淺談我國北方地區水泥穩定砂礫的使用問題

摘 要：水泥穩定砂礫現已廣泛應用在我國各級公路的建設當中，然而隨著使用地區的不同，它也表現出了不同的問題。在北方地區常會出現開裂、變形等現象，究其成因，在于水泥穩定砂礫在低溫環境下并未使用合適當地環境的材料配比，使得其表現出的性狀無法滿足北方環境對路基的要求。為了解決這一問題下面我們就從其配比調整方向出發來對其進行簡述。

關鍵詞：水泥穩定砂礫；級配；含水量

水泥穩定砂礫現已廣泛應用在我國各級公路的建設當中，然而隨著使用地區的不同，它也表現出了不同的問題。在北方地區常會出現開裂、變形等現象，究其成因，在于水泥穩定砂礫在低溫環境下并未使用合適當地環境的材料配比，使得其表現出的性狀無法滿足北方環境對路基的要求。為了解決這一問題下面我們就從其配比調整方向出發來對其進行簡述。

1 水泥穩定砂礫及其出現的問題

1.1 水泥穩定砂礫

水泥穩定砂礫是將砂、礫和碎石等無機結合料用水泥等膠凝材料來進行穩定，并按照合適的配比，經充分拌和后，將其在達到最佳含水量時重型壓實而成的材料。在我國現有的各等級公路中，半剛性材料已經占到了其他方式路面基層材料的絕大部分，而半剛性材料多以水泥穩定材料、石灰和粉煤灰穩定材料為主。常用的穩定材料通過使用無機結合料，會增加基層材料的柔性，同時增強其強度、承載力和水穩定性，其板體性較好。同時由于使用較廣，其方法也比較成熟。

1.2 水泥穩定砂礫在北方出現的問題

水泥穩定砂礫的核心是要把握好原材料的選擇及混合料的配合比例，如果比例把握不當，便會導致路基出現抗裂性不足，抗沖刷能力較弱，特別是在北方氣侯下還會出現抗凍性較弱、難以與面層很好粘結的不足之處。加之北方地區全年溫差較大，會使路基出現變形能力低、質地較為脆硬，從而導致初凍或初融裂縫、凍脹裂縫、低溫收縮裂縫及溫度疲勞裂縫等。

1.3 水泥穩定砂礫存在的問題的主要原因

通過對穩定砂礫半剛性基層的使用狀況調查，不難發現溫度是造成其破壞的主要原因之一。這為解決北方地區路基裂縫、變形等問題提供了很重要的研究方向。因此我們可以通過模擬自然低溫的情況來分析路基產生裂紋時的配合比，并通過不斷改變配合比來試圖減小低溫環境對路基的影響。

2 水泥穩定砂礫問題的解決簡述

影響水泥穩定砂礫產生質量問題的因素有很多，如水泥劑量、無機物原料、含水量及壓實度等對其穩定性和強度都會產生影響，下面我們就對這些因素對北方地區的影響與解決辦法分別做以淺析。

2.1 水泥穩定砂礫的原料及配比

水泥穩定砂礫性能與水泥的劑量是分不開的，而導致水泥劑量發生改變的主要因素是水泥的含水量和砂礫的級配。下面我們就從含水量對水泥劑量的影響和砂礫的級配這兩方面略作分析。

2.1.1 含水量對水泥劑量測定的影響

在實際施工過程中，最佳含水量往往只是一個用來恒量用水量的標準，實際上很難達到其要求，會出現一定的偏差量。接下來我們就以一個實例來對其進行說明：假設，當最佳含水量為7%，偏差在±1%時，可使水泥的劑量達到6%。若使用的混合料為113.42kg，含水量為8%時，水泥質量為5.94kg；含水量為6%時，水泥質量為6.06kg。由此可見含水量每增加1%，水泥質量隨之減少0.06kg在±1%之內，故可見其影響較小，因此在全國各地包括北方地區，均可以對其影響予以忽略。

2.1.2 級配對水泥穩定砂礫的影響

北方地區水泥穩定砂礫主要采用無機物原料。砂、礫、碎石等無機物原料對水泥穩定性砂礫的影響主要體現在其穩定性方面。通過以往的試驗我們可以發現，無機物原料的大小范圍最好控制在粒徑60mm以下，且其含泥量不要大于原料的7%。那么對原料進行合理的篩分就成了原料選擇的重點工作。可以對所使用的原料進行定量抽檢試驗，并通過將其在不同孔徑的通過百分率進行比較，然后將結果與國家標準進行對照、選取。若合格便可以進行使用，若不合格加入所少的原料成份，再重新試驗，待試驗合格后可以使用。北方地區常用的篩孔標準為：50mm篩孔的通過百分率為100%；40mm篩孔的通過百分率為90-100%；20-10mm篩孔的通過百分率為50-90%；5mm篩孔的通過百分率為30-50%；2mm篩孔的通過百分率為15-30%；0.5mm篩孔的通過百分率為10-20%；0.074mm篩孔的通過百分率為0-7%。

2.1.3 過篩的注意事項

①由于北方地區干燥，原料多是經過烘干或風干的，使得其孔隙內沒有水份，然而在加水混合后，水份依然很難進入孔隙，這導致原料在過篩前需要悶料一天。

②在測定水泥穩定砂礫劑量的過程中，往往會出現同樣劑量的兩個測定樣本的EDTA的耗量差別較大，經試驗其結果曲線相關性不顯著，現場檢測變異，這主要是由于采用的大取樣沒有代表性，難以反映其規律。為了解決這一問題，我們通常采取細篩孔取樣，這可以使樣本集料更具代表性，可以反映出通過本尺寸篩孔的原料的實際級配，使得其取樣差異化變小。[2]由于北方地區使用的礫石壓碎值一般不大于30%，其有機質含量不會超過2%，最大粒徑在31.5mm以下，故其常用的細篩孔取樣多為30mm。

2.2 水泥穩定砂礫的施工注意事項

除了水泥穩定砂礫的配合組成，其施工方法也很大程度上影響著路基的質量，接下來我們就對其施工注意事項做以簡介。

2.2.1 水泥穩定砂礫混合料的拌和最好采用拌和站攪拌供料，運輸車輛要裝載均勻，并及時將混合料運至現場。當北方秋季氣溫較低和大風天氣時，要就近選廠并用熱水攪拌同時做好運輸車輛的覆蓋工作，防止降溫和水分揮發。

2.2.2 在施工后要做好防護養護工作，特別是北方氣溫較低時，一定要做好相應的防凍措施，做好覆蓋保護。

通過以上介紹使我們粗略了解了我國北方地區水泥穩定砂礫的使用問題，希望可為初學者提供參考。

參考文獻

[1]JTJ057-1994.公路工程無機結合料穩定材料試驗規程[S].

[2]朱夢良，曹恒濤，王迪.水泥穩定砂礫基層材料的特性研究[J].公路與汽運，2012（3）.