subbase del proyecto de mantenimiento y reconstrucción del tramo Dongtai de la Carretera Provincial 204 está diseñada para ser suelo integral estabilizado cemento-cal, con una proporción de 6: 6: 88. Los parámetros de control de la construcción se determinaron mediante ensayos de compactación pesada: densidad seca ρdmax=1.769g/cm3, contenido de humedad w0=16.3%. Con base en el contenido de humedad y la densidad seca calculada, se prepararon muestras para producir productos de resistencia a la compresión libre. El número de muestras es de 65.438±0,6 en cada grupo. Las muestras se mantuvieron húmedas en una sala de curado a 25°C durante 6 días y luego se sumergieron en agua durante 24 horas. Se realizaron pruebas de resistencia a la compresión libre. Después de la prueba, la resistencia promedio puede cumplir con el requisito de resistencia a la compresión de diseño de 0,8 Mpa.
Después de que la prueba anterior cumpla con los requisitos, se llevará a cabo la construcción de la sección de prueba de 120 metros para determinar la construcción razonable. longitud y tiempo desde la colocación del cemento hasta el moldeado. Configure la maquinaria de construcción combinada, verifique si la proporción de mezcla cumple con los requisitos de diseño y calidad, y verifique si la coordinación organizacional y las medidas de control de calidad entre cada proceso pueden cumplir con los requisitos de construcción. Una vez organizada y aceptada la sección de prueba, los resultados cumplen con los requisitos de las especificaciones de aceptación pertinentes y se permite que la unidad de construcción comience oficialmente la construcción de una gran superficie.
4. Tecnología constructiva de suelo estabilizado integral cemento-cal
4.1. Preparación de la calzada
Este proyecto es un proyecto de mantenimiento y mejora. La base integral de suelo estabilizado de cemento y cal se coloca directamente sobre la carretera antigua. Antes de la construcción, verifique si la plataforma está suelta, si hay surcos o baches, y los eslabones débiles deben eliminarse y reforzarse con anticipación para garantizar que la calidad de la plataforma cumpla con los requisitos de diseño.
4.2. Replanteo de construcción
Restaurar la línea central en el camino antiguo y marcar la elevación de la base de suelo estable integral en el pilote central y los pilotes laterales. Los topógrafos deben observar y corregir. en cualquier momento en el sitio de construcción.
4.3.Determinar la cantidad de materiales
Con base en el espesor, densidad seca y cantidad de cal y cemento de la base integral del suelo estabilizado cemento-cal, calcular la cantidad de cal y cemento requerido para el suelo estabilizado integral por unidad de peso de cemento y calcular la distancia de distribución de cal y cemento.
4.4. Distribución del suelo
Una vez completada la preparación del suelo, utilice una topadora para nivelar el suelo y medir el contenido de humedad. Cuando el contenido de humedad sea pequeño, utilice un camión rociador para rociar agua y revolver, y nivelar el pavimento suelto de acuerdo con el espesor determinado en la sección de prueba. Luego use un rodillo compactador de 16t para presionar estáticamente de 1 a 2 veces para alisar la superficie y lograr un cierto grado de compactación. 4.5. Conformación del polvo.
El método de construcción de la capa base de suelo calizo es la distribución, mezcla, nivelación y laminado de cal. Se omite el método de construcción específico.
4.6.Colocar y aplicar cemento
De acuerdo con la cantidad de cemento calculada y el espaciamiento, coloque el cemento en la rejilla de cal y extiéndalo uniformemente con una rasqueta para que cada bolsa de cemento quede distribuir uniformemente.
De acuerdo con los requisitos de JTJ034-2000, para mezclar se utiliza el método de mezcla en carretera. Primero, elija un buen equipo de mezcla, como la mezcladora de suelo estabilizado RS425, controle el número de veces de mezcla al menos tres veces de acuerdo con la sección de prueba y controle la duración de la operación de mezcla a aproximadamente 120 m; Impacto del contenido de humedad en la construcción. El contenido de humedad es un indicador particularmente sensible para la compactación de suelos estabilizados con cemento-cal, y su control está relacionado con el éxito o fracaso de la compactación. El contenido de humedad de la mezcla debe ser aproximadamente un 3% mayor que el contenido de humedad antes del laminado. Esto no sólo garantiza el buen desarrollo del trabajo de laminación, sino que también evita el fenómeno de desprendimiento, "bombardeo seco" o "bombardeo húmedo" del suelo estabilizado. Durante la construcción, se debe controlar estrictamente la profundidad de mezcla y la uniformidad de la mezcla. La profundidad de mezcla debe penetrar en la superficie de la subrasante aproximadamente entre 0,5 y 1 cm para facilitar la unión de las capas superior e inferior. Después de mezclar, se requiere que la mezcla sea uniforme, de color consistente, libre de franjas grises, bloques grises y superficies de flores, y se realiza una prueba de muestreo. Todo el proceso de mezcla debe completarse en 1,5 horas.
