水泥穩定碎石骨架密實結構的研究與應用

周道斌

（郎溪縣交通建設工程質量監督站，安徽宣城 242100）

0 引言

在開展高速公路和一級公路工程建設的過程中，其路基的穩定性直接影響著公路的運行效果，而水泥穩定碎石骨架密實結構的質量則直接影響著路面性能，因此，相關的建筑工程應積極地研究如何做好水泥穩定碎石和骨架密實結構的組成工作，以有效地發揮水泥碎石的穩定性，使路基路面性能得到有效提升，也通過對骨架密實結構的施工控制，使骨架密實結構的水泥穩定碎石基料能在公路工程中得到高效應用。

1 碎石質量控制研究

1.1 水泥穩定碎石組成及骨架密實結構的特性

水泥穩定碎石是以級配碎石作骨料，采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實。這種材料一般都是由水泥、粗細集料組成，其壓實度接近于密實度，強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理，同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙，可有效地保障骨架密實結構的穩定性。其初期強度高，并且強度隨齡期而增加，很快結成板體，因而具有較高的強度，抗滲性和抗凍性較好，是高級路面的理想基層材料。但是當水泥穩定碎石混合料結構中各個因素發生變化的時候，也會使得其結構特性發生變化，進而影響到水泥穩定碎石骨架密實結構的應用效果。如其礦質顆粒的結構特點、結合料性質、含水量等發生變化都會影響該結構的應用效果。所以，相關的建筑工程部門應結合高速公路和一級公路建設對于水泥穩定碎石骨料密實結構的要求，以及其各個結構的特點合理地選擇材料，以保障水泥穩定碎石的運用質量和效果。所謂骨架密實結構就是一種運用粗骨料和細集料所組成的結構，水泥穩定碎石基層混合料具有最優的力學性能、抗收縮性能和抗沖刷性能，十分符合公路工程對于水泥穩定碎石骨架密實結構的應用要求，可保障公路基層穩定。

1.2 碎石加工工藝與質量控制

為有效地控制骨架密實結構水泥穩定碎石基層的質量，相關的建筑工程部門應對碎石質量和碎石加工工藝進行合理控制，以保障整個骨架密實結構水泥穩定碎石的穩定性，使其能在公路工程中得到安全和高效的應用。其中集料是組成水泥穩定碎石混合料的重要材料，相關的建筑工程部門應對集料進行合理選擇，從優質的石料中選擇相應的集料，以保障水泥穩定碎石的力學性能，進而有效地保障水泥穩定碎石骨架密實結構的安全應用效果。

在開展水泥穩定碎石骨架密實結構加工的過程之中，相關的建筑工程部門還需根據各級公路對于公路基層建設的要求，對不同碎石加工設備進行合理選擇，或是選擇“鄂破+鄂破+振動篩”碎石加工設備，或是選擇“鄂破+錘破+振動篩”碎石加工設備，或是大型的聯合碎石機碎石加工設備等，以保障后續開展水泥穩定碎石施工質量。

而且相關的建筑工程部門還需嚴格地控制碎石加工工藝，在開采完石塊之后，篩去浮土，將無風化的塊石喂入破碎設備之中，破碎后振動篩選，分為符合要求的規格，超粒徑的返回二破。再開展細集料除塵，將不符合工程要求的集料顆粒篩選出來，以加強骨架密實結構的穩定性，避免不符合水泥穩定碎石要求的顆粒被投入骨架密實結構中。通過對加工工藝的嚴格控制，并經過反復加工，保障其能夠達到需要的規格為止，以有效地保障水泥穩定碎石骨架密實結構的建設質量[1]。

