水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量影響因素及控制措施

摘 要：隨著改革開放的不斷深入，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)，公路事業(yè)也發(fā)展迅速，人們對(duì)公路的要求也越來越高。公路平整度和行車舒適度會(huì)受到公路基層質(zhì)量的影響，所以應(yīng)該加強(qiáng)公路基層的質(zhì)量。由于水泥穩(wěn)定碎石基層的剛度大、強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)，而且其整體穩(wěn)定性以及水穩(wěn)定性較高，所以在近些年來的公路建設(shè)中被廣泛的應(yīng)用。文章從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量影響因素以及控制措施進(jìn)行說明，旨在為同行提供參考和幫助，共同提高我國(guó)的水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石；施工質(zhì)量；控制措施

水泥穩(wěn)定碎石成型后遇雨不泥濘，表面堅(jiān)實(shí)，是高級(jí)路面的理想基層材料。水泥穩(wěn)定碎石主要是由粒料和灰漿體積組成。一般來說，粒料為級(jí)配碎石，灰漿體積包括水和膠凝材料，而膠凝材料一般是由水泥和混合材料共同組成的。級(jí)配碎石作為骨料，而骨料的空隙則是采用膠凝材料以及灰漿體積填充，最后攤鋪壓實(shí)。所以，其壓實(shí)度基本接近于密實(shí)度。水泥穩(wěn)定碎石的初期強(qiáng)度高，并且隨著齡期的延長(zhǎng)，其強(qiáng)度會(huì)有所增加，最終結(jié)成板體，抗?jié)B度和抗凍性都會(huì)加強(qiáng)。文章主要對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行了探究，并針對(duì)影響因素給出了控制措施。

1 水泥穩(wěn)定碎石的特點(diǎn)

作為近些年來廣泛應(yīng)用的公路基層，水泥穩(wěn)定碎石的特點(diǎn)明顯。首先水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度和剛度較好，這是由于水泥的水化作用，所以水泥穩(wěn)定碎石基層能滿足公路上層荷載對(duì)下層強(qiáng)度和剛度的要求；其次水泥穩(wěn)定碎石基層的水穩(wěn)定性較好，與混凝土結(jié)構(gòu)向相同，雖然該種基層的強(qiáng)度與含水量、溫度等多種因素有關(guān)，但是并不受降水等的影響，因此該種基層的水穩(wěn)定性較好；另外，該種基層的抗沖刷能力較好，即使受到外界水的沖刷，但是并不易滲透到基層，所以其具備優(yōu)良的抗沖刷能力；除此之外，水泥穩(wěn)定碎石基層還具有較好的平整度，由于在具體的施工過程中，所有材料均可以使用機(jī)械完成，所以其平整度極易控制，完工后能保持較高的平整度。以上皆為水泥穩(wěn)定碎石的優(yōu)良特點(diǎn)，基于這些特點(diǎn)，使其成為一種高級(jí)的公路基層，滿足人們對(duì)公路的要求，所以得到廣泛的應(yīng)用。

2 施工質(zhì)量的影響因素分析

雖然水泥穩(wěn)定碎石基層的優(yōu)勢(shì)明顯，但是其也有諸多不足之處，如抗變形能力較差、脆性較差等，這些均會(huì)對(duì)公路的壽命造成影響。下面先對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行分析。

2.1 混合料的組成

混合料的組成的首要因素就是水泥的含量，水泥劑量對(duì)于混合料的強(qiáng)度的影響較大，一般來說，水泥劑量越多，混合料的強(qiáng)度也就越高，但是水泥劑量也是有其峰值的，一旦水泥劑量過高，雖然強(qiáng)度增加了，但是同時(shí)會(huì)引起較大的收縮和較多的裂縫，這樣一來，就會(huì)對(duì)基層的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響，而且水泥劑量如果過高也不符合經(jīng)濟(jì)性的原則。由此可見，控制水穩(wěn)基層強(qiáng)度以及穩(wěn)定性的關(guān)鍵是水泥，一般來說，普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥均可作為水穩(wěn)碎石的結(jié)合料，但是其初凝時(shí)間應(yīng)該在3小時(shí)以上，終凝時(shí)間應(yīng)該在6小時(shí)以上，但是初、終凝時(shí)間過長(zhǎng)的水泥也并不穩(wěn)定。所以要想做出較為合格的水穩(wěn)層，水泥質(zhì)量也是關(guān)鍵，應(yīng)該對(duì)水泥的各項(xiàng)特性進(jìn)行檢測(cè)。除了水泥之外，集料級(jí)配也是重要的因素之一，對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石基層而言，集料的自身強(qiáng)度以及級(jí)配組成會(huì)對(duì)基層的承載能力造成影響，根據(jù)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，粗集料應(yīng)該占混合料的60%以上，而細(xì)集料一般在0～40%為宜。除此之外，混合料的最大粒徑也會(huì)造成影響，一般來說，最大粒徑越大，混合料也就越容易離析，最終對(duì)鋪筑層的平整度造成影響。

