水泥穩定碎石基層松散、離析控制措施

唐江平 姚文成

中交第二航務工程局有限公司

1 前言

由于水泥穩定碎石路面基層、底基層具有良好的力學性能和整體性、穩定性、耐久性和抗凍性及與面層結合好的技術特點，且料源廣泛，可就地取材，便于原材料和混合料的加工，易于機械攤鋪操作，被廣泛應用于修建高等級公路路面基層、底基層，但同時也暴露出許多不足，如局部松散破碎、混合料離析等問題，引起廣泛關注。

2 原因分析

2.1 造成水泥穩定碎石路面基層、底基層局部松散破碎的問題

集料強度不夠，在施工碾壓過程中容易將集料壓碎，而破碎面上沒有水泥漿裹覆，水泥漿裹覆表面積變小、集料之間粘結力減小，結構層容易松散破碎；如果集料中0.075mm以下的顆粒含量過大，會在集料與水泥漿之間形成隔層或將一部分水泥漿被集料中0.075mm 以下含量過大的顆粒吸附，導致有效水泥漿體減少。

水泥漿是通過水化熱反應凝結，將集料與集料之間粘結在一起。水泥劑量高，相對而言強度是沒有什么不好，但是水泥劑量越高，水化熱越高，冷縮變形也就越大。水泥穩定碎石本身強度不高，在水泥穩定碎石還沒有完全強化的過程中，結構層就會產生龜裂、橫向裂紋等情況。若是水泥強度或者水泥劑量不夠，集料與集料之間的粘結主要就是靠水泥的粘結力就會降低，會導致結構層開裂。

水泥穩定碎石是用碎石、水泥和水按一定的比例拌和而成的，不管是其中那個材料用量的增加或減少，都會對水泥穩定碎石的性能產生影響。如果水泥穩定碎石的含水率較小，一個是水泥不能充分的水化熱反應，沒有充足的水分讓過多的水泥完成水化熱反應，因水泥漿體不足不能將集料完全粘結；二是水化熱反應過程中，水少的話水泥水化熱反應加快，水泥穩定碎石在碾壓過程中容易將已經水化熱完成的結塊破壞，導致水泥穩定碎石基層、底基層松散破碎。

水泥水化熱反應的主要材料是水泥和水，二者是缺一不可，而且水泥水化熱的反應是一個比較漫長過程，而不是幾分鐘或者幾小時就能夠完成的。水泥水化熱的反應的充分與否，強度是最直觀的檢測方法，因為強度是隨著水化熱反應從零開始慢慢增長的。一是如果沒有足夠的水分參與水泥水化熱反應，那么水泥穩定碎石路面基層、底基層人強度也上不去，達不到要求。所以養護時間不夠或者養護期水分過少的話，本身強度不夠的結構層在水化熱過程中會產生松散破碎；二是如果在養護期間沒有進行交通管制，任由大小車輛通行的話，會破壞強度不夠的水泥穩定碎石基層、底基層，導致結構層松散破碎。

2.2 造成水泥穩定碎石路面基層、底基層混合料離析的問題

水泥穩定碎石離析是最常見也是最好辨認的一種病害現象。混合料離析也是造成水泥穩定碎石基層、底基層局部松散破碎一個方面。

混合料在拌和時裝載機上錯集料，或者上料的時候上料過滿，集料從兩個喂料倉之間的隔板溢到另一個喂料倉時會形成混料；進入拌和倉的集料級配不正常，會形成離析。如果計量器具不準確，進入拌料倉的各個集料與生產配合比不符，也是造成混合料離析的原因。

因為水泥穩定碎石混合料中往往大顆粒滾落速度比細顆粒的速度快，運輸車在裝料時，拌和機下料口離車箱底部過高，大顆粒會往四周滾落，形成混合料離析；攤鋪時螺旋布料器過高時，也會形成混合料的上下離析。攤鋪機的前裙檔板窄或者高的話，也會出現上下離析現象。

因為水泥穩定碎石混合料中水泥漿體裹覆的細顆粒流動性比大顆粒的流動性好，在碾壓過程中受外力的情況下，水泥漿及水泥漿裹覆的細集料會從大顆粒之間的縫隙中擠出，會形成水泥穩定碎石混合料離析。

