養生方式對赤通高速公路水泥粉煤灰穩定類基層的影響

王 驍，傅燕峰，馬天麗(1.長安大學;2.內蒙古自治區交通運輸廳;.內蒙古自治區公路局;.赤峰市公路管理處)

養生方式對赤通高速公路水泥粉煤灰穩定類基層的影響

王 驍1，2，傅燕峰3，馬天麗4
(1.長安大學;2.內蒙古自治區交通運輸廳;3.內蒙古自治區公路局;4.赤峰市公路管理處)

我國高速公路路面基層建設中，普遍采用的養生方式有薄膜養生、麻袋養生以及土工布養生。其中后兩者同樣以保持濕度和適時補充水分來養生，因此可以視為同種類型。麻袋養生存在著覆蓋不嚴密、灑水不及時等不足，而人們對薄膜養生也存在著由于無法補充水分而不能給基層中水泥的水化提供充足的水分以及黑色薄膜覆蓋會產生高溫，影響水泥的正常水化，對基層材料的強度形成會有不利的影響的疑問。針對上述問題，本文對比了兩種養生方法(薄膜養生和土工布養生)所創造的溫濕度環境及對基層的影響。

基層;養生;強度;影響

1 兩種養生方式對基層溫度的影響

從圖1中可以看出，土工布養生條件下，基層所處環境的溫度與大氣溫度十分相近，而薄膜養生條件下溫度比大氣高出2～15℃，正午高出最多，早晚高出較少，這是因為薄膜可以把太陽輻射產生的熱量保持在基層和薄膜之間。

圖1 養生方式對基層溫度的影響

2 兩種養生方式對基層濕度的影響

從圖2中可以看出：土工布和薄膜養生條件下的濕度均始終高于外界空氣濕度，在早晚溫度較低時濕度較高，但在中午時，會有所降低，在灑水后濕度又立即增加。

圖2 養生方式對基層濕度的影響

3 兩種養生方式對基層內部溫度的影響

為了探討養生方式對基層內部溫度的影響，分別對土工布和薄膜養生下的基層內部不同深度(8 cm和15 cm)進行溫度測量，結果如圖3和圖4所示。

通過對圖3和圖4的對比，不難發現：薄膜養生方式下的溫度梯度的變化小于土工布養生方式下的溫度梯度變化。在同一基層深度下，薄膜養生的溫度要高于土工布養生的溫度。

圖3 土工布養生方式下基層內部溫度梯度

圖4 薄膜養生方式下基層內部溫度梯度

4 試驗路段施工情況

(1)底基層施工原材料及配合比

施工配合比定為m水泥∶m粉煤灰∶m砂礫∶m碎石=5∶10∶73∶17，水泥采用唐山燕特P.O32.5，粉煤灰為元寶山電廠濕排灰，砂礫為當地沿線河套砂礫，兩檔碎石分別為施工單位自制20～30 mm碎石和5～10 mm碎石，摻配比例為9∶8。

(2)基層施工原材料及配合比

施工配合比定為m水泥∶m粉煤灰∶m碎石=3.5∶10∶90，水泥采用英金河P.O32.5，粉煤灰為元寶山電廠濕排灰，碎石為施工單位自制級配碎石，摻配比例為 m1#(20～30mm)∶m2#(10～20mm)∶m3#(5～10mm)∶m4#(0～5mm)=16∶31∶11∶42。

試驗段施工完畢后，對其性能作了相關檢測，數據如表1所示。

表1 試驗路段相關檢測數據

從試驗檢測結果看，整個試驗段路況基本良好，但是在底基層與基層施工時也存在一些問題，主要表現在砂礫未分檔造成局部離析;粉煤灰的含水量過大(已超過30%)，甚至還有“凍塊”的現象(地處北方嚴寒地帶，工地冬季購進時已存在)，導致下料不暢，因此在試驗段上有少許地方出現含水量過大，引發“彈簧”現象的發生。

