抗裂性水泥穩定碎石基層質量要點及控制措施

盛慶義

（江蘇育通交通工程咨詢監理有限責任公司，江蘇豐縣 221300）

0 前言

隨著運輸系統中出現了越來越多的重型噸位的車輛，這在高等級路面基層的結構性能和承載強度上提出了更為嚴格的要求。在實踐中，技術人員發現，在涉及基層的施工過程中，水泥的抗裂性及穩定性具有重要的價值意義。經過試驗分析，發現抗裂性水泥穩定碎石基層具有較高的強度，恒定的穩固性，耐水性能較高，壓實度密實，后期養護容易等諸多優點。這樣，一方面保證了工程施工的質量，另一方面節約了后期維護成本，延長了基層的使用壽命。經過多年的施工管理實踐，技術人員發現盡管水泥穩定碎石混合料技術工程運用在國內已經相當成熟，但隨著工程質量要求的不斷提高，同時由于外界自然環境因素的多重損傷作用，導致水泥基層出現老化、腐蝕等現象，無法維持建筑工程的正常使用。本文就抗裂性水泥穩定碎石基層質量要點及控制措施進行相關分析，旨在為公路工程質量建設提供可借鑒思路。

1 原材料質量要點及控制措施

為了確?？沽研运嗦坊鶎颖砻婺軌蛑纹饛姶蟮某休d力，在質量管控中的首要內容就是要對水泥穩定碎石混合料原材料進行質量控制。對于原材料質量的監控可以借助監管機制砂質量的決定性因素：水膠比，含水量、砂率，以及碎石質量的決定性因素：材質的堅固性和穩定性，來進行多維度、多層面的相關質量措施控制[1]。

1.1 原材料質量要點

1.1.1 機制砂的質量要點

1.1.1.1 水膠比的選擇

根據三大系數：水泥強度fce(52.5 MPa)、粗骨料種類及C50混凝土的配制強度fcu(59.9 MPa)，結合混凝土強度公式，計算出最佳的水膠配比例。同時，依照《混凝土強度耐久性設計規范》(GB/T50476-2008)規范，耐久性C50混凝土的最大水膠比應該為0.36，根據這一標準，可以將高性能混凝土的水膠比確定在0.35。

1.1.1.2 用水量的選擇

依照《混凝土強度耐久性設計規范》(GB/T50476-2008)標準，耐久性C50混凝土的膠凝材料最大用量為480 kg/m3。根據這一標準，可以確定耐久性C50混凝土的膠凝材料用量為460 kg/m3。另外，依照最佳水膠比的原則，高性能混凝土的用水量初步確定為460 kg/m3×0.35=161 kg/m3。

1.1.1.3 砂率的選擇

當混凝土的砂率較大時，相對應的骨料總體積就會增大，與此同時空隙率都會隨之提高，當水泥漿含量一定時，混凝土的流動性就會降低。另外，當混凝土的砂率較小時，如果粗骨料之間的砂漿層達不到相應標準，也會導致混凝土的流動性降低。所以，砂率應當處于合適的配比范圍內，經過實踐證明，高性能機制砂混凝土的砂率的最佳配比為45%，天然砂混凝土砂率最佳配比為38%，處于該數值配比下的混凝土可以獲得最大的坍落度，其值分別為：180 mm和200 mm。

1.1.2 碎石的質量要點

1.1.2.1 材質的堅固性

根據現有的工程實踐發現，水泥穩定碎石混合料承載力和碎石材質的堅固性呈正相關。隨著材質的堅固性的持續增加，水泥穩定碎石混合料承載力同步上升。這其中的原因就在于：當壓碎值指標增加，針片狀顆粒含量增多時，混合料在抗剪切流動方面的能力就提升，相應的承載力也就同步提高[2]。

1.1.2.2 材質的穩定性

當摻配的不同規格混合料的密度與吸水率發生變化時，水泥的抗裂性就會出現不同程度的變化。隨著混合料的最大干密度，以及最佳含水量發生不同程度的變化，水泥穩定碎石混合料的劈裂強度則同步改變，兩者呈現一定條件下的負相關。所以材質的穩定性，決定了水泥穩定碎石混合料的質量性質。