2.2 含水量

除了混合料組成之外，含水量也是水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響因素之一。一般來說，含水量會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度、壓實(shí)度以及延遲時(shí)間造成影響。如果含水量較小，基層在碾壓成型過程中比較難以達(dá)到要求，而且，一旦水量不足，水泥也不會(huì)正常的水解和水化，最終對(duì)結(jié)構(gòu)層造成影響，使得板體松散。在另外一個(gè)方面，含水量較少的話，水泥漿就會(huì)粘稠，凝結(jié)會(huì)加快，反之，如果含水量較大則會(huì)延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間。此外，含水量的多少還會(huì)與是否開裂有關(guān)，一旦含水量達(dá)到一定程度，出現(xiàn)裂縫的幾率就會(huì)增加。除此之外，含水量還影響著壓實(shí)度，經(jīng)過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證明，含水量不同會(huì)導(dǎo)致壓實(shí)度的不同，所以控制含水量對(duì)于壓實(shí)度的達(dá)標(biāo)是十分有意義的。

2.3 壓實(shí)度

除了以上兩點(diǎn)，水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度的影響因素還有壓實(shí)度，由于水泥穩(wěn)定碎石屬于半剛性穩(wěn)定材料，其強(qiáng)度形成是基于壓實(shí)的基礎(chǔ)，所以，一旦壓實(shí)度不夠，將會(huì)直接影響到路面強(qiáng)度。一般來說，壓實(shí)度需要達(dá)到98%以上。

2.4 養(yǎng)護(hù)

最后，養(yǎng)護(hù)工作的優(yōu)劣也會(huì)對(duì)其造成影響。一般來說，養(yǎng)護(hù)工作主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，第一是保濕養(yǎng)護(hù)，第二是齡期養(yǎng)護(hù)。在實(shí)際的養(yǎng)護(hù)工作中，在混合料形成初期應(yīng)該進(jìn)行保濕養(yǎng)生，這樣才能保證水泥在水化的作用中使水量能得到滿足；養(yǎng)護(hù)工作做得好能有效的減少失水過多，能減少干縮應(yīng)變加劇，最終能避免過早的產(chǎn)生干縮裂縫。

3 質(zhì)量控制措施

上文對(duì)影響水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量影響因素進(jìn)行了說明，現(xiàn)針對(duì)上述影響因素，提出質(zhì)量控制的具體措施。