基于水泥粉煤灰穩定類基層是在內蒙古赤峰地區首次推行，所以有必要對水泥粉煤灰穩定類基層的施工和質量控制與檢驗的一些注意事項進行說明。水泥粉煤灰穩定類基層的施工和質量控制與檢驗基本可基本參照水泥穩定類基層材料的相關規范進行，對個別地方作出如下幾點建議。

(1)集料的質量控制

嚴格控制集料的最大粒徑，超粒徑集料會降低基層材料的均質性，不利于基層整體質量;嚴格控制粒料中0.075 mm以下顆粒含量，當細顆粒沒有塑指時，其含量應低于合成集料的7%，當細顆粒有塑指時，其含量應低于合成集料的5%;必須嚴格控制集料級配：在粒料生產過程中進行合理分級，按骨架密實結構對集料的級配進行合成，施工過程應經常檢測混合料級配，防止級配過大波動特別是集料的離析。

(2)粉煤灰的控制

粉煤灰中由于冰凍或細顆粒結團而形成的大塊應想辦法消除，可以降低料堆高度，加強翻拌以及晾曬等方法來降低含水量提高溫度，促使細粉煤灰泥團的松散和凍塊的融化。粉煤灰由單獨的一個料斗下料;采用濕排灰時，應充分濾出水分，避免堵塞下料口，造成計量不準確，如條件允許，可在下料口設置強制下料裝置，保證連續下料，否則應人工輔助下料;配合比設計時充分考慮粉煤灰本身的含水量。在粉煤灰結團嚴重的情況下，應在下料口予以濾出，或派專人敲碎及揀出。

(3)水泥劑量的控制

嚴格控制水泥劑量以及水泥的拌和均勻性，在水泥倉料位太低時應及時停止施工。保證水泥劑量的檢測頻度，避免水泥劑量的過大波動。

(4)配合比控制

在施工過程中應及時檢測混合料配合比，保證配合比的準確和均勻。

(5)拌和、攤鋪、碾壓

拌和要均勻，條件許可時，可適當增加拌和時間;嚴格控制含水量，夏天太陽直射時，含水量可增加1%，并經常檢測粉煤灰及集料含水量的變化，及時調整加水量，以穩定混合料中加水量;在攤鋪前應對下承層灑水，減少下承層吸收基層的水分，攤鋪時應控制好攤鋪機的操作參數，防止混合料的離析，加強機后操作，應采取有效措施改善基層的平整度;碾壓遵循“穩壓—振壓—收面”和“先邊后中、先輕后重、先慢后快”的原則進行階梯式碾壓;及時檢測壓實度，在壓實度不合格時，如果基層混合料(水泥粉煤灰基層)的加水拌和時間沒有超過6 h，可以進行補壓。

(6)養生

基層材料的保濕養生對基層材料的強度形成和預防早期收縮開裂十分重要，應采用薄膜覆蓋養生。當養生結束后，應及時施工上一結構層，嚴禁基層長時間暴露。過于密集的裂縫和表面的浮渣都與早期的養生不足有關。在灑布粘層油后應灑布一層尺寸為3～5 mm的石屑做保護層，并用輕型壓路機慢速碾壓。如果粘層油破壞則對基層起不到保濕作用。

［1］中華人民共和國交通部行業標準.公路工程集料試驗規程(JTG E42-2005).北京：人民交通出版社.

［2］中華人民共和國交通部行業標準.公路工程無機結合料穩定材料試驗規程(JTJ057-94).北京：人民交通出版社.

［3］《赤峰至通遼高速公路施工圖設計文件》—中交通力公路勘察設計工程有限公司.

［4］黃偉建，俞海勇.混燒高鈣粉煤灰用于水泥和混凝土的試驗研究.《萬方數據資源系統》.

［5］《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，GB/T1596-2005，國家質量監督檢驗檢疫總局發布、國家標準、2005年8月1日.

［6］施惠生，趙玉靜，黎韜.粉煤灰和化工廢石膏復合用作筑路材料研究.

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2012-07-10