杜俊熠

摘 要:公路路面水泥穩定碎石基層試驗的質量受到較多因素影響,為了提升其質量,應對各項參數進行控制。通過對水泥穩定碎石基層的工作原理的分析,結合路面基層、底基層的質量要求對質量進行控制,使施工能夠順利進行,為路面的施工帶來保障。
關鍵詞:公路路面;水泥穩定碎石基層試驗;質量控制
0 引言
在公路建設中,路面施工發揮了重要的作用,公路路面水泥穩定碎石基層的施工效果影響著工程整體質量,由于公路路面水泥穩定碎石基層的優勢比較多,得到了廣泛的應用。在進行施工前,需要進行試驗分析,結合試驗來進行設計及施工。為了加強施工的效果,應重視對路面水泥穩定碎石基層試驗的質量控制,采取有效措施提升設計的水平,使其滿足建設的要求。
1 水泥穩定碎石基層的工作原理
水泥穩定碎石以級配碎石為骨料,使用適當數量的膠凝材料及灰漿體積填充骨料中的空隙,根據嵌擠原理進行攤鋪施工,壓實度接近密實度,強度依靠碎石之間的嵌擠鎖結來實現,利用灰漿來進行填充。這種方式能夠保證良好的強度,隨著齡期的增加能夠結成板體,強度比較高,同時具有抗滲性及抗凍性作用。水穩水泥的用量通常為混合料3%~7%,無側限抗壓強度能夠達到1.5%~4.5% MPa,相比其他路基材料要高。
2 路面基層、底基層的質量要求
2.1 具有足夠的強度和剛度
基層應承受車輪的荷載作用,在設計標準軸次的重復作用下,基層不會產生較多的殘余變形問題,也不會產生剪切破壞、抗疲勞彎拉破壞,符合這幾點要求才能達到更好的效果。除了設計需要的厚度之外,基層材料應滿足抗壓、抗剪、彎拉及剛度要求。
2.2 具有足夠的水穩定性和冰凍穩定性
由于氣候條件影響,路面結構的基層、底基層在水及凍融作用下會出現沉降、脹裂等情況,要求路面基層、底基層在氣候、水溫環境中有一定的水穩性及冰凍穩定性,能夠滿足路面施工的要求。
2.3 具有足夠的抗沖刷抗腐蝕能力
在交通量的增加趨勢下,路面的基層及底基層都對抗沖刷有了新的要求,其中唧泥常產生在混凝土板的接縫、裂縫及邊緣位置,土和水的混合物在車輪荷載作用中會產生強制性位移,導致路面板承壓能力不均勻。經過研究發現,為了防止該情況的產生,應使基層排水通暢,要求基層材料具有良好的抗沖刷能力。
2.4 具有足夠的平整度
基層平整度對瀝青面層有著直接的影響,瀝青面層的平整度與基層之間有著一定的聯系,基層不平整會導致瀝青面層薄厚不均的情況,影響了其使用。另外,面層與基層之間的結合對瀝青面層的使用也有著較大的影響,應使路面結構在車輪作用下處于完全連接的界面應力狀態,減少瀝青面層底面或者半剛性基層內部拉應力及拉應變,并且減小溫度引起的瀝青面層的內應力及應變,避免病害問題的產生。
3 公路路面水泥穩定碎石基層試驗質量控制
3.1 材料的要求
水泥選擇普通硅酸鹽水泥,可使用標號較低(P. 032.5)而終凝時間較長的水泥,不應使用快凝、早強水泥或者變質水泥。水泥的使用最小劑量應采用集中場(廠)拌合法時不得小于4%,大劑量應控制其不超出6%,改善料的級配。碎石的選擇應符合級配范圍要求,壓碎值不應超出35%,采用瀝青壓碎指標要值CJTJ058-2000),液限應小于25%,塑性指數小于6,顆粒的最大粒徑不應超出37.5 mm。混合料組成設計中,試件養生溫度應在冰凍地區20±2,非冰凍地區為25±2,保養的時間一般為6天,浸水1天之后進行無側限抗壓強度試驗,圖紙基層設計應為水泥:Q碎石=6:94。試件的平均抗壓強度應符合Rd>Ra/(1-ZaCv),Rd為設計強壓強度要求3.0 MPa~4.0 MPa,Za為標準正態分布表中隨著保證率變化的系數,高速公路需要達到95%,Za=1.645,二級公路應為95%,Za=1.282。偏差系數小于20%。
3.2 原材料要求
水泥應選擇凝P. 032.5普通硅酸鹽水泥,水泥穩定碎石混合料中包括2 cm~4 cm碎石,1 cm~2 cm碎石,砂子(或石屑)三種材料,現場的石屑取材比較少,使用砂子來作為細集料。碎石使用的某廠生產的2 cm~4 cm碎石,1 cm~2 cm碎石,壓碎值為18. 9%、磨耗值22. 1%、視比重2.26 g/cm、吸水率0.5%。砂的Mx=2.77。水為一般飲用水。
3.3 組成設計
結合材料進行碎石及砂子進行摻配,計算出基層要求的級配計篩余各粒級中值A,取分計篩余中最大分計篩余B,集料用量比例為對應分計篩余粒級中值A(%)/集料最大分計篩余B(%)。得出相應的結果。結合基層碎石混合料組成計算校核,摻配比例為2 cm~4 cm碎石:1 cm~2 cm碎石:砂子=23.4:40.7:35.9。同時,結合相關要求,將材料根據比例進行摻配混合料,采用不同水泥劑量進行重型擊實試驗,獲得最大干密度及含水量。
3.4 水泥穩定碎石基層灰劑量標準曲線
為了測試控制水泥劑量是否符合要求,加強對劑量的控制,劑量測試方法與標準曲線一致,由于集料粒徑比較大,施工取樣過程中會產生不均勻的情況,可采用最佳含水量狀態下過5 mm篩下取300 g集料,在不同水泥(4%, 5%,6%, 7%, 8%)劑量的EDTA的消耗量(mL)。得到的基層水泥標準曲線回歸方程為Y=-2.589 98+0.309 8*X。經過配合比設計之后,路面基層施工質量應符合要求,對路面基層原材料進行控制,使其滿足設計的要求,使材料能夠獲得保障。還應使各材料級配比例符合設計級配范圍要求,基層碎石混合料拌合時間以及比例都應得到嚴格控制,使水泥劑量穩定。在施工中,應加強拌合施工,減少混合料的離析問題,將離析進行清除,并且保證混合料的攤鋪碾壓施工符合要求,加強對時間的控制,在碾壓完成之后,應檢測其壓實度是否符合設計標準。現場的基層水泥穩定碎石攤鋪施工中的標高及平整度應符合要求。
4 結語
在當前的公路路面施工中,水泥穩定碎石基層的試驗發揮了重要的作用,需要通過試驗明確其中的各項參數,為施工提供相應的參考依據,結合實際的情況及材料的特點,根據施工質量要求進行試驗,明確最終的結果,為施工的進行提供相應的支持,進而加強施工的效果。在質量控制中,應通過標準的試驗進行分析,可使試驗結果更加準確。
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