新疆地區(qū)路面水泥穩(wěn)定砂礫配合比設(shè)計(jì)研究

陳瑞娟

（中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆 烏魯木齊市 830054）

質(zhì)量是工程項(xiàng)目的生命，試驗(yàn)檢測(cè)是工程質(zhì)量管理的重要手段。客觀、準(zhǔn)確、及時(shí)的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)，是工程實(shí)踐的真實(shí)記錄，是指導(dǎo)、控制和評(píng)定工程質(zhì)量的科學(xué)依據(jù)。加強(qiáng)公路水運(yùn)工程試驗(yàn)檢測(cè)，充分發(fā)揮其在質(zhì)量控制、評(píng)定中的重要作用，已成為公路水運(yùn)工程質(zhì)量管理的重要手段。

1 原材料選擇過程中應(yīng)注意的問題

1.1 根據(jù)公路等級(jí)、水泥穩(wěn)定砂礫所處結(jié)構(gòu)部位、土質(zhì)的不同，對(duì)砂礫土的技術(shù)要求也有所不同，選用的原材料各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)程及規(guī)范要求，砂礫土級(jí)配符合規(guī)范要求的級(jí)配范圍，如選定的料場(chǎng)級(jí)配不符合要求，對(duì)其按3～4個(gè)粒級(jí)進(jìn)行篩分，篩分后的料按不同比例進(jìn)行摻配，選取篩分結(jié)果符合規(guī)范要求級(jí)配的摻配比例做為最終的結(jié)果，新疆的大部分區(qū)域土質(zhì)較簡(jiǎn)單，一般選用級(jí)配砂礫作基層，因?yàn)檎辰Y(jié)性好，強(qiáng)度容易達(dá)到；不選用含粉質(zhì)土的砂礫作基層，因?yàn)檎承暂^差，與水泥混合后不容易粘結(jié)，強(qiáng)度達(dá)不到要求。

1.2 水泥做為摻配材料，一般選用P.O32.5的緩凝水泥，要求初凝時(shí)間在4h以上，終凝時(shí)間在6h以上。

1.3 水一般選用可滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水源。

2 配合比設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題

2.1 原材料檢測(cè)

對(duì)選取的原材料進(jìn)行顆粒分析、液限和塑性指數(shù)、擊實(shí)試驗(yàn)、相對(duì)密度、壓碎值、有機(jī)質(zhì)、易溶鹽等試驗(yàn)。在這過程中應(yīng)注意所檢各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。

2.2 最大干密度、最佳含水量的確定

將檢驗(yàn)合格、過篩的原材料按水泥劑量3%～6%進(jìn)行摻配，并進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定最大干密度和最佳含水量。擊實(shí)根據(jù)容許最大公稱粒徑的不同分為甲、乙、丙法。對(duì)于二級(jí)公路一般選用丙法，在這過程中應(yīng)注意分三層擊實(shí)，每層擊完后下層進(jìn)行拉毛，最后一層試樣擊實(shí)后，試樣超出試筒頂?shù)母叨炔坏么笥?mm，超出高度過大的試件應(yīng)該作廢。在測(cè)定含水量時(shí)應(yīng)注意先把烘箱溫度調(diào)整到110℃左右，然后再放入試樣進(jìn)行烘干，并應(yīng)注意從加水拌和到進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)間隔的時(shí)間愈長(zhǎng)，水泥的水化作用和結(jié)硬程度就愈大，它會(huì)影響水泥混合料所能達(dá)到的密實(shí)度，時(shí)間間隔愈長(zhǎng)，影響愈大，含水量、擊實(shí)功、每一份料的均勻、擊實(shí)曲線峰值點(diǎn)的選定都會(huì)對(duì)最大干密度和最佳含水量產(chǎn)生影響。

2.3 制作無側(cè)限抗壓試件

2.3.1 其中每個(gè)試件所用材料用量的計(jì)算方法非常重要，用量的準(zhǔn)確性直接影響后期試驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)量，現(xiàn)以濕混合料6 000g，最佳含水量5.2%，水泥劑量6%為例，來說明一個(gè)試件所用各項(xiàng)材料的用量：干混合料＝6000g／（1＋5.2%）＝5703.4g，干土質(zhì)量＝5703.4g／（1＋6%）＝5380.6g，水泥質(zhì)量＝5703.4g－5380.6g＝322.8g，水的質(zhì)量＝6000g－5380.6g－322.8g＝296.6g。

2.3.2 首先按四分法取料，向水中加水拌料、悶料，一般砂礫土不少于4h，在試件成型前1h內(nèi)，加入預(yù)定數(shù)量的水泥并拌和均勻。在拌和過程中，應(yīng)將預(yù)留的水加入土中，使混合料達(dá)到最佳含水量。拌和均勻的加有水泥的混合料在1h內(nèi)制成試件，超過1h的混合料應(yīng)該作廢。制件過程中應(yīng)注意將試模配套的下墊塊放入試模的下部，但外露2cm左右，分三次裝入，每次灌入后用搗棒插實(shí)，上墊塊也應(yīng)外露2cm，將試模放到壓力機(jī)上以1mm／min的加載速率加壓，直到上下壓柱都?jí)喝朐嚹橹梗S持壓力2min，在這過程中要特別注意兩端墊塊是否均勻進(jìn)入。