4.7.Medición de nivel
Después de mezclar el cemento por tercera vez, utilizar un bulldozer para aliviar la presión y nivelarlo y darle forma manualmente. Después de nivelar, use un rodillo vibratorio para presionarlo rápidamente una vez para eliminar los desniveles y luego use la nivelación manual. Durante la nivelación, comprobar el espesor del pavimento suelto de la mezcla y darle forma según la pendiente y corona especificada en el diseño. Por lo general, todo el proceso de números enteros debe completarse en 1,5 horas.
4.8.Rotación
Después de nivelar finamente la mezcla, cuando el contenido de humedad de la mezcla es +3%, se puede enrollar la mezcla y se prensa estáticamente con un vibratorio de 16 t. Luego use un rodillo vibratorio de 18t para estabilizar la vibración. Todo el proceso de laminación debe completarse en 1,0 h
4.9. Tratamiento de juntas
En la unión de las dos secciones de construcción antes y después de la operación, se utiliza una mezcla superpuesta. Se desocupa 3m y no se realiza. Se mezcla y lamina el cemento, y se agrega la mezcla de cemento junto con la siguiente sección. Si la construcción no es continua, haga una pendiente al final después de rodar. Cuando coloque material nuevo al día siguiente, excave la pendiente final y excave en una sección horizontal (perpendicular a la línea central de la carretera) verticalmente hacia abajo.
4.10. Prueba de curado y resistencia ilimitada
Una vez completado el laminado, se deben detectar oportunamente el grado de compactación, la altura, el espesor y otros indicadores. El tráfico estará cerrado por motivos sanitarios. Para probar la calidad de la construcción del suelo estabilizado integral de cemento y cal, la mezcla mezclada en el sitio se utilizó para realizar pruebas de resistencia de muestras no confinadas durante 7 días con una frecuencia de prueba de 100 m para determinar el rango no calificado y volver a trabajarlo.
5. Problemas y soluciones durante la construcción
5.1. Pelado superficial
El pelado del suelo estabilizado con cal cemento no sólo afecta a la apariencia sino que también afecta a la calidad del mismo. el pavimento, porque el pelado puede formar fácilmente capas intermedias. Hay dos razones principales para el pelado: una es la reparación de una capa fina y una superficie de deslizamiento artificial y la otra es que la capa superficial está demasiado húmeda o demasiado seca; La capa superficial está demasiado húmeda y el suelo completamente estabilizado queda atrapado por los rodillos, provocando picaduras, que se acumulan cada vez más. La capa superficial está demasiado seca y se desprenderá fácilmente al enrollarla. En vista de la primera situación, se requiere descargar todo el suelo estabilizado con una excavadora inmediatamente después de la tercera mezcla de cemento, y está estrictamente prohibido reponer el material a voluntad cuando las personas están reunidas. En el segundo caso, controle estrictamente el contenido de humedad.
5.2. Contradicción entre compacidad y resistencia de muestras no confinadas.
Para las entidades de ingeniería de suelos estabilizadas integrales de cemento-cal, el efecto de compactación y la resistencia de la entidad no son inconsistentes. Cuanto mejor sea el efecto de compactación, mayor será la resistencia física del suelo estabilizado integral. Sin embargo, durante el proceso de construcción real del método de mezcla de carreteras, la proporción de diversos materiales en la mezcla a menudo no es muy precisa. Bajo ciertas condiciones del proceso de compactación, las fluctuaciones en el grado de compactación reflejan más fluctuaciones en la proporción de mezcla real. La resistencia de las muestras no confinadas hechas con alta compactación suele ser menor, mientras que la resistencia de las muestras no confinadas hechas con baja compactación suele ser mayor. Existe una contradicción entre la compactación medida y la resistencia de muestras no confinadas producidas en el laboratorio.
En el proceso de producción de muestras libres mediante moldeo por contrapresión, los estándares de densidad seca y compactación son fijos, pero la mezcla cambia ligeramente durante la construcción real. Los dos indicadores, compactación y resistencia ilimitada, tienen respuestas opuestas a este cambio. Cuando los ingredientes están sesgados, el grado de compactación será demasiado grande y la muestra no confinada hecha de acuerdo con la densidad seca original no alcanzará el 95% del efecto de contrapresión y tendrá baja resistencia.
