1、谈公路水稳碎石基层混合料的试验检测摘要：水泥稳定碎石基层作为一种沥青混凝土面层下铺筑的主要承重层，有必要对其混合料配比进行优化，使其具有良好的综合性能，同时加强各项试验检测。 关键词：水泥稳定碎石基层；混合料；配合比；试验检测 Abstract: as a kind of asphalt concrete on the base of the cement stable macadam paving of the main bearing layer under the surface, it is necessary for the mixture ratio of optimization
2、, make it has good comprehensive performance, at the same time strengthening the test detection. Key words: cement stabilized macadam base; The mixture; Mixture ratio; test 中图分类号：TU528.42 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 水泥稳定碎石层来作为公路的路面基层，因为其具有良好的抗压性和稳定性。但水泥稳定碎石层，想要达到较高的使用效果，就必须经过客观、准确地试验检测，从根本上严格控制路面基层
3、的质量，从而使整个公路达到良好的使用目的。 1 混合料的合理设计 合理的水泥稳定碎石组成必须具有良好的工作性能、力学性能以及抗裂性能，即施工和易性好(粗集料离析较小)，能达到强度要求，且有较小的温缩和干缩系数(现场裂缝少)。水泥稳定碎石混合料组成设计包括：根据原材料要求，选取合适的水泥、碎石；确定合理的集料配比和水泥剂量。 1.1 原材料要求 (1)水泥：宜采用合格的，强度等级为 32.5MPa 或 42.5MPa 的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。要求水泥初凝时间3h 以上和终凝时间 6h 以上的水泥。不应使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。 (2)碎石：碎石的最
4、大粒径不应超过 31.5mm，压碎值应不大于 30%。 (3)水：凡是饮用水(含牲畜饮用水)均可用于水泥稳定碎石。 1.2 混合料组成设计 1.2.1 碎石级配设计：取工地现场使用集料，宜按 9.5-26.5mm、4.75-9.5mm、2.36-4.75mm、0-2.36mm 等四种粒级配合，对集料分别进行水洗法筛分，用图解法(试算法)确定一个初步配合比例，经计算调整得到符合表 1 的合成级配，确定各集料的配合比例(用百分数表示)。级配是水泥稳定碎石混合料路用性能的关键影响因素。为保证混合料具有较好的工作性、抗裂性和力学性能，需优化级配。采用悬浮骨架密实型级配：即将粗颗粒(4.75mm 以上颗
5、粒)调整成为悬浮连续型，则能有效避免离析；并控制细颗粒(4.75mm 以下颗粒)含量，使其能充分填充粗集料颗粒所形成骨架的空隙 ，但不至于将该骨架撑开，则又能有效抑制细集料收缩，提高其抗裂性能，级配曲线按正“S”形调整。 1.2.2 水泥剂量确定 (1)标准击实试验：取工地用水泥、集料，按3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%水泥剂量和集料配合比例进行击实试验，分别确定出不同剂量时，水泥稳定碎石的最大干密度和最佳含水量作为强度试件成型时的依据。 (2)抗压强度试验：按击实试验确定的不同水泥剂量水泥稳定碎石的最大干密度和最佳含水量，分别以压实度为 98%各制备 13 个试件，在温度为 202，
6、湿度 95%以上，保温保湿养生 6d,浸水 24h 后,进行无侧限抗压强度试验。 (3)计算偏差系数：按不同水泥剂量分别计算强度试验结果的偏差系数 Cv(%)，偏差系数必须小于等于 15%。否则试验结果无效，重新进行试验。 (4)抗压强度代表值：偏差系数满足要求后，不同水泥剂量的平均抗压强度 R 均应符合公式： R 均Rd/(1-ZCv) (Rd:设计抗压强度；Cv：偏差系数(以小数计)；保证率 95%时 Z=1.645) 要求,规范要求水泥稳定基层 Rd 应满足 3.0-5.0MPa 或文件提供的设计强度。 (5)确定水泥剂量：计算得出各水泥剂量抗压强度值，从中选择满足要求的最小水泥剂量作为