1.2 原材料質量控制措施

為確保整個施工進程中抗裂性水泥穩定碎石基層質量能夠實現最優化的效能，相應的組織施工單位和參加項目管理的相關的部門，就應當相互配合聯結一體，共同對采購的施工原材料、設備和構配件進行入場檢驗。在機制砂的生產過程中，揚塵重災區破碎主機出料口應當設置強動力的抽風機；除塵室需要接入塑材PVC管，同時還需要輔助布袋除塵；在一級破碎進料口位置，需要通過高壓噴霧灑水來降低空氣中粉塵的懸浮。選擇質量好的石材，含泥量較大的石材應予以剔除。清洗機制砂時要認真，防止被污染。運輸裝卸過程中要防止砂在下落時大小粒徑砂粒的分離，導致骨料質量的不穩定，同時還要防止二次污染。根據各規格材料的材質及級配穩定質量體系中的各控制程序，建立以原材料質量管理體系為執行核心，質量監督小組中設置礦場篩孔檢測團隊，對水泥穩定碎石混合料的現場材料的質量管理進行內部質量管理體系審核，定期巡查和抽檢4＃料粉塵及砂當量，確保材料質量標準有效貫徹[3]。

2 混合料質量控制要點及控制措施

2.1 混合料質量控制要點（見表1、圖1）

水泥穩定碎石混合料質量控制要點在于，級配、含水量、水泥含量、粉塵含量及拌和樓計量系統的準確性。通過對于混合料進行加熱，配比和冷凝，在可控范圍內優化配比率和含水量。在一定的配比率下鑒于混合料的性能加入適量添加劑，提升水泥穩定碎石混合料的路面使用性能?；旌狭系募壟滟|量要點就在于：確保混合料級配與設計級配關鍵篩孔之間的匹配。將實際誤差范圍控制在 26.5 mm、4.75 mm、2.36 mm、0.075 mm通過率。相關建議值設定為：±6%、±6%、±5%、±2%。此外，混合料級配的穩定性需要進行嚴格設定。水泥穩定碎石混合料碾壓前含水量控制范圍應當設定在：Wopt－1.0～Wopt＋1.0內。粉塵含量控制范圍應當設定在：4%～6%；水泥劑量制范圍應當設定在：設計值±0.5%[4]。

表1 混合料技術指標一覽表

圖1 礦料合成及級配曲線圖

2.2 混合料質量控制措施

在實施混合料質量控制措施管理時，需要根據公路工程的等級及其特征，全面系統地制定相應的復查方案，謹防出現用料偏差所帶來的質量疲軟。復查內容要與混合料質量控制指標相適應，所涉及的級配、含水量、水泥含量、粉塵含量及拌和樓計量系統指標多軌制并行[5]。（1）落實進場前后原材料級配控制相關責任制。混合料質量控制措施管理是一項系統過程，這就要求從前期的進場級配檢驗，到中期用料施工，再到最后的技術維護，整個過程都要篩分結果進行生產配比調整，明確混合料的合成級配，在可控范圍內盡量與設計級配保持匹配。（2）粉塵含量復核制。對施工配比估算的混合料粉塵含量予以復核，是保證水泥穩定碎石基層質量的重要環節。需要綜合權衡混合料粉塵含量對于施工便利與工程質量的雙重影響，當粉塵含量偏高時，工程施工技術更加容易完成，但會導致壓實度出現凸起，產生基層裂縫，使得路面老化現象越來越嚴重，出現坑槽，脫皮，松散，麻面，更嚴重的是出現斷裂等磨損問題。這些問題的出現損害了路面基層的使用性能，嚴重妨礙了通行車輛的行駛速度，存在極大的安全隱患。所以，應當據此統籌規劃，兩者結合，合理配置，以此充分提高混合料粉塵含量總體綜合效益。

3 碾壓工藝質量要點及控制措施

3.1 碾壓工藝質量要點

由于長期使用會使得水泥路面存在局部的空隙，因雨水天氣容易導致路面積水，當水逐漸滲入路面結構的下表層中時，就會造成鋪路集料表面剝落的現象，同時積水的凍融將會導致路面結構受損，極大地縮短路基的疲勞損傷壽命。所以有效碾壓組合方式可以保證路基壓實度，因此尋找到經濟可行的機械組合方式是確保水泥穩定碎石基層質量的重要方面（見表2）。

3.2 碾壓工藝質量控制措施

碾壓過程必須有專人指揮、監督，明確碾壓分區、控制碾壓速度，嚴格杜絕漏壓、過壓及延遲碾壓。在碾壓工藝質量控制措施組織管理方面，每個班組完成單項作業單元，依據施工圖紙和碾壓工藝相關質量驗收規范，在專業主管帶領下進行自檢，對在自檢中發現的漏壓、過壓及延遲碾壓問題，制定整改措施、整改時間、整改責任人，完成改進工作。壓實度控制，復壓結束后（膠輪靜壓前）立即進行壓實度檢測，對壓實度不足處及時進行補壓，確保在混合料初凝前壓實度達到設計要求，確保單項作業單元的壓實度跟進控制，在完成復壓后，班組間需要實行交叉互檢，確保在混合料初凝前壓實度達到施工規范標準。在基層碾壓工藝施工管理所涉及的外觀質量控制，需要統籌好碾壓速度、輪跡重疊寬度、一次碾壓長度三者間的協調。在碾壓的時間上，第一道流程的碾壓長度應適當增加，減少壓路機停止和重啟動次數，實現外觀質量的控制。