1.3 組合的碎石加工設備

在開展水泥穩定碎石骨架密實結構施工中，在碎石加工的環節，相關的建筑工程部門還需對其加工后的碎石技術指標進行合理控制，使水泥穩定碎石基層施工時所運用的集料都是干凈無風化與無雜質的集料，保障其最大顆粒粒徑與基層厚度相符，使其能真正符合骨架密實結構的指標要求，保障水泥穩定碎石骨架密實結構在公路工程中的安全運用效果。而且相關的建筑工程部門還需對針片狀顆粒含量進行合理控制，將其控制在不大于20%的范圍之內，以保障其在工程中的適用性以及骨架密實結構的穩定性。通過使用反擊破式破碎機加工此集料，保障其力學性質和物理性質，并保障加工碎石的形狀和質量。 通過對0.075mm 以下顆粒含量的合理控制，保障加工碎石的篩選效果，進而保障水泥穩定碎石骨架密實結構得以高效地投入工程建設。而且相關的建筑工程部門還需注意保障破碎機加工產量的均衡性、保障原材料的穩定性，以保障集料級配的穩定性和碎石加工的質量。

2 施工機械設備控制

2.1 拌和設備

為保障水泥穩定碎石骨架密實結構的應用效果，合理地選擇施工機械設備也是重要的應用要點。如果施工機械設備選擇不合理，就會使水泥穩定基層混合料的拌和效果受到嚴重影響，自然就會影響到水泥穩定碎石骨架密實結構的應用效果。因此，相關的建筑工程部門應正確地認識到，要想保障骨架密實結構的應用效果，合理地選擇和應用拌和設備至關重要。因為混合料攪拌的難度較大，所以在攪拌混合料時，應合理地計算好集料、填料和水泥之間的配合比，以保障投入的水泥穩定混合料、攪拌器的尺寸參數和拌和均勻性都符合混合料的生產質量控制要求，以保證水泥穩定碎石骨架密實結構的應用效果。

而且相關的建筑工程部門還需認識到，拌和設備中攪拌槳葉的形狀、尺寸、數量和安裝角度等都會影響到集料顆粒的均勻裹敷程度，所以，相關的建筑工程部門應進行對拌和均勻性、攪拌器充盈率和拌和時間三者之間關系的深度研究。經過試驗可知，三者之間存在著相互促進的關系：當攪拌器充盈率得到有效提升，就可以直接增加攪拌器中的材料數量，這樣就要求有更多的拌和時間，材料在攪拌器中經受各種作用的持續時間會更長，攪拌的質量和均勻性就會得到有效提升。相關的建筑工程部門應加強對拌和設備的保養，并勤于更換拌葉，這樣在進行水泥穩定混合料攪拌時，其攪拌的質量和均勻性都能得到保障，水泥穩定碎石骨架密實結構就能在公路基層中得到更加高質的應用。

2.2 拌和設備的水泥控制系統

拌和設備中水泥控制系統水泥計量的準確性，直接影響著骨架密實結構水泥穩定碎石的路用性能。以往建筑工程部門所運用的都是連續式水泥計量裝置，這使得控制系統控制的只是單一的水泥量，卻無法合理地控制水泥的供給、料倉的結構和水泥料位高低等問題，這都直接影響水泥計算的精確度，影響后續的施工效果。因此，相關的建筑工程部門應結合當前公路工程對于水泥穩定碎石骨架密實結構的要求，優化水泥流量計算裝置，改進水泥供給系統，加入現代化的檢測技術和測量技術，使其能實現動態瞬時的水泥流量檢測，也能讓控制人員對整個水泥供給、料倉結構和水泥料位高低進行合理控制，以有效地提高水泥供給的準確性、穩定性和計算精度，使骨架密實結構水泥穩定碎石基層的施工質量能得到更加高效的保障。

2.3 攤鋪設備

攤鋪機是一種用于高速公路和一級公路基層和面層攤鋪作業的施工設備，是由各種不同的系統相互配合完成攤鋪工作的，主要包含行走系統、液壓系統等，其工作效果直接影響著路面的平整度以及水泥穩定碎石骨架密實結構的路面性能。如若攤鋪設備出現了參數不穩定或是速度不均勻等問題，則會嚴重影響到骨架密實結構的穩定性，也會嚴重地影響其在公路工程中的運用價值。因此，相關的建筑工程部門還需結合水泥穩定碎石骨架密實結構的實際建設情況，合理選擇攤鋪設備。在操作上，合理控制攤鋪機的起步、緊急制動以及供料速度、攤鋪速度，從根源上消除因攤鋪設備的忽快忽慢造成的面層不平整和波浪等問題；合理調節攤鋪機參數，使其符合水泥穩定碎石骨架密實結構的建設要求；合理控制攤鋪機基準線，使路面的平整度能得到有效保障，也使得攤鋪設備的工作效果能得到有效保障[2]。

