水泥劑量的檢測與控制

■宋 巖 ■阜蒙縣公路工程總公司，遼寧 阜蒙 123100

無機結合類穩定粒料，作為路面基層具有良好的力學性能和穩定性、耐久性等技術特點，且阜新地區砂礫料源充足，運距合理，所以水泥穩定砂礫，在二級及以下公路的基層施工中被廣泛應用。但在實際施工中顯露出很多缺陷，比如水泥劑量低導致強度不足，水流劑量高導致基層出現裂縫、造價高等，都跟水泥劑量息息相關。因此，水泥劑量檢測及控制，是施工質量控制領域中的一個重要環節。

1 項目介紹

京沈線北公館營子至朝力馬橋段黑色路面改造工程(阜蒙縣境內)，路面結構:基層為35 厘米水泥穩定砂礫+4 厘米中粒式廠拌瀝青冷再生混凝土水泥+3 厘米細粒式改性瀝青混凝土。現就基層施工進行介紹，根據工程實際情況，穩定劑為鷹山牌P.C32.5 復合型礦渣硅酸鹽水泥，設計水泥劑量為5%，集料為砂礫，級配符合設計要求，分兩層進行施工。經送檢水泥穩定砂礫擊實試驗結果為:最大干密度為2.15g/cm3，最佳含水量為8.9%。

2 水泥劑量的檢測方法及步驟

水泥劑量的檢測—EDTA 滴定法，本方法適用于工地快速測定水泥劑量，而且不受水泥齡期和少量含水量變化的影響，并可以檢查現場拌合和攤鋪的均勻性，因此在工地臨時實驗室廣泛采用。

2.1 配制試劑

(1)EDTA 二納標準溶液:準確稱取EDTA 二納(分析純)37.23g，用40—50℃的無二氧化碳的蒸餾水溶解，待全部溶解到室溫后定容至1000ml;(2)10%氯化銨溶液:將500g 氯化銨(分析純)放在10L 的聚乙烯桶中，加入4500ml 蒸餾水，充分振蕩完全溶解;(3)1.8%氫氧化鈉溶液(內含三乙醇胺):用天平稱取氫氧化鈉18g 放入潔凈干燥的1000ml 的燒杯中，再加入1000ml 蒸餾水溶解冷卻至室溫，再加入2ml三乙醇胺攪拌均勻后裝入聚乙烯桶中;(4)鈣紅指示劑:取0.2g 鈣指示劑羧酸鈉和20g 硫酸鉀(預先在105℃烘箱中烘干1 小時)混合，一起放入研體中研成極細粉末，儲于棕色廣口瓶中，以防受潮。

2.2 繪制標準曲線

(1)取工地用的集料(砂礫)，用烘干法或者是酒精燃燒法測定集料的含水量，按最佳含水量8.9%在五個試樣中加水，五個試樣的水泥劑量按照0、2%、4%、6%、8%(使設計用量在中間)摻入，將攪拌好的試樣分別放入五個搪瓷杯中;(2)對于水泥穩定砂礫混合料取1000g，加入10%氯化銨溶液2000ml，用攪拌棒攪拌5min，放置沉淀10min，將上部清液轉移到300ml 燒杯內，攪勻，加蓋表面皿待測;(3)用移液管吸取上層(液面上1～2cm)懸浮液10ml 放入200ml 的三角瓶內，用量管量取1.8%氫氧化鈉(內含三乙醇胺)溶液50ml 倒入三角瓶中，此時溶液pH 值為12.5～13.0(可用pH12～14 精密試紙檢驗)，然后加入鈣紅指示劑(質量約為0.2g)，搖勻，溶液呈玫瑰紅色，記錄滴定管中EDTA 二鈉溶液的體積V1，然后用EDTA 二鈉標準溶液滴定，邊滴定邊搖勻，并仔細觀察溶液的顏色;在溶液顏色變為紫色時，放慢滴定速度，并搖勻;直到純藍色為終點，記錄滴定管中EDTA 二鈉標準溶液體積V2(以ml 計，讀至0.1ml)。計算V1—V2，即為EDTA 二鈉溶液的消耗量。(注意:鈣紅指示劑的質量必須準確);(4)對其它幾個搪瓷杯中的試樣用同樣的方法進行試驗，記錄EDTA 二鈉溶液的消耗量，同種劑量的穩定材料準備兩個試樣，并計算平均值，精確至0.1ml，允許誤差不得大于均值的5%，否則重新進行實驗，記錄見表1;(5)以水泥劑量(%)為橫坐標，以同一種水泥劑量穩定材料的EDTA 二鈉溶液的消耗量(ml)的平均值為縱坐標，繪制坐標圖，即為水泥穩定砂礫的標準曲線，標準曲線應為一條順滑的曲線，如果砂礫料場和水泥品種更換要重新進行試驗。標準曲線見圖1。

表1 水泥劑量EDTA 滴定記錄表

圖1

3 現場施工中水泥劑量的控制

3.1 現場攤鋪混合料水泥劑量檢測

現場配備臨時實驗室，每天都要檢測施工中的水泥劑量是否達到配合比設計要求，以控制施工質量。在拌合機傳送帶上選取有代表性的混合料3000g，用上述方法進行試驗，每個試樣1000g 進行EDTA 滴定，記錄EDTA 二鈉溶液的消耗量，取二個試樣消耗EDTA 二鈉溶液的平均值與標準曲線比較，從圖中查出實際施工中的水泥劑量，控制在5%—5.5%之間，將檢測結果通知拌合站控制室，如果檢測出來的水泥用量偏高，一般采用減少轉速控制水泥量，使拌和機減少水泥出量;反之，調高轉速。

3.2 計算用量與實際用量核對

以一個星期為一個時間段進行計算用量與實際用量的核對，一般由于基層施工需要的水泥用量大，且一般是理論計算的水泥量和實際施工時所用的水泥量相差不超過±5%，認為拌和機的水泥計量正常，從5d 施工的3.5km 下基層(20cm)看，理論水泥用量為841t，實際用于該段下基層的水泥量為875t，偏差為+4.04%，水泥用量控制較好。

4 結語

隨著水泥穩定砂礫基層在國省干線大中修工程中的應用，水泥劑量檢測和控制變得越來越重要，而且這種方法適合工地實際情況，可操作性強、變異系數小，只有通過施工中水泥劑量檢測和控制才能保證施工質量合格，保證不浪費資源。

［1］JTJ 034-2000，公路路面基層施工技術規范［S］.

［2］JTG E51-2009，公路工程無機結合料穩定材料試驗規程.