表2 機械組合方式與壓實度關系一覽表

4 施工延遲時間質量要點及控制措施

4.1 施工延遲時間質量要點

在施工延遲時間質量要點方面，需要組織協調施工延遲時間與混合料的初凝進程。需要對混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓成型，以及各環節的間隔時間，進行同步的方案優化。針對優化設計組織起來的施工延遲時間，在專業性和前瞻性方面更具系統性，更利于混合料的初凝時間的控制管理。施工作業小組負責對施工延遲時間各環節進行落實和跟蹤，這是混合料的初凝時間測定的重要數據支持。

在施工延遲時間質量管理中要有足夠的信息管理平臺來支撐。管理就是一個資源整合和優化的過程，但混合料施工過程中各步驟所占有的時間是不一樣的，管理體系中就應該對各對應步驟的時間標準進行對比分析，把施工延遲時間質量管理重點放在不同點上。

4.2 施工延遲時間控制措施

實測水泥的初凝時間在水泥穩定碎石基層質量管控中有著重要的價值和作用，其檢測過程也甚為復雜。由于水泥可以分為不同品種和不同批次，所以最終測定的水泥的初凝時間存在諸多差異。在水泥穩定碎石基層具體施工流程中，需要進行一整套復雜的時間工序。首先，對水泥基層路面的原材料進行銑刨使其破碎成細粒，接著進廠進行篩選分層，依照級別、砂石含量、碎石顆粒度等指標系數，摻入相應數量的混合劑處理，最終使混合料達到規范規定的使用標準，最后運至其進行鋪筑路面現場進行碾壓攤鋪。通常情況下，混合料拌和、運輸、攤鋪具有相對的時間固定值。借鑒參考國內外的實踐資料，施工的延遲時間的控制，主要是通過控制碾壓成型時間及各環節的間歇時間[6]。在規范標準下的各項安全性能指標中，同時在抗車轍性能方面得到保證的前提下，應盡可能縮短每次碾壓段的長度，以縮短碾壓成型時間。試鋪段予以確定，技術是對碾壓段的長度計算處理的重要內容?？s短施工延遲時間的重點就是通過混合料拌和速度、運輸能力、攤鋪速度、碾壓能力等環節的合理匹配，系統性地實現水泥穩定碎石基層質量的時間控制。該項控制措施的優點就是對路基層的整體修筑影響程度非常低，工效性較好。

5 結語

隨著科學技術的飛速發展，經濟發展需求的不斷提升，抗裂性水泥穩定碎石基層施工的新技術、新工藝不斷涌現。在充分了解抗裂性水泥穩定碎石基層質量要點的基礎上，采用科學系統的控制措施是確保水泥穩定碎石基層良性發展的重要手段。然而，如何在技術的基礎上做好充分的管理工作，建立完善的質量要點控制管理措施是需要在實踐的基礎上進行深入總結與探索的。對高速公路工程施工管理體系進行深入分析，同步控制措施模式，這是整頓和規范水泥穩定碎石基層質量的重要標桿性內容和現實價值意義所在。依照上文的闡述可以發現，抗裂性水泥穩定碎石基層質量要點及控制措施可以從原材料，混合料，碾壓工藝，以及施工延遲時間等方面來著手。水泥穩定碎石基層建設的技術人員，在實際施工過程中，可以對原有路基狀況進行前期的勘察，確認修筑路面的具體情況，對于可利用的材料進行施工組織設計，結合具體的地勢情況，采用適宜的施工方法，實現最好的水泥穩定碎石基層質量控制。

[1]王貴軍.水泥穩定碎石基層施工過程控制[J].科學之友(學術版)，2012，(05)：21-27.

[2]范碧丹.水泥穩定碎石基層施工質量控制技術[J].科技資訊，2013，(13)：65-70.

[3]任子森,段志惠.淺談水泥穩定碎石基層施工質量控制[J].科技情報開發與經濟，2012，(07)：56-61.

[4]潘建雨.淺談水泥穩定碎石基層施工的質量控制[J].科技資訊，2011，(18)：34-40.

[5]李素珍,良福成.淺析水泥穩定碎石基層施工質量的控制[J].民營科技，2010，(07)：12-20.

[6]周誠喜.水泥穩定碎石基層抗裂機理的微觀分析[J].上海公路，2013，(02)：77-81.