高速公路瀝青路面水泥穩定土配比和性能試驗

孫明剛

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

1 高速公路施工實例分析

某高速公路工程全長為68.6 km，南起當地A25公路，北到A3公路東段，途徑4個區縣，其中一期工程長為14.5 km。一期工程施工建設環節中，主要是使用了改善半剛性材料路用性能，還摻加一些材料，如添加劑，其不僅有效避免了過度使用石料的情況，同時還良好改善了傳統施工中水泥穩定碎石的施工情況，通過水泥穩定土，保障整體的施工效果。而在該項目工程施工效果的過程中，需要充分關注到水泥穩定土的作業情況，使其能夠充分滿足公路施工要求，主要是確保水泥穩定土能7 d無側限抗壓強度符合行業建設標準，具備較高的抗開裂、抗沖刷性能。

2 試驗工作

2.1 試驗材料

(1)土的技術指標測驗

試驗活動進行中，選擇好合適的土技術指標，是確保試驗環節穩定開展的前提。通常情況下，由顆粒組成的細粒土、由級配組成的粗粒土，擁有較高強度。從該項工程路床頂面30～75 cm的深度范圍內，選擇土樣取樣，開展土的顆粒篩分析工作，具體結果為：篩孔尺寸為5.0 mm時，土樣通過百分率100.0%；篩孔尺寸為2.0 mm時，土樣通過百分率85.4%；篩孔尺寸為1.0 mm時，土樣通過百分率61.8%；篩孔尺寸為0.5 mm時，土樣通過百分率40.8%；篩孔尺寸為0.25 mm時，土樣通過百分率27.3%；篩孔尺寸為0.075 mm時，土樣通過百分率15.4%；篩孔尺寸為0.01 mm時，土樣通過百分率8.2%。

本次試驗中土樣的塑性指數為18.9，根據《公路土工試驗規程》(JTG E40-2007)，擬定5個等梯度含水率，梯度間隔為2%～3%的含水率，經過檢測，發現土樣的最大干密度為1.76 g/cm3、最優含水率是18.3%，土樣屬于級配良好土。

(2)添加劑特性測驗

添加劑檢測，在本次項目試驗過程中占據較大比重，檢測環節中，確保添加劑的含量占據水泥總量的1%～2%，完成添加之后，水泥穩定土的致密性顯著增強，具備穩定的結構，且大致上沒有空洞、空隙的存在，其能夠說明水化產物通過土顆粒表面進入到內部，發揮著骨架支撐作用，促進土體整體的力學性能有所提升。經過檢測，有SiO2和AL2O3等方面活性礦物存在，其在水泥穩定土土樣中形成晶體結構，其不溶于水，可以減少水泥收縮現象。

2.2 設計科學的試驗方案

本次試驗活動進行中，需要根據《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTGE51-2009)的相關要求實施。首先，選擇8%～16%的水泥穩定土材料，作為基層使用材料，而底基層水泥劑量需要控制在6%～14%范圍內，設定水泥摻量的過程中，將其按照6%、9%、12%、15%以及18%這五個方面進行，添加劑的摻量則需要控制在1%和2%兩種類型。其次，試驗環節中，發揮多功能電動擊實儀的作用實施重型擊實試驗，按照每層98次擊實的要求，開展連續3層的擊實工作，從而為準確得出水泥穩定土的最大干密度和最優含水率提供前提。再者，通過最優含水率靜壓成型的方式，形成試件，并將其放置在標準的養生環境下，一般是在濕度超過95%、溫度保持在18 ℃～22 ℃的條件，持續養護6 d之后，移出養生室。在水泥穩定土試件浸水處理之后，需要測試其7 d無側限抗壓強度，通過控制位移模式進行加載，當其加載到最大何在峰值的時候，取這個時間點的無側限抗壓強度。

2.3 試驗結果分析

(1)水泥穩定土擊實試驗結果分析

完成試驗活動之后，需要將其中得到的各項數據加以分析和總結，具體試驗數據如下表1所示。

表1 水泥穩定土擊實試驗情況分析表

(2)水泥穩定土7 d無側限抗壓強度結果分析

按照公路路面基層施工技術細則的相關要求，水泥穩定土無側限抗壓強的設計目標是材料配合比設計情況，同時還能夠為準確細致檢測出材料的半剛性基層質量指標，作為施工質量監控工作的重要基礎。通過試驗得到的各項結果數據如下表2所示。

表2 水泥穩定土7 d無側限抗壓強度情況表

從上表能夠看出，在水泥穩定土中，水泥劑量逐漸增大，水泥穩定土7 d無側限抗壓強度的值也會越來越大，由此能夠得出雙方之間呈現著正相關關系。隨著水泥穩定土強度的變異系數有所降低，路面結構層的實際強度將會針保持著較為均勻的狀態，這樣在實際施工過程中路基路面強度薄弱區的情況也會有所減少。根據國家高速公路、一級等級材料建設規范和標準，本次底基層材料適宜水泥劑量為6.75%，基層材料的水泥劑量為12.0%，能夠良好服務于此次高速公路施工。

3 結束語

高速公路項目的施工建設，能夠給社會生產生活提供較大便利條件，服務于社會經濟建設。切實開展高速公路瀝青路面水泥穩定土配比和性能試驗工作，其中需要測試水泥穩定土7 d無側限抗壓強度，并開展水泥穩定土擊實試驗，確定出最為適合工程施工的水泥穩定土，推進施工活動的有效開展，保障和提升高速公路項目的總體建設質量。