水泥穩(wěn)定碎石在市政工程中的應(yīng)用研究

楊彩峰

摘 要：為適應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鞍山市城市道路建設(shè)部門對(duì)道路結(jié)構(gòu)層標(biāo)準(zhǔn)做了相應(yīng)改善，開始在市政道路基層中引入水泥穩(wěn)定碎石，經(jīng)行車驗(yàn)證表明效果良好。該文首先介紹了水泥穩(wěn)定碎石的作用原理，然后結(jié)合市政道路的實(shí)際情況，闡述了對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層材料的要求，并且從廠拌設(shè)備的選擇、級(jí)配碎石集料的質(zhì)量控制、水泥用量的控制、拌和物的含水量控制、運(yùn)輸控制、拌和物的壓實(shí)，以及拌和物的養(yǎng)生等幾個(gè)方面對(duì)施工中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石 基層 材料 施工

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（c）-0071-01

近些年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，城市道路交通運(yùn)輸量日益增多，車輛承載力也隨之加大，相應(yīng)地，對(duì)城市道路標(biāo)準(zhǔn)的要求也日漸提高。自2006年以來，由于礦渣資源日益貧缺，為適應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鞍山市城市道路建設(shè)部門對(duì)道路結(jié)構(gòu)層標(biāo)準(zhǔn)也做了相應(yīng)改進(jìn)，開始在市政道路基層中引入水泥穩(wěn)定碎石，經(jīng)行車驗(yàn)證表明效果良好。

1 水泥穩(wěn)定碎石的作用原理

水泥穩(wěn)定碎石在工作時(shí)以級(jí)配碎石作骨料，采用一定數(shù)量的水泥和相應(yīng)比例的水，按照技術(shù)要求，經(jīng)拌和攤鋪，在最佳含水量時(shí)進(jìn)行壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)成型，使得其壓實(shí)度接近于密實(shí)度。水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的實(shí)現(xiàn)主要是依靠碎石間的嵌擠鎖結(jié)原理，通過碎石與水泥、以及水泥水化產(chǎn)物之間的吸附作用和微粒的凝聚作用，產(chǎn)生所需要的各種效果。在水泥穩(wěn)定碎石的實(shí)際應(yīng)用中，水泥的用量通常確定為混合料的4%～8%，7天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到3.5～4.5MPa，比起其他路基材料來明顯較高。

根據(jù)我國(guó)交通部《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定，由于水泥穩(wěn)定碎石中含有水泥，要求整個(gè)施工過程必須要在水泥終凝前完成，并且要求一次達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，否則不宜修整。這一要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工提出了很高的要求。

2 對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層材料的要求

2.1 水泥

用于水泥穩(wěn)定碎石的水泥種類包括普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，但在選用時(shí)應(yīng)該選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)（宜在6 h以上）的水泥，而不宜使用快硬水泥和早強(qiáng)水泥，禁止使用已受潮變質(zhì)的水泥。應(yīng)當(dāng)采用強(qiáng)度等級(jí)較低（如325號(hào)）的水泥，并且水泥的品質(zhì)必須檢驗(yàn)合格，滿足國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2.2 集料

在操作時(shí)，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定確定集料顆粒的尺寸及其級(jí)配組成。按照規(guī)定，鞍山市城市主、次干道車行道用作底基層時(shí)的集料其最大粒徑不應(yīng)超過37.5 mm，而用作基層時(shí)的集料其最大粒徑則不應(yīng)超過31.5 mm。同時(shí)還要求集料的均勻系數(shù)不超過10。

水泥穩(wěn)定碎石的7 d齡期抗壓強(qiáng)度為3.5～4.5 Mpa，壓實(shí)度需要不小于98%。在施工時(shí)適宜采用集中廠拌法進(jìn)行施工，從加水拌和到碾壓終結(jié)的延遲時(shí)間不應(yīng)超過2 h。

2.3 水

通常，適合于飲用的水，均可用來進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石的拌制和養(yǎng)護(hù)。如果對(duì)水質(zhì)有疑問，或者不能確定水中是否包含有對(duì)水泥強(qiáng)度發(fā)展有重大影響的一些成分時(shí)，需要通過試驗(yàn)來進(jìn)行確定。將從水源中取水制成的水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度，與由蒸餾水制成的水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行比較，如果低于90%，則這種水不宜用于水泥穩(wěn)定碎石的施工中。

3 施工應(yīng)注意的幾個(gè)問題

3.1 廠拌設(shè)備的選擇

拌和設(shè)備的質(zhì)量對(duì)于混合料拌和的最終質(zhì)量有著直接的影響。在判斷拌和設(shè)備好壞的時(shí)候，主要是看其在保證骨料、粉料、水等各種物料的配合比精確度方面的性能。此外，拌和設(shè)備的臺(tái)數(shù)也必須能夠滿足施工現(xiàn)場(chǎng)攤鋪進(jìn)度提出的要求。

