水泥穩定碎石強度的影響因素

林文明

摘 要：水泥穩定碎石的強度較高，在公路工程建設中容易出現裂縫，進一步造成路面的開裂，這不僅影響車輛的正常通行，同時也會給施工企業帶來較大的經濟損失。以水泥穩定碎石強度的影響因素為研究課題，進行了詳細的闡述。

關鍵詞：水泥穩定碎石；強度；裂縫；含水量

中圖分類號：U416.214 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.086

水泥穩定碎石是一種脆性材料，對溫度和濕度的變化比較敏感，因此，在建筑施工中，如果溫度、濕度控制不當或荷載過重，則會導致路面裂縫等病害出現。雖然細小的裂縫在短時間內不會對車輛的行駛造成不便，但隨著路面使用時間的延長，道路內部的基層結構就會遭到破壞，從而影響路面的使用性能。

1 水泥穩定碎石強度的形成及影響因素

1.1 水泥穩定碎石強度的形成

在建筑施工中，為了增強碎石的穩定性，多數情況下會利用水泥來穩定碎石。在穩定碎石的過程中，水泥、碎石和水之間的作用變化較為復雜，從而使水泥和碎石由分散性材料變成整體性材料，這也是水泥穩定碎石強度逐漸形成的一個過程。

1.2 水泥穩定碎石強度的影響因素

水泥穩定碎石基層材料由水泥、粗細集料等多種材料組成。“眾多材料集合”這一特質決定了水泥穩定碎石的強度受多種因素的影響。一般情況下，水泥穩定碎石的強度會受原材料、配合比例、攪拌時間、攤鋪和碾壓工藝、開放交通時間等多種因素的影響，這就增加了判斷主要影響因素和次要影響因素的難度，進而需要進行大量的實驗來研究哪些因素為影響水泥穩定碎石強度的主要因素，哪些為次要因素。由此可見，針對水泥穩定碎石強度影響因素的研究還需要借助大量的實驗，然后根據實驗結果判斷主要影響因素和次要影響因素。因此，水泥穩定碎石強度影響因素的研究需要一個長期的過程。

2 水泥穩定碎石強度影響因素的實驗研究

與其他基層材料相比，水泥穩定碎石這種半剛性基層材料的剛度較高、脆性較大、抗變形能力較差，尤其是在溫度和濕度變化較為明顯的情況下，使用水泥穩定碎石建成的路面很容易出現裂縫。對于一些較薄的瀝青路面來說，裂縫現象會直接反映到面層，比如發生干縮和溫縮應變，從而形成反射裂縫。為了避免水泥穩定碎石基面開裂的情況出現，在設計水泥穩定碎石基層混合料的配合比例和具體的工程施工時，需要對影響因素進行系統的研究，從而找出影響水泥穩定碎石強度的主要因素和次要因素，并通過實驗確定影響因素在哪個范圍內對水泥穩定碎石的強度是有利的。以下通過正交實驗來研究水泥穩定碎石強度的影響因素。

2.1 正交實驗

2.1.1 正交實驗的目的

實驗目的：研究水泥穩定碎石強度的影響因素，找出主要影響因素和次要影響因素，并在此基礎上找出其影響規律，確定影響因素在哪個范圍內對水泥穩定碎石的強度最有利。

2.1.2 正交實驗的實驗方法和結果

在測試水泥穩定碎石強度的影響因素時，多數情況下采用擊實實驗。擊實實驗標準如表1所示。

結合擊實實驗中的每組數據，以干密度為縱坐標，含水量為橫坐標，繪制干密度和含水量的曲線圖，就可以得出水泥穩定碎石的最大干密度，具體如圖1所示。

2.2 實驗結果分析

在不考慮其他因素的情況下，假設級配、水泥劑量、含水量和壓實度都為正交因素，將7 d無側限抗壓強度和90 d劈裂強度作為水泥穩定碎石強度的測試指標。7 d無側限抗壓強度實驗結果如表2所示。

由這四個因素的F檢驗結果得知：水泥劑量F>F0.01，說明水泥劑量對7 d無側限抗壓強度有著非常顯著的影響；級配F0.01>F>F 0.05，說明級配對7 d無側限抗壓強度沒有任何影響或者影響不明顯；含水量和壓實度F0.05>F，說明含水量和壓實度對7 d無側限抗壓強度沒有任何影響。

表3所示為90 d劈裂強度方差分析結果。從表3中可以看出，在90 d劈裂強度實驗中，級配、水泥劑量、含水量、壓實度的F檢驗結果與7 d無側限抗壓強度實驗結果基本一致。

綜合表2和表3的數據可以得出，以上四種因素中對水泥穩定碎石強度影響最大的是水泥劑量，其次是級配、壓實度、含水量。

3 提升水泥穩定碎石強度的建議

水泥穩定碎石是建筑施工中常用的施工材料，具有造價低、強度高和整體性優良等特點，得到了眾多建筑施工企業的認可。但是，水泥穩定碎石也是一種脆性建筑施工材料，在施工中，如果操作不當、荷載過重或溫濕度變化較為明顯，就很容易導致路面開裂，這不僅會嚴重影響路面的使用性能，還會給車輛的行駛造成不便。因此，在水泥穩定碎石施工中應定時養護，并及時對細小的裂縫進行維修，嚴防開裂情況出現。此外，還需要加強對水泥穩定碎石強度影響因素的研究，找出主要影響因素，然后根據主要因素的成因，制訂相應的解決方案，從根本上解決路面開裂問題。

4 結束語

綜上所述，水泥穩定碎石強度的影響因素有很多。這主要是因為水泥穩定碎石所需的原材料種類較多，施工工藝比較復雜。另外，荷載大小、溫濕度變化也會對水泥穩定碎石的強度造成一定的影響。因此，應對水泥穩定碎石強度的影響因素進行綜合判斷，并對水泥穩定碎石的組成成分、配合比例、含水量和壓實度等進行深入的研究，從而找出影響水泥穩定碎石強度的主要因素，然后根據主要因素的成因采取相應的解決措施。

參考文獻

[1]李明杰.水泥穩定碎石強度影響因素的試驗研究[J].公路交通科技，2010，27（4）：6-11，43.

〔編輯：劉曉芳〕