3 控制措施

我們都知道，地理環境不同，地材也有所不同。現在大大小小的料場較多，材料種類繁雜，質量也層次不齊。我們要對料場母巖進行評估，尋找符合要求的料場進行供料。

料場生產集料的時候沒有除塵或者是除塵不到位的話，集料0.075以下的顆粒含量會過大，控制措施是要求生產廠家在生產過程中加裝有效的除塵設備；集料0.075以下的顆粒在集料搗料、運輸過程中會從粗顆粒的縫隙中下沉，分布在集料底部，從而料堆或車斗底部集料中集料0.075 以下的顆粒含量過高，搗料、運輸過程中0.075mm 以下的粉塵含量會到料堆或運輸車的底部，從而會導致一部分集料粉塵含量過高。控制措施是在裝料的時候鏟車料斗抬高一定高度（一般抬高15cm～30cm），避免將集料0.075 以下的顆粒含量大的集料運到施工現場。為了不在運輸過程中污染，應漿運輸車輛將車斗徹底清洗干凈，不得留有泥土、雜質。

在水泥穩定碎石混合料拌和過程中，如計量不準，原材料用量就會和配合比一致，所以計量設備的準確性能會影響原材料的準確用量。控制措施，電子計量設備應每年進行檢測校準，還要對計量設備在使用過程中進行期間核查，保證計量設備在使用過程中合格穩定，如若電子計量設備不準或者修理后，應重新檢驗校準。并隨時查看水泥及碎石下料口，并定期對下料口進行檢查維修，保持暢通。

原材料的含水率沒有沒測試準確，或者是料倉內集料的含水率不均勻，也難以有效的控制水泥穩定碎石混合料的含水率。所以原材料的含水率檢測準確與否，對水泥穩定碎石混合料的含水率控制的影響也很大。應對原材料進行多測勤測，隨時控制水泥穩定碎石混合料的含水率。

在水泥穩定碎石混合料生產過程中，應隨時掌控水泥穩定碎石混合料的級配、水泥劑量、含水率，并與現場實際相結合，保證水泥穩定碎石混合料穩定生產。

在運輸和攤鋪過程中會有一部分水分散失。為減少水分蒸發，混合料裝車后應盡快采用篷布覆蓋并綁扎牢靠，同時對覆蓋混合料的篷布淋濕補水，確保運輸過程中水穩混合料水分不散失。且在攤鋪過程中全程不揭篷布。

如果拌和不均勻也會產生離析，應采用振動雙拌缸的拌和設備，攪拌充分。為了水泥穩定碎石混合料不在運輸過程中離析，應減小運輸車車斗與下料口的距離。運輸車輛裝料宜和車廂齊平或稍高。卸料車尾部加裝“燕尾”防離析擋板，避免大料滾落到攤鋪機料斗的兩側，防止混合料粗集料滾落集中造成的卸料離析

攤鋪離析也是大顆粒滾落形成的離析，為了水泥穩定碎石混合料不在攤鋪過程中離析，應在螺旋吊臂處安裝反向螺旋，調整螺旋到下承層的間距，宜距下承層15cm～17cm。采用橡膠擋板加長攤鋪機橫向螺旋布料器的前擋板，橡膠擋板底部距下承層距離宜小于10mm；同時延長前端防離析橡膠擋板，延長后的橡膠擋板距側擋板距離宜小于10cm。開始攤鋪時，應首先將混合料布滿螺旋布料器，行走過程中調節螺旋布料器的轉速使混合料料位高度保持不變，同時應保證螺旋布料器中間部分被混合料全部覆蓋，端頭部分混合料料位宜高于螺旋上緣3cm。

水泥穩定碎石基層、底基層碾壓完成并經壓實度檢測合格后，應及時覆蓋養生，宜采用透水土工布+塑料薄膜全覆蓋灑水養生的方式。應先在碾壓完成的底基層、基層表面霧狀灑水，保證結構層表面濕潤，嚴禁強水流、大量灑水。水泥穩定碎石底基層、基層養生期間，根據天氣情況進行灑水，并始終保持土工布透水。土工布表面保持濕潤狀態，對于土工布搭接處，搭接寬度宜不小于30cm，為防止風及人為影響，統一用裝碎石的小袋壓覆土工布。

采用灑水車進行灑水養生時，灑水車噴頭采用側噴、噴霧式，盡量不在養生路段上行駛，且不得使用高壓式噴頭，以免破壞結構層。底基層、基層養生期應不少于7d，條件允許時養生期延長至上層結構施工前1d～2d，養生期間進行交通管制。

4 結束語

水泥穩定碎石基層施工中，要考慮到影響施工質量的各種因素，在整個施工過程中，控制好原材料的質量、施工工藝、拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養生等環節，采取具有針對性、具有實用性的質量控制措施及質量保證措施，以確保最終工程質量。要求施工單位精心組織，科學安排，嚴格控制施工各環節，要求各工序緊密銜接，控制好水泥劑量及混合料的含水率級配。才能減少松散破碎，混合料離析；才能增加水泥穩定基層的穩定性、整體性；才能保證基層的工程質量。