水泥穩定碎石延遲實驗研究

熊 倩 張書偉

(西南科技大學，四川 綿陽 621000)

水泥穩定碎石延遲時間和強度是施工過程中影響壓實度和路面平整度的兩個重要的技術指標。在公路路面基層施工技術細則中規定了在生產配合比實驗中確定水泥穩定材料的容許時間，但并沒有對確定容許時間方法進行闡述，本文探索性的通過控制水泥穩定碎石水泥用量和含水量對抗壓強度的影響關系確定最佳容許時間。

1 原材料及混合料的確定

以四川某高速公路為例，采用碎石、石粉、普通硅酸鹽水泥、水，按一定配合比混合組成的無機結合料作為路面基層和底基層結構，根據圖紙技術要求的級配范圍和各檔料的篩分結果進行混合料設計。

1.1 水泥穩定碎石容許延時實驗

根據規范無機結合料穩定材料的擊實試驗方法最終確定最大干密度為2.387g/cm3。

將無機結合料水泥穩定材料按照19mm～31.5mm(1 321.3g)，9.5mm～11.5mm(1561.6g)，4.75mm～9.5mm(1 261.3g)，0～4.75mm(1 861.9g)，水泥劑量為3.5%(210.2g)的基層配比配好后加入323.2g的水攪拌均勻后裝入塑料袋，悶料時間分別為0、1、2、3、4、5h后裝模壓實成型試塊，本次取9個試塊做無側限抗壓實驗。各組標準試件在溫度(20±2)℃相對濕度為97%的標準養生條件下養生6d，浸水24h后進行無側限抗壓強度試驗，其試驗結果如表1所示。

表1 各延遲時間下無側限抗壓強度試驗結果匯總表

由表1可知:水泥穩定碎石的無側限抗壓強度隨著時間的推移逐漸降低，3h后的水穩強度達不到設計規定的強度，確定容許時間為3h。

1.2 水泥劑量及含水率對容許延時實驗和抗壓強度的影響

在實驗中加入水泥劑量也會影響水泥穩定碎石的抗壓強度和容許延遲時間，在保證其他條件不變的情況下，分別加入3.0%、3.5%、4.0%的水泥劑量進行無側限抗壓延遲試驗。試驗結果如表2、表3。

表2 水泥劑量為4.0%各延遲時間無側限抗壓強度匯總表

表3 水泥劑量為3.0%各延遲時間無側限抗壓強度匯總表

隨著水泥劑量的增加，水泥劑量為3.0%、3.5%、4.0%的容許延遲時間分別為2h、3h、4h。但加入過量水泥會導致水穩材料的抗干縮性和抗溫縮性降低從而出現裂縫，綜合考慮各種因素，水泥劑量應該控制在3.5%。

含水量的變化是水穩材料試件的成型和無側限7d抗壓強度的重要影響因素，在確定最佳水泥用量的情況下，初始加水量為最佳含水量5.2%，最佳含水量+1%，最佳含水量+2%，最佳含水量+3%各延遲時間抗壓強度。如圖1所示。

圖1 各含水量下水泥穩定碎石抗壓強度及容許時間變化圖

在加入相同水泥劑量的情況下，混合料在大于最佳含水量的不同含水量時，無側限7d抗壓強度隨著含水量的增加，抗壓強度會逐漸減小。在加入6.2%與最佳含水量(5.2%)相比無側限抗壓強度減少量和容許延遲時間變化不大，但含水量達到7.2%和8.2%的無側限抗壓強度會有明顯的下降，延遲時間也縮短為2h和1h。

2 結 論

在一定的配合比下影響水泥穩定材料的延遲時間和抗壓強度的因素有水泥的用量以及含水量，二者相比含水量的影響更大。

水泥穩定碎石的抗壓強度和延遲時間隨著加入水泥劑量的增加而增加，但是在實際工程應用中，加入過多的水泥會導致水泥穩定碎石其他指標降低，考慮成本和質量的因素，加入水泥劑量控制在3%～3.5%之間。