水泥碎石基层的试验检测控制

张静

天津市政捷工程检测技术有限公司天津300201

摘要：水稳碎石基层施工中必须严格控制施工工艺，尤其是水泥剂量、混合料级配和最佳含水量。根据工艺特点，确保配料准确性、混合料拌和均匀性及碾压密实性，并适时养生，只有严格按照规范进行施工，做好所有环节的控制工作，才能确保水稳基层的各项技术指标都能满足要求，为后续面层施工奠定良好基础。

关键词：水泥；碎石基层；试验检测

引言

路面基层是位于沥青路面面层或水泥混凝土面板下的主要承重层。主要采用水泥稳定碎石作为基层的主要材料，它属于半刚性材料，具有较高的强度和刚度、较好的水稳性、较强的荷载扩散能力等优点。但半刚性基层材料在温度和失水的作用下会产生收缩而开裂。采用试验检测指导施工，在满足强度、刚度、稳定性等前提下，通过优化级配、减低水泥剂量等措施，可以提高成品质量。

1工程概况

某公路工程路基全宽25m左右，局部26m，水稳碎石基层。路面结构为：路面采用沥青混凝土，厚度为17cm；下封层采用乳化沥青稀浆，厚度为0.6cm；基层为水稳碎石，34cm厚；底基层同为水稳碎石，20cm厚。对于沥青混凝土路面，其上、中面层全线采用SBS改性沥青。通过以上内容可知，基层施工所用材料主要包括：碎石、水泥和水，想要保证基层施工质量，必须做好材料控制工作，确保材料的每一项特性都能满足要求，同时根据相关技术规范，进行必要的配比试验，以达到较高的质量标准。除此之外，施工时还需加强环境保护，如减少或避免对材料进行运输时产生的扬尘等，而且其他所有事宜均须按照设计与规范的要求执行。

2材料试验

水稳基层施工所用各种材料都要得到现场监理工程师的检验和批准，没有得到批准的材料不得进场，而且在使用材料以前还需进行复测，以确认材料特性是否满足施工要求。如前所述，基层施工所用材料主要包括碎石、水泥和水。

2.1水泥

水泥应以终凝时间超过6h的325#普硅或矿渣水泥为主，要注意的是早强和快硬以及质量出现严重问题的水泥都不得在施工中使用。至于品牌的选择，需要对不同品牌的质量稳定性、运输距离和厂家生产能力进行综合分析，选择质量达标、运输距离适当且生产能力能与施工进度相匹配的厂家。每批水泥在进场以前必须要有厂家提供的合格证，并抽检水泥标号及凝结时间，未经抽检与抽检不合格的水泥一律禁止在施工中使用。

2.2碎石

碎石的压碎值应保持在30%以内，且最大粒径不得超出30mm，在颗粒组成方面还需满足现行技术规范的级配要求。为进一步便于施工，建议使用以下三种配合方案：粒径在10~30mm范围内的优质粗集料、粒径在5~10mm范围内的优质中集料和粒径在0~5mm的细集料。其中，对于粗集料而言，其压碎值和不同粒料的筛分，粒径小于0.5mm颗粒的塑性指数以及粒径在0.075mm以下的超细颗粒实际含量，都必须满足相关规范的要求。除此之外，以上所有材料在进场之后都要进行对应的试验，每2000m3材料至少选取两个试样进行试验。当试验结果确认合格后，即可在正式施工中使用。

