水泥穩定土延遲時間試驗方法探討

李新永，岳英龍

(1．煙臺平安路橋工程質量檢測有限公司;2．煙臺職業學院)

水泥穩定土基層施工時，在合理的施工組織設計前提下，做好水泥穩定土配合比設計，根據施工試驗段確定的施工控制數據指導施工，有效的控制施工質量。而在確定試驗段施工長度時，除了根據施工季節和氣候條件、施工機械效率和數量、操作熟練程度、盡量減少接縫等因素綜合考慮的同時，還應根據具體施工環境條件確定水泥穩定土的延遲時間。

延遲時間指水泥穩定土施工中，從加水拌和到碾壓完成所經歷的時間，以及該時間段內水泥穩定土強度和干密度的變化(即從水泥穩定土強度、密度從合格到不合格)，從而控制施工中碾壓完成的時間區間。延遲時間越長，水泥穩定土的強度和干密度損失越大。延遲時間的長短主要取決于水泥品種和土質。土質一定時，終凝時間短的水泥延遲時間短，水泥穩定土的強度和密度損失越大。通常，采用集中廠拌法施工時，延遲時間不應超過2h，路拌法施工時，延遲時間不應超過3～4h。

目前，相關施工、試驗規范對水泥穩定土延遲時間試驗并沒有明確提出試驗方法，各單位在進行試驗時，方法各異，理解、重視程度也不盡相同。本文根據個人的理解，探索性的提出水泥穩定土延遲時間的試驗方法。

水泥穩定土延遲時間的試驗應該說有兩種：一是目標配合比設計階段(室內)要做的“標準延遲時間”;二是施工生產階段(室外)要做的“同條件延遲時間”。兩者的區別在于后者受到施工中氣溫、風速、裝料、卸料、攤鋪等影響混合料中水分的散失，使得混合料中水泥水化作用受到影響，所以同條件延遲時間要短于標準延遲時間。施工中，通常對運料車輛應加以覆蓋，并使混合料的含水量比最佳含水量高0．5% ～1．0%。

通過試驗完成了水泥穩定土的礦料級配、水泥劑量、最大干密度、最佳含水量、無側限抗壓強度等配合比設計后，進行標準延遲時間試驗時，應按照配合比設計將樣品分成6組，每組2份，每份樣品的質量隨礦料公稱最大粒徑根據《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTGE51-2009)中擊實試驗和無側限抗壓強度試驗的需要而定，將試樣攤平，厚度15cm為宜，并用塑料薄膜覆蓋，以防止水分散失。這里水分散失是指因水泥水化作用而引起的含水量的減小，防止因其他原因造成的水分散失。

將準備好的每組樣品標明編號及放置時間1-1#-1h、1-2#-1h、2-1#-2h、2-2#-2h……6-1#-6h、6-2#-6h。

待每組試樣放置到標明的時間后，對該組第一份進行擊實試驗，確定該份樣品的最大干密度ρd-1-1-1h和最佳含水量ωo-1-1-1h，因對一份樣品的擊實試驗大約需要30min左右，所以我們采用酒精法快速測定第二份樣品的含水量ω1-2-1h，一般水泥穩定土延遲30min左右含水量變化≤1%，并在含水量的平行差范圍內。假設，設計壓實度為98%，ρd-1-1-1h=2．20g/cm3，ω1-1-1h=8．5%，ω1-2-1h=7．5%，采用φ150mm×150mm試模進行無側限抗壓強度成型時，質量差57．1g，對試件強度并無太大影響。

水泥延遲試驗是要求每組樣品保持含水量不變，而不是每組樣品的最佳含水量不變，所以認為ω1-1-1h≈ω1-2-1h，并以ω1-2-1h進行無側限抗壓強度試件的制作，因試件較多，應盡量快速入模，以縮短制件時間。并依據《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTGE51-2009)進行無側限抗壓強度試驗。其他5組樣品按同樣的方法進行試驗。

待6組試件養生、浸水結束，試驗得出無側限抗壓強度后，計算、統計、整理出水泥穩定土延遲試驗的幾組強度和密度，繪制出水泥延遲時間與強度、密實度的關系曲線，如圖1。得出符合要求的延遲試驗時間，用以指導施工過程的質量控制。

圖1 延遲時間對水泥砂礫強度和干密度的影響

延遲時間試驗應該根據具體情況而定，如煙臺至海陽的高速公路工程施工中，因該工程工期緊迫的特殊意義所在，施工單位于2010年12月已進行水泥穩定土配合比設計，并進行了標準延遲時間試驗，但是基層施工計劃于2011年7月開始，這樣，由于配合比設計與現場施工時間跨度較大，環境條件差別大，現場施工溫度、風力等因素對水泥穩定土含水量的影響使得標準延遲時間已不適于指導現場施工。所以要求施工單位按以下方法對基層試驗段進行同條件延遲時間試驗。

基層試驗段時，在確定生產配合比后，以及生產相對穩定的情況下，從拌合站一次性取夠試驗所需的樣品數量，并放置在下面墊有塑料薄膜的室外(室外的風力、氣溫等與施工現場環境條件一致)，樣品堆放厚度同試驗段確定的松鋪厚度并輕壓整平，無需覆蓋。取樣的同時記錄樣品加水時間。

待樣品放置到試驗所需的延遲時間后(通常做到延遲1～6h)，從一個側面依次均勻取樣，并剔除側面和表面風干粒料，并快速測定混合料的含水量，按照標準延遲時間試驗的方法和試驗組織計劃進行擊實和無側限抗壓強度試驗，等試驗結束后，按照整理數據并繪制如圖1的延遲時間與強度、干密度曲線，根據曲線確定現場施工的延遲時間。

水泥穩定土應確保所采用的水泥不是快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質，并確定該水泥的初、終凝時間，因為土質的變化，所以需通過試驗，確定水泥穩定土的延遲時間是否短于所采用水泥的初凝時間。

水泥穩定土的延遲時間已作為配合比設計的一項重要控制指標，若水泥、集料、強度等滿足設計要求時，而延遲時間不能滿足施工要求，也可以通過摻加超緩凝劑，或者粉煤灰調節改善延遲時間，及混合料其他性能指標。

水泥穩定土的延遲時間也是施工組織設計前確定拌合站位置、運輸距離、攤鋪方法、機械組合、作業段長度的重要參數。

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［1］公路路面基層施工技術規范(JTJ034-2000)［S］．交通部公路科學研究院，2000．

［2］公路工程無機結合料穩定材料試驗規程(JTGE51-2009)［S］．交通部公路科學研究院，2009．