3.1 混合料組成的控制

針對(duì)上文所述的混合料組成會(huì)影響水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量的現(xiàn)象，應(yīng)該對(duì)混合料的組成進(jìn)行控制。首先應(yīng)該控制水泥劑量，在保證所用水泥質(zhì)量的前提下，應(yīng)該嚴(yán)格的控制水泥劑量這對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工有較大影響。對(duì)于拌合站水泥劑量的控制，由于取料的均勻性很難掌握，再加之不同滴液配置的誤差，所以在實(shí)際的過程中，水泥劑量滴定結(jié)果的離散性會(huì)很大，這并不能很客觀的反映出拌合站的水泥劑量情況，所以應(yīng)該充分做好拌合站的調(diào)試工作，使得計(jì)量準(zhǔn)確，誤差應(yīng)該嚴(yán)格控制在-50kg～50kg之間，此外，還應(yīng)該通過采用電子稱對(duì)水泥劑量進(jìn)行多次校核標(biāo)定，得到結(jié)果后輸入數(shù)據(jù)試拌，并在穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行EDTA滴定。在實(shí)際的施工過程中，由于水泥穩(wěn)定碎石容易受氣溫影響，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平均氣溫在20℃以上時(shí)，4.2%～4.5%的水泥劑量完全可以達(dá)到強(qiáng)度3.0～5.0Mpa的要求，而且成型較好；如果溫度在30℃以上時(shí)，4.0%左右的水泥劑量完全可以保證取芯完整，強(qiáng)度能達(dá)到3.0Mpa以上；溫度在0～10℃之間，水泥劑量應(yīng)該稍微提高，一般來說為4.8%～5.0%為宜，而當(dāng)氣溫低至零度以下時(shí)，則不宜施工。所以根據(jù)氣溫控制水泥劑量，能在一定程度上保證基層強(qiáng)度的同時(shí)，還能有效地減少由于水泥原因帶來的水穩(wěn)基層裂縫。其次應(yīng)該科學(xué)的選擇最大粒徑，根據(jù)我國(guó)的相關(guān)規(guī)定，集料的最大粒徑不能超過31.5mm，這樣能有效的減少離析現(xiàn)象的發(fā)生。此外，還應(yīng)該合理進(jìn)行集料級(jí)配，一般來說，混合料應(yīng)該以接近級(jí)配中值為宜，在這個(gè)情況下，強(qiáng)度最高且水泥劑量最低而且在經(jīng)濟(jì)性上也具有優(yōu)勢(shì)。

3.2 含水量的控制

含水量會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，因此應(yīng)該對(duì)含水量進(jìn)行控制。由于在實(shí)際的工作過程中，水穩(wěn)混合料的運(yùn)輸以及施工中碾壓過程的滯后，所以會(huì)有部分水分損失，因此，經(jīng)過相關(guān)的試驗(yàn)，碾壓混合料的合理含水量應(yīng)該比最大含水量大0.5%～1.0%，這樣才能使實(shí)際過程中滿足水泥水化的要求，形成的路面質(zhì)量也較好。

3.3 壓實(shí)度控制

由于壓實(shí)度也會(huì)影響到水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量，所以應(yīng)該對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行控制。在壓實(shí)度的測(cè)定中，相關(guān)人員應(yīng)該盡力避免出現(xiàn)誤差，而且應(yīng)該定期對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的標(biāo)準(zhǔn)砂進(jìn)行清洗篩選，并且要定期標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)砂密度和錐體砂的質(zhì)量。在進(jìn)行含水量的測(cè)定時(shí)，最佳處理方法是將挖出的全部混合料烘干后在進(jìn)行測(cè)定含水量的工作，如果用部分試樣測(cè)定含水量，試樣中粗集料的多少將會(huì)對(duì)混合料的含水量產(chǎn)生影響。

3.4 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作

在水泥穩(wěn)定碎石路面施工完畢后，土工布覆蓋應(yīng)該及時(shí)，與此同時(shí)，還要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，路面的強(qiáng)度會(huì)因此增大，裂縫也會(huì)減少。路面養(yǎng)護(hù)在高溫條件下更是應(yīng)該特別注意。另外，基于現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)生對(duì)路面水穩(wěn)基層強(qiáng)度的形成的意義重大，所以在施工中，應(yīng)該加強(qiáng)基層養(yǎng)生相關(guān)工作的力度。

4 結(jié)束語

總而言之，水泥穩(wěn)定碎石基層的優(yōu)勢(shì)較為明顯，比如剛度大、強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)，而且其整體穩(wěn)定性以及水穩(wěn)定性較高，能滿足人們關(guān)于平整度和行車舒適度的要求，因此在最近幾年的公路施工中得到了推廣使用，但是在水泥穩(wěn)定碎石基層的實(shí)際施工過程中，往往會(huì)有施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題，文章針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行總結(jié)，并給出了相關(guān)的控制措施，希望可以提高施工質(zhì)量，為今后相關(guān)工程施工提供參考。

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作者簡(jiǎn)介：姜偉（1976-），男，江蘇海門人，工程師，大專學(xué)歷，研究方向：公路與橋梁。