7、试验室配合比设计的水泥剂量。实践表明水泥稳定碎石基层抗压强度满足 3.5-4.0MPa，这样既保证足够的强度，也避免因强度过高产生较多反射裂缝。 (6)为减少基层反射裂缝，必须满足以下限制：在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量。具体要求水泥剂量应不大于 5%(建议用高标号水泥，可减少水泥剂量)、集料级配中 0.075mm 以下颗粒含量宜不大于 3.5%、含水量宜不超过最佳含水量的 1%。 用插值法取强度代表值满足设计要求(宜取范围中值)的配合比作为水泥稳定碎石的最佳生产配合比，用重型击实法求得最佳含水量和最大干密度。 2 混
8、合料的含水量检测 当混合料运到施工现场时，应该首先进行检测，混合料的应该大于最佳含水量的 1%左右，在施工现场进行含水量的试测方法，通常采用酒精法。先将蒸发器清洗干净后烘干，再称其质量设其为 m1，然后取样本放在蒸发器中，再称蒸发器和样本的总质量设为 m2，取 200 毫升酒精倒在样本上点燃，再对燃烧的酒精进行搅拌，通常需要燃烧两到三次，当酒精燃烧完冷却以后，现称蒸发器和试样的总质量设为 m3。计算混合物材料的公式为 w=(m2 - m3)*100/(m3 - m1)*100%。混合料的含水量一般与施工现场的温度、现场材料的温度、搅拌人员的技术水平和工作态度决定。如果混合料的含水量过小,集料就
9、得和水泥争水，水泥就不能完全的水化和水解，水泥通常水化时所需要的水大约是水泥重量的 20%左右，所以容易影响强度的形成，也能影响到现场的压实度，而含水量过大的话却容易造成翻浆。所以在搅拌时，要严格控制混合料的含水量。 3 灰剂的含量试验 每 2000m2 需要进行 6 次以上的检测，如果施工中发现异常也要随时进行检测。检测是采用 EDTA 滴定法进行试验，并需要与水泥的用量进行校核，应该大于设计的 - 1%。试验时取 300g 的试样放入搪瓷杯中，在杯内加入 600ml 10%的氯化铵溶液，然后采用不锈钢搅拌棒进行充分的搅拌 3min , 并静放 4min ;用吸液管将上层的悬浮液吸取 10m
10、l，放到200ml 容积的三角瓶中，然后加入黄豆大小的钙红指示剂进行摇匀，当溶液呈红色时，用 EDTA 二钠标准液滴入直到呈现纯蓝色，同时记录 EDTA二钠的使用量，根据 EDTA 的标准曲线就能够参考出灰剂的值。灰剂量控制通常受搅拌的时间、实际水泥的用量和混合料的出料量校核影响。如果剂量过小的话强度不达标，但灰剂量过大又会增加收缩裂缝的产生。在采用集中厂拌法施工时，水泥的剂量应该比试验确定的剂量略大0.5%，而且应该采用终凝的时间在 6 小时以上的 32.5 号的水泥。水泥稳定碎石的混合料一定要搅拌均匀，以确保水稳碎石的强度和稳定性能够瞧达到标准。如果混合料搅拌不均匀，当混合料发生离析时，水
11、泥剂量少的地方强度就很难满足规范要求，而在水泥剂量多的地方就会产生裂缝，这就必须加强灰剂量的滴定力度，所以取样时，一定要有代表性，不合格一定要在搅拌场进行处理。 4 级配筛分 级配在每 2000 平方米或者当观察发现异常时，应该进行检测，级配应该完全符合设计需要。要按四分法进行采集和试样，烘干以后需要用标准的筛进行筛试验，然后根据筛子上的剩余物的质量和试样的总量，计算各筛上的分计筛余的百分率、累计筛余的百分率和通过筛分量的试验参数。材料的堆放是否紧凑或者各种材料上料的转速变化是影响级配控制的是主要因素。而级配的质量又会直接的影响到水泥稳定碎石的密实度和压实度。所以要进行级配试验时，一定要严格控
12、制。 5 压实度的试验检测 每 2000 平方米或者在某个作业段应该检测 6 次。检测时，在检测点凿开直径与灌砂筒一致，深度为测定厚度的圆洞，并将洞凿松，取出材料称出总的重量，在进行凿开作业时要注意凿松的材料不丢失，并测出其含水量，把灌砂筒的下口对准试洞，并打开筒的开关直到砂不再下滑为止。称出洞内砂的质量；按公式计算其湿密度和干密度，最后确定其压实度。影响压实度控制的主要因素为碾压的厚度、碾压的遍数以及碾压的机械型号。而压实度又是公路质量的主要保障，一般情况下压实的厚度应该为 10cm20cm 之间。压实度的检测要在碾压施工完成之后及时进行。 参考文献 1 JTJ034-2000 公路路面基层施工技术规范. 2 刘佳.级配变化对水泥稳定碎石材料综合性能的影响研究.公路，2010，(12)