3.2 級(jí)配碎石集料的質(zhì)量控制

在拌和之前，應(yīng)對(duì)級(jí)配碎石集料反復(fù)進(jìn)行多次試驗(yàn)和調(diào)整，使其性能達(dá)到級(jí)配要求。同時(shí)，對(duì)每天開始攪拌的前幾盤，應(yīng)進(jìn)行篩分試驗(yàn)。如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。全天拌和料應(yīng)按照攤鋪面積和規(guī)范要求的檢測(cè)頻率（2000m2/次）對(duì)其進(jìn)行抽檢。

3.3 水泥用量的控制

在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，必須采取措施嚴(yán)格控制水泥的用量。如果水泥的用量太小，則無法完全保證水泥穩(wěn)定土的施工質(zhì)量；但反之，如果水泥的用量太大，則不但既不經(jīng)濟(jì)，而且會(huì)使得基層的裂縫增多、增寬，甚至?xí)馂r青面層出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的反射裂縫。所以，必須對(duì)水泥的用量進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。

3.4 拌和物的含水量控制

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于拌和物含水量的有效控制，應(yīng)由專職的實(shí)驗(yàn)分析人員在現(xiàn)場(chǎng)每天定時(shí)對(duì)各種集料的含水量進(jìn)行測(cè)定，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)施工配合比設(shè)計(jì)的最佳含水量指標(biāo)，以及當(dāng)天的現(xiàn)場(chǎng)情況有關(guān)參數(shù)如氣溫、濕度、運(yùn)距等，最終確定拌和時(shí)應(yīng)該采用的適宜用水量。在前場(chǎng)負(fù)責(zé)檢測(cè)壓實(shí)度的實(shí)驗(yàn)人員也應(yīng)及時(shí)測(cè)定拌和物的含水量，以便及時(shí)指揮壓路機(jī)實(shí)施碾壓，并且要力求在最佳含水量的條件下實(shí)施碾壓。

3.5 拌和物的運(yùn)輸控制

在施工過程中，應(yīng)盡可能及時(shí)地把拌成的拌和物運(yùn)送到施工的現(xiàn)場(chǎng)。在運(yùn)輸途中要注意采取有效措施，避免車輛出現(xiàn)劇烈顛簸。如果氣溫較高、運(yùn)距較遠(yuǎn)，則應(yīng)采取覆蓋等措施以減少水分的損失。

3.6 拌和物的壓實(shí)

在攤鋪成型后，便可以用壓路機(jī)對(duì)拌和物實(shí)施碾壓。需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來確定碾壓長(zhǎng)度。對(duì)實(shí)測(cè)拌和物的含水量和最佳含水量進(jìn)行比較，如果實(shí)測(cè)拌和物的含水量高，且現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)溫度較低，則可延長(zhǎng)碾壓長(zhǎng)度；如果兩者比較接近，而現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)溫度又較高時(shí)，則應(yīng)縮短碾壓長(zhǎng)度。在結(jié)束碾壓過程之前，應(yīng)用平地機(jī)再實(shí)施終平一次，以使得水泥穩(wěn)定碎石的表面平整，并符合設(shè)計(jì)中對(duì)路拱和標(biāo)高的要求。

3.7 拌和物的養(yǎng)生

拌和物在經(jīng)過碾壓而且壓實(shí)度檢測(cè)合格后，應(yīng)該立即進(jìn)行養(yǎng)生。養(yǎng)生時(shí)通常推薦采用濕砂。養(yǎng)生也可采用瀝青乳液，用量按0.8～1.0kg/m2（指瀝青用量）進(jìn)行選用，分兩次實(shí)施噴灑。如果不具備上述條件，養(yǎng)生也可通過用灑水車經(jīng)常灑水來進(jìn)行，應(yīng)始終保持在整個(gè)養(yǎng)生期間其表面潮濕。養(yǎng)生期要求不小于7d，且在養(yǎng)生期間應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)拌和物的養(yǎng)生，并采取措施限制車輛的行駛。通常除灑水車外，應(yīng)封閉所有交通；如果不能封閉交通時(shí)，則應(yīng)限制重車通行，而其他車輛的車速不得大于30km/h。在養(yǎng)生期滿、驗(yàn)收合格后，應(yīng)該立即澆透層瀝青。

4 結(jié)語

水泥穩(wěn)定碎石是改善城市道路結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要措施，有著廣闊的應(yīng)用前景。施工質(zhì)量的控制雖然會(huì)受到多種因素的綜合影響，但是，只要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行施工，就完全能夠保證施工質(zhì)量。

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