1、石灰土中活性氧化物的降解摘要：交通工程中 6%和 12%石灰土在江苏泰州地区应用非常广泛，石灰土中的活性氧化物在使用过程中随着反应而逐渐降解，本文就石灰土中活性氧化物的降解过程、石灰的内在质量的变化对石灰土中石灰剂量的影响作一探讨。 关键词： 石灰土活性氧化物降解 中图分类号：O611.62 文献标识码： A 兴泰公路是 231 省道的重要组成部分，贯穿泰州市北部地区，全长76.14 公里，是泰州市“三纵十横”公路主骨架中的一纵。该公路北边起于兴化与盐城交界处，终于 328 国道与南通路交会处（泰东转盘） ，设计行车速度为 80 公里/小时，总投资 16.5 亿元，工程 2006 年开工，20
2、09年年底建成通车。石灰土是兴泰公路工程中半刚性基层中常用材料，兴泰公路质量有口皆碑，优质的石灰土路基起了重要作用。石灰稳定土特点是：整体性强、承载力高、较高的抗压强度，一定的抗弯强度和抗冻性，稳定性较好，其料源广泛、造价低廉、施工简便。 在我国交通工程建设中，石灰土被广泛应用于各类路面的底基层和基层中。影响石灰土强度与稳定性的主要因素为：土质、石灰的质量与剂量、养生条件与龄期等。另外，工地现场的施工因素如拌和的均匀度、压实度、施工间隔时间也对石灰土的质量产生很大的影响。 石灰中的活性氧化物以 CaO、MgO 为主要成份，根据灰渣及活性氧化物含量来划分石灰等级。同时根据氧化镁的成分来确定石灰的
3、类型，生石灰中氧化镁的含量大于 5%为镁石灰，小于或等于 5%为钙石灰。目前，对石灰土质量检测最重要的指标是石灰土中石灰剂量、石灰土的压实度等。而石灰剂量的检测都是以新拌好的石灰土来进行检测的，其检测方法有 EDTA 滴定法和钙电极法。如果石灰堆放时间较长，其本身的活性氧化物在空气中降解，自身的质量就会受影响，也会直接影响到石灰剂量的测定。另外，在施工过程中，当石灰土拌好后，因种种原因如气候、土壤中的含水量等因素，都会造成石灰土延迟压实，而石灰土活性氧化物的降解活动仍在进行，也影响到石灰剂量的测定，导致了石灰剂量的不足。总之：可以说石灰中活性氧化物含量降低等同于降低石灰土中的石灰剂量，相当于设
4、计要求 12%的灰土，施工不当只有 10%的灰土； 石灰土强度形成机理：粉碎的土料中掺入适量的具有一定细度的石灰及水，石灰与土之间发生强烈的离子交换、碳酸化及结晶作用，从而使土的性质发生根本变化。由于离子交换作用，减薄了土的吸附水膜作用，石灰与土中的硅酸盐矿物发生一系列化学反应,反应产生的硅酸钙、铝酸钙形成结晶骨架,将土粒胶结成一个整体,强度形成需要时间、水分和静置,分层填筑的石灰土整体性好,承载力高。石灰稳定土的最佳含水量随石灰剂量增加而增大，而最大干密度则随石灰剂量增加而减少；石灰的掺入能明显地提高土无侧限抗压强度及整体强度。 石灰土的物理、化学作用主要四种：1、离子交换反应，离子交换反应
5、是石灰土初期形成的主要原因。石灰土中 Ca2+离子和土中K+、Na+、H+离子发生交换，石灰的活性 Ca2+离子浓度减少了，随着时间的推移，离子交换反应会慢慢完善。2、结晶反应：石灰土中 Ca(OH)2 与水分子结合形成含水晶体，所生成的晶体相互结合，并与土粒结合起来形成共晶体，把土粒结成整体，从而使石灰土的水稳定性得到提高。3、碳酸化反应：石灰中的 Ca(OH)2 从空气中吸收水分和 CO2，生成 CaCO3。当石灰土的表层发生碳酸化学反应，会形成一层硬壳，从而阻止 CO2 渗入，使碳酸化反应过程较长，它是石灰土后期强度增长的一个主要原因。4、火山灰反应：土中的活性硅、铝矿物在石灰的碱性激发
6、下解离，在水的参与下与 Ca(OH)2 发生反应，生成含水的硅酸钙、铝酸钙，成为一种水稳定性良好的结合料。火山灰反应是在不断吸收水分的情况下逐渐发生的，因而具有水硬性性质，它也是形成石灰土早期强度的主要原因之一。 在兴泰公路的施工现场，我们做了石灰剂量的降解试验：模拟施工现场的情况，用泰州地区常见的粉砂土在试验室内将土及石灰按规定过5mm 筛并烘干，在最佳含水量的状态下按 6%、12%两个工地常用的配合比配制石灰土，将配制好的石灰土按施工现场状态存放一个月。用 EDTA 法对 6%、12%石灰土的标准溶液测定了石灰土样品各个时间段的石灰剂量，观察其活性氧化物的降解变化情况（结果见表 1） 。
7、EDTA 滴定法测定的石灰剂量表表 1 说明：1、宜兴产石灰，消解后活性氧化物含量 70%，达到三级灰的要求；2、施工现场取土坑土样，属粉砂土。 为了验证数据科学性，通过兴泰公路（砂土）和三水大道（粘性土，以前工程试验数据） 、密封保存和开放保存时石灰剂量检测的结果来看，石灰活性氧化物的降解在 7 天以内的情况基本上是相当的，只是在 14 天后出现较大的变化。我们认为，土质的不同试验存在着一定的差异。同时，石灰的降解试验暴露在空气中进行试验是比较符合施工现场实际情况的，而且随着石灰中活性氧化物在与土的反应过程中不断的降解，7 天以后的石灰含量减少的幅度较大也是正常的。 （见表 2） 。 石灰剂量降解率（%）对照表表 2 结论：石灰土中活性氧化物的降解是客观存在的，我们必须高度重视，否则施工质量不能保证，更不要说通过工程验收了。1、石灰宜用 1-3 级新灰，进入施工现场后，尽量缩短存放时间以减少活性氧化物的降解。对储存较久或经过雨期的消解石灰应经过试验，根据活性氧化物的含量决定使用方法。2、石灰土拌和后应尽快摊铺压实成型，让石灰土中的活性氧化物与土的反应在板体内成型。3、成活后进行洒水养生，养生期不少于 7 天，养生期要封闭交通，如分层连续施工应在 24 小时内完成。4、石灰土不应在冬天施工，施工期的最低温度在 5 度以上。
