楊利勇
水穩碎石基層中水泥劑量檢測及其影響因素分析
楊利勇
(黔東南州凱鑫交通工程試驗檢測有限責任公司 貴州凱里 556000)
隨著我國城市道路建設項目越來越多,道路施工中的問題也層出不窮,目前,在城市道路工程施工中,施工單位普遍運用水泥穩定碎石基層技術,該技術不僅能夠提高城市道路建設的質量,而且還能降低道路施工的成本。在城市道路工程建設中,運用水泥穩定碎石基層技術,在水泥劑量的檢測方面還需要進一步研究,此外,還要明確影響水泥劑量的因素,才能更好的促進水穩碎石基層技術在城市道路建設中的運用。本文就以貴州省某高速公路水泥穩定碎石基層建設項目為例,分析水泥劑量檢測的方法及影響的因素。從而全面的認識該技術在道路施工中的作用和經濟價值。
水泥穩定碎石基層;水泥劑量;檢測方法;影響因素
在公路建設中,水泥穩定碎石基層技術運用的范圍比較廣,水泥穩定碎石的材料來源比較廣泛,費用經濟的強度比較高,它的水穩定性也比較好,是道路工程施工中廣泛運用的材料。但由于工程施工人員的操作失誤,給道路工程施工建設的質量帶來很大影響,在道路施工中,對工程質量起決定性作用的是水泥劑量的質量。因此,如何在道路工程施工中運用合理的水泥劑量是施工人員急需解決的問題,同時,在水泥劑量的檢測中,還需要相應的檢測方法進行試驗檢測,才能確保檢測的準確性。
在水泥劑量檢測中,目前運用比較廣泛的是EDTA滴定法和烘干法,下面具體分析:
1.1 EDTA滴定法
采用EDTA滴定法主要是為了模擬攪拌機攪拌水泥劑量的過程,以便更好的選擇合適的方法,讓道路施工的質量能夠有更進一步的提高。該方法的具體操作如下:取300g具有代表性的水泥穩定碎石混合材料,將其放入瓷杯中,用攪拌棒攪拌,然后在攪拌均勻的混合材料中加入600mL10%得到氯化氨溶液,在4min后將沉淀的清液轉移到燒杯中攪勻,然后進行檢測,取適量的混合材料溶液,通過試紙測pH值,最后加入鈣紅指示劑,輕輕搖晃后溶液呈玫瑰色。將EDTA標準液滴定到純藍色為止,并將消耗的EDTA溶液量作詳細記錄,最終確定混合料的水泥劑量[1]。
1.2 烘干法
烘干法主要操作方法是:準備一個干燥的鋁盒,稱鋁盒的重量m1,取2000g水泥穩定碎石混合料放在干燥的鋁盒中,稱其重量為m2,將鋁盒放在110℃的高溫烤箱中烘干,待鋁盒冷卻后再稱一次,質量為m3,然后根據公式計算含水量。
以貴州某高速公路的水泥穩定碎石基層的試驗檢測為例,主要分析在該檢測中出現的問題,同時針對這些問題提出相應的解決對策。在試驗檢驗中所運用的材料首先要確保其干燥性,但材料不需要烘烤,同時還要確保其所含的水分比較少,以上條件具備后,將材料集中過篩,然后投入試驗應用中[2]。
第一種,如果集料過篩,將過篩后的集料再摻水泥運用于試驗,就會改變混合料,讓實驗室的情況與現實的情況之間具有準確的計量結果。由于實驗室和現實施工場所不同,實驗室具有恒定性,而施工現場具有一定的變化性,因此,首先要確定EDTA的消耗量,然后對比實驗室的結果與施工現場之間的差異。
第二種,直接取不過篩的集料摻兌水泥作試樣,這樣的結果是水泥顆粒不會有任何的丟失現象,并且水泥劑量比較準確,但是,由于施工現場的不確定因素,使得施工現場的試樣與實驗室的試樣相差比較大,因而影響了實驗的結果,運用不過篩的集料作摻兌水泥試樣,容易造成較大的誤差[3]。