Durante la construcción, se debe prestar atención a la precisión de la proporción de mezcla y la uniformidad de la construcción, y se debe fortalecer el control de la distribución y la mezcla para que la proporción de mezcla de construcción se acerque a la proporción de mezcla de diseño. Al tomar muestras de la mezcla de muestras sin restricciones, se debe prestar atención al muestreo en múltiples puntos y la mezcla se debe agitar uniformemente. Minimizar los coeficientes de desviación estadística para compactación y resistencia ilimitada.
Dominar la tecnología de compactación en el sitio de construcción es la clave para garantizar un efecto de compactación del suelo integral y estable. El grado de compactación debe evaluarse mediante métodos estadísticos y se permite que los puntos individuales sean inferiores al 95%. No se exceda con una compactación alta. La búsqueda de una alta compactación sólo hará que la proporción de mezcla se desvíe seriamente de la proporción de mezcla de diseño, lo que resultará en una baja resistencia de la muestra no confinada.
6. Precauciones de construcción
La práctica de la construcción ha demostrado que el suelo estabilizado integral de cemento y cal, como capa estructural poco utilizada, es difícil de construir y de formar debido a la particularidad de el suelo. Sin embargo, siempre que la exploración se organice cuidadosamente y se disponga razonablemente de acuerdo con las especificaciones técnicas, se puede construir una capa estructural excelente. Con base en la experiencia de construcción y las lecciones aprendidas de este proyecto, se debe prestar especial atención a los siguientes aspectos durante la construcción de suelo estabilizado integral cemento-cal.
6.1.Se debe considerar la influencia del tiempo de demora en la construcción con cemento. Cuanto mayor sea la dosis de cemento, mayor será el efecto del tiempo de retraso.
Dado que la resistencia y la densidad seca del suelo estabilizado integral en las especificaciones actuales se basan en los valores obtenidos durante la compactación intensa en interiores y el curado estándar, es difícil que el grado de compactación medido después de la compactación en el sitio de construcción cumpla con los requisitos, y el grado de compactación medido después de la compactación en el sitio de construcción es difícil de cumplir con los requisitos. La resistencia del sitio no es consistente con la prueba en interiores. Por lo tanto, en el trabajo real, por un lado, se debe utilizar maquinaria de mezcla eficiente para conectar estrechamente los procesos de mezcla, nivelación y laminado para acortar el intervalo entre la adición de agua y la compactación tanto como sea posible; para usar 1.5~ Se usó una muestra integral de suelo estabilizado de 3.5 h para medir su densidad seca como estándar para el control de compactación en el sitio, y se hizo una muestra para medir la resistencia a la compresión no confinada de 7 días para garantizar que el cemento-cal El suelo estabilizado integralmente alcanza la resistencia requerida.
6.2. La compactación de suelo estabilizado integral cemento-cal se debe volver a laminar con equipo de 18t o más pesado, de lo contrario será difícil lograr un grado de compactación del 95%. Si el peso de compactación es insuficiente, el simple hecho de aumentar el número de pasadas de laminación a menudo no bastará para cumplir los requisitos. Al mismo tiempo, también es necesario evitar un aplastamiento excesivo debido al énfasis unilateral en la compactación. Para capas estructurales como suelo estabilizado con cemento y cal, el grado de compactación se puede reducir apropiadamente para reducir el daño por corte si se cumple la resistencia.
6.3. El control del contenido de humedad de la mezcla integral de suelo estabilizado cemento-cal no se basa necesariamente en el contenido de humedad, sino que debe determinarse de manera integral en función de las condiciones climáticas y de temperatura.
6.4. Determinar una duración razonable de la operación para garantizar que el mezclado, nivelación y laminado de la sección de pavimento de cemento se completen en 4 horas. La sección de construcción debe ser de 100 a 150 m. Según la experiencia del proyecto de mantenimiento y mejora de la sección Dongtai de la carretera provincial 204, se utiliza un mezclador RS425 para mezclar y la longitud de mezclado es de aproximadamente 120 mm
6.5. relleno y compactación de arena en el sitio, y resistencia ilimitada de 7 días. Realizar pruebas de resistencia a la compresión, deflexión, etc., y abordar los problemas encontrados de manera oportuna. Para secciones de construcción con capas intermedias de suelo plano, capas estructurales sueltas y poca resistencia de la placa, se debe realizar un retrabajo para eliminar los riesgos de calidad y garantizar la calidad de la ingeniería de las capas estructurales.