3 混合料配合比設計

3.1 集料級配基本理論

所謂混合料是粗細集料共同組成的集料，在開展水泥穩定碎石骨架密實結構基層施工的過程之中，集料級配直接影響著骨架密實結構的路用性能，如若不嚴格控制級配，就會使骨架密實結構出現抗裂效果低下、抗沖刷能力低下等問題，將嚴重影響公路的安全運營。因此，相關的建筑工程部門應對級配加以深度探究，通過運用填充理論的嵌擠原則以及基于最大密度曲線理論和粒子干涉理論的級配原理，使得用更細粒徑顆粒填充主骨料的骨料空隙比用最大次級粒徑顆粒填充能夠得到更緊密的效果，這樣骨架密實的程度就能得到有效提升，其摩擦阻力也能得到有效提升，其骨架密實結構的凝聚力也會更高。

3.2 不同規格集料配合比的確定

在集料的配合比設計過程中，相關的建筑工程部門可以基于以上填充理論的嵌擠原則，確定不同規格集料的比例。在開展配合比設計工作的時候，應選擇專業的配合比設計人員，因為結合料劑量的高低直接影響著半剛性材料的形成效果，也影響著整體性材料的抗拉強度。配合比設計人員要結合水泥穩定碎石骨架密實結構的建設要求，以及其荷載作用的強度要求，開展相應的混合料配合比設計工作。針對配合比設計中結合料劑量往往偏高、集料含量往往偏低的情況，適當提高混合料中的集料含量，這樣其收縮系數就能得到有效降低，混合料的整體抗裂性能和抗壓性能都能得到有效提升。配合比設計人員還需嚴格地遵循碎石級配、壓實效果和施工可行性原則，通過計算機反復調整材料的配合比，使各種集料使用比例都能滿足公路工程的建設要求。

4 施工工藝及質量控制

在開展水泥穩定碎石骨架密實結構施工的過程之中，相關的建筑工程部門應制定明確的施工工藝流程，要求相關的施工人員嚴格地按照工藝流程開展施工工作。如準備下承層—測量放樣—人工培路槽—拌和混合料—檢驗和運輸集料—攤鋪碾壓和處理接縫—開展養生及檢測工作，以保障水泥穩定碎石骨架密實結構符合公路建設要求[3]。

在準備下承層與測量放樣時，相關的建筑工程部門應先做好對基層的檢查，避免底基層出現翻漿、松散、起皮現象，并保證基層壓實度和強度都能達到規范要求。同時，通過嚴格控制測量放樣的精確度，保證立鋼模厚度與設計厚度相同，為后續施工工作提供有力的數據方位支持。在人工培路槽和拌和混合料時，相關的建筑工程部門應按照施工要求，利用先進的具有電子計量裝置的設備進行連續式拌和工作，保證拌和質量。在拌和的過程中，相關的工程人員還需注意各種原材料含水量的變化，通過調節原材料含水量來保障成品料的最佳含水量。混合料攤鋪時必須緩慢、均勻、不間斷地攤鋪，并合理地控制壓實設備的速度，保障其壓實和碾壓的效果。最后，通過養生和檢測，使得完成的水泥穩定碎石骨架密實結構能達到建設標準，進而高效地運用到公路工程之中。

5 結語

總而言之，在公路工程中合理地應用水泥穩定碎石骨架密實結構，可有效地保障公路工程的高質量和安全運營。相關的建筑工程部門在應用水泥穩定碎石骨架密實結構的過程中，通過對混合料進行合理的配合比設計、對施工機械進行合理控制、對拌和設備進行均勻性控制、對骨架密實結構水泥穩定碎石基層的施工工藝流程加以明確等，全面地保障水泥穩定碎石骨架密實結構施工工作高效開展，從而使其能被高效地應用到公路工程中。