第三種,先將集料摻兌水泥,攪拌成穩定的混合料,然后再過篩,就會出現水泥粘附在粗集料上的現象,這是由于穩定碎石水泥料中含有一定量的水分,因而具有一定的影響。運用該方法作標準試驗時,首先要取風干的集料拌水泥過篩,篩下的水泥碎石不用加水,直接加氯化氨溶液進行試驗。其結果是集料比較好篩,并且取消除了各試樣顆粒的不均勻現象。從風干水泥穩定碎石過篩后得到的試驗結果來看,同種集料,在同種水泥劑量下,采用的也是同樣的滴定法,但結果顯示,過篩的EDTA消耗量大于未過篩的原狀水泥穩定碎石消耗量。對于這樣不同的偏差結果,由于混合料中的含水狀態不同,因而導致檢測的結果也不同。從總的方面來看,過篩碎石的含水量大,過篩就比較困難,而且篩下的碎石中水泥顆粒比較少,試驗出的結果水泥劑量也比較偏少[4]。反之,如果過篩的水泥穩定碎石的含水量越小,測出的水泥劑量就會越大。基于此,通過對三種試驗方法進行比較,最終發現第三種試驗方法是正確的,在試驗操作中,只要注意幾個影響試驗精度的方面,就能夠檢測出穩定水泥碎石的實際水泥劑量。
3.1 含水量將會對水泥劑量的測定結果具有一定的影響
由于道路工程施工環境的不同,決定了工程施工需要的水泥劑量將是不同的,本次實驗選用的貴州某高速公路的路面工程,在施工中,路面工程的最佳含水量為6%,水泥劑量為4.5%,具體的檢測結果如表1所示。

表1 含水量變化與水泥劑量測定結果(%)
通過表1可以看出,在含水量6%上下波動2%時,水泥劑量的結果沒有任何變化,一直保持4.6%;當含水量的值超過這個范圍時,水泥劑量的值相應的發生了變化。因此,含水量對水泥劑量的變化有非常大的影響作用。
3.2 路段養生時間對水泥劑量測定的結果有很大的影響
為了進一步研究水泥劑量測定的影響因素,在貴州省某高速公路路段養生期間取樣進行檢測每天檢測一次,聯系檢測10d,觀察水泥劑量的結果。該路面工程施工日期為2015年3月1日,具體內容如表2所示。

表2 齡期與水泥劑量測定結果(%)
通過表2的內容可以看出,3月1日到3月7日之間,水泥劑量沒有任何變化,依然是4.6%,但自3月7日以后,水泥劑量的數量發生變化,由此可見,當齡期在7d以內,水泥劑量測定的結果是不會受到任何影響的,當齡期超過7d時,水泥劑量就會隨著時間的變化而發生改變。
3.3 其他檢測因素對水泥劑量的影響
在檢測水泥劑量過程中,當檢測的試樣加入了化學世紀后,攪拌的速度、時間、溫度以及方式等都是相同的,當條件相同時,獲得的結果才具有一定的可比性,也才能發現影響因素的差異性。在實驗檢測中,工作人員需要注意的是,檢測溶液靜置時間不宜太長[5]。
目前,在道路工程施工建設中,施工單位最常用的水泥劑量檢測的方法為EDTA滴定法和烘干法,在水泥穩定碎石基層技術中,水泥劑量的檢測受混合料的齡期影響比較小,水泥劑量的測定影響因素也比較小。
[1]任文宏,岳永和,曹貴,劉濤.基于正交試驗的水穩碎石基層強度影響因素分析[J].中國建材科技,2013,05:102~104.
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[3]肖明亮.水泥穩定碎石基層混合料生產過程質量控制[J].公路交通科技(應用技術版),2013,05:75~78.
[4]曹暉,岳永和,李波,李曉輝.基于灰色關聯理論的超厚水穩碎石基層強度變異性影響因素分析[J].中國建材科技,2013,04:120~121.
[5]夏爽,謝立炳,胡力群.水泥穩定碎石基層壓實度檢測方法研究[J].四川建材,2016,03:46~47.
U414
A
1004-7344(2016)27-0151-02
2016-9-10
楊利勇(1985-),男,侗族,貴州榕江人,助理工程師,本科,主要從事工作和研究方向是交通建設工程的試驗檢測和質量監督及工程驗收檢測等方面。