2.3水

水是混合水泥与集料的介质，也是使水泥充分包裹在集料外部的重要材料，在增强集料之间的黏结力方面有关键作用。一般情况下，水稳碎石基层施工主要将人畜饮用水作为水源。

3混合料的组成设计

混合料的组成设计包括目标配合比设计、生产配合比设计、施工参数确定。具体应按照设计要求选择经济合理、性能可靠的混合料类型和配合比。首先在料场选取具有代表性的各种集料分别进行水洗筛分，通过软件合成混合料级配，混合料级配尽量按正"S"形调整，且4.75mm、0.075mm筛孔通过率应尽量接近级配范围的中值，最终确定各种集料的掺配比例；掺配比例确定后，应选择不少于5个水泥剂量（3%、3.5%、4%、4.5%、5%）的配合比，通过重型击实试验，确定不同剂量混合料的最大干密度和最佳含水量；根据重型击实试验结果，采用98%压实标准，制备水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强度大试件，每组不少于13个。标准养护6天、浸水一天后，进行无侧限抗压强度试验，计算每组试件的强度代表值，最终确定满足设计要求的最佳水泥剂量；根据确定的最佳水泥剂量，准备5种不同剂量的混合料进行EDTA滴定，绘制EDTA标准曲线，工地实际所用水泥剂量应位于标准曲线所用剂量的中间；水泥稳定碎石还应分别进行不同成型时间条件下的混合料强度试验，绘制相应的延迟时间曲线，并根据设计要求确定容许延迟时间；设计指标确定后，在生产准备阶段，必须对设备料斗称量精度、结合料剂量、加水量进行调试标定，以满足从设计到生产的有效衔接。

4施工阶段的试验检测控制

4.1水泥稳定碎石混合料的检测控制

①水泥稳定碎石采用集中厂拌法施工时，水泥剂量宜比配合比确定的剂量增加0.5%、含水率宜增加0.5%-1.5%；②混合料的生产过程中，试验人员应适时选取具有代表性试样进行含水量、水泥剂量、级配、无侧限强度等试验检测，并及时反馈检测结果，作为调整生产配合比的依据；③水泥剂量和加水量是质量控制的关键点，水泥稳定碎石含水量对混合料的无侧限抗压强度和现场压实度有很大的影响，混合料中含水量偏低时，会影响水泥的水化和水解作用，因此试验人员必须每天对集料的原始含水率进行测定；④水泥稳定碎石混合料拌和越均匀，其级配、强度和稳定性越高，反之则会导致水泥剂量大的部位裂缝增多。因此我们应提高水泥剂量滴定的频率和准确性，同时进行水泥总量控制；⑤无侧限抗压强度是非常重要的检查项目，应现场同步取样，样品必须具有代表性。试件的数量、质量、高度、养护的温湿度等要符合规范要求，搬动时应轻拿轻放，以免影响检测结果。

4.2水泥稳定碎石基层施工的检测控制

①现场人员要及时检查混合料含水量，水泥稳定碎石对含水量的变化十分敏感，控制不好时容易在养生过程中产生干缩裂缝；②碾压过程中，含水量宜略大于最佳值，以弥补碾压过程中的水分损失，当混合料中的含水量偏离最佳值一定范围时，压实度将会受到影响，压实度是水泥稳定碎石基层实测项目中一项特别重要的检查项目，现场检测人员应随压随检，一旦发现未达标，应立即通知压路机司机进行复压，碾压终了的时间应短于水泥的终凝时间；③水稳基层表面应平整密实、无坑洼、无明显离析，现场人员要对平整度、高程、宽度、横坡，松铺厚度等项目进行检测，结果宜高于规范要求一个级别；④试验检测合格后，应立即进行养生，宜采用土工布覆盖并洒水保湿。养生期间除洒水车和小型通勤车辆外严禁其他车辆通行。养生不少7天后，需钻取芯样，检查芯样是否成型、完整、密实，并测量其厚度是否符合设计要求。

结束语

水泥稳定碎石是指在某级配碎石当中按比例添加水和水泥，并通过标准的混合搅拌、运输、摊铺、碾压和养生形成的具有良好抗冻性、水稳性的结构层，相比于传统的石灰稳定土，水稳碎石整体强度更大，更适合作为高等级公路的基层与底基层。然而，由于水稳碎石自身特征与性质的影响，当水分发生变化时，容易产生干缩裂缝，且这一裂缝最终会反射至面层，造成路面裂缝病害。因此，水稳碎石基层的试验检测及控制至关重要，是避免裂缝产生的关键。

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