2.4 抗壓強(qiáng)度的確定

在這過程中應(yīng)注意試件需要放置在豎向荷載中心位置，試驗(yàn)前，試件表面應(yīng)用刮刀刮平，避免表面不均勻的突起物在試驗(yàn)過程中造成的應(yīng)力集中，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)失真。結(jié)果處理上應(yīng)注意同一組試件試驗(yàn)中，采用3倍均方差法剔出異常值，小試件可以允許有1個(gè)異常值，中試件1～2個(gè)異常值，大試件2～3個(gè)異常值，異常值數(shù)量超過上述規(guī)定的試驗(yàn)應(yīng)重做。同一組試驗(yàn)的變異系數(shù)Cv（%）符合下列規(guī)定，方為有效試驗(yàn)：小試件Cv≤6%；中試件Cv≤10%；大試件Cv≤15%。如不能保證試驗(yàn)結(jié)果的變異系數(shù)小于規(guī)定的值，則應(yīng)按允許誤差10%和90%概率重新計(jì)算所需的試件數(shù)量，增加試件數(shù)量并另做新試驗(yàn)。新試驗(yàn)結(jié)果與老試驗(yàn)結(jié)果一并重新進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)定，直到變異系數(shù)滿足上述規(guī)定。

2.5 滴定曲線的確定

此過程主要是確定EDTA標(biāo)準(zhǔn)曲線，以便施工過程中控制水泥的劑量及用量。在這過程中應(yīng)注意所選每個(gè)樣品的均勻性，料不均勻會(huì)影響滴定的結(jié)果。每個(gè)樣品攪拌的時(shí)間、速度和方式應(yīng)力求相同，以減少試驗(yàn)誤差。配制的氯化銨溶液最好當(dāng)天用完，不要放置過久，以免影響試驗(yàn)的精度。若素土、水泥較長(zhǎng)時(shí)間沒有改變，應(yīng)在每天試驗(yàn)前，增加1～2點(diǎn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行驗(yàn)證，以減少原材料可能的離散對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。在EDTA滴定過程中溶液的顏色有明顯的變化過程，從玫瑰紅色變?yōu)樽仙⒆罱K變?yōu)樗{(lán)色。因此要把握好滴定的臨界點(diǎn)，不可直接將溶液滴到純藍(lán)色，因?yàn)樵诘味ㄟ^量時(shí)，溶液的顏色始終保持為純藍(lán)色，因此如果沒有經(jīng)過臨界點(diǎn)，則可能已經(jīng)過量很多。一般來說，在溶液顏色變?yōu)樽仙螅缢鄤┝枯^低，1～2滴就能徹底變藍(lán)；如水泥劑量較高，可能需要再多些。因此，此時(shí)的滴定速度務(wù)必放慢，逐滴滴入，并保持搖勻，以免滴定過量。

3 配合比選定時(shí)應(yīng)注意的問題

按不同水泥劑量所做的試驗(yàn)，選用水泥劑量不低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)且強(qiáng)度滿足要求的水泥摻配做為最終的結(jié)果，注意水泥劑量的選取要適中不宜過小也不宜過大。水泥劑量根據(jù)要求一般控制在4.5%～6%之間。

4 試驗(yàn)段鋪筑應(yīng)注意的問題

按選定的配合比進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑，一般采用集中廠拌法施工，建立水穩(wěn)拌和站，在水穩(wěn)拌和站拌料，再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)用攤鋪機(jī)鋪筑，一般要求拌和站實(shí)際采用的水泥劑量比室內(nèi)試驗(yàn)確定的水泥劑量多0.5%～1%，在鋪筑過程中隨時(shí)取樣檢測(cè)其含水量、水泥劑量是否在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，無側(cè)限抗壓試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6d，浸水1d后，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，判定所檢強(qiáng)度是否達(dá)到規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度要求。鋪筑完成的路面，經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后，應(yīng)立即養(yǎng)生，一般不少于7d，養(yǎng)生到期后，鉆芯取樣，看是否能鉆出完整的芯樣以及芯樣的密實(shí)程度，如以上所檢測(cè)指標(biāo)都在規(guī)定的范圍內(nèi)，后期其他路段就按鋪筑試驗(yàn)段的配合比進(jìn)行鋪筑，如以上所檢指標(biāo)存在不合格，應(yīng)對(duì)其配合比進(jìn)行調(diào)整直至完全符合標(biāo)準(zhǔn)為止。

5 結(jié)語

水泥穩(wěn)定砂礫路面結(jié)構(gòu)層已成為新疆路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)中不可缺少的一項(xiàng)，但其也存在一定的弊端。水泥穩(wěn)定砂礫配合比設(shè)計(jì)及施工過程控制的好壞直接影響成形后的質(zhì)量，設(shè)計(jì)不好，會(huì)產(chǎn)生裂紋影響瀝青路面的質(zhì)量，使路面產(chǎn)生推移和裂紋，所以水泥穩(wěn)定砂礫配合比設(shè)計(jì)要求注重每一個(gè)環(huán)節(jié)。

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