淺談寒區(qū)抗裂級配碎石基層材料組成

溫濟(jì)華

(中國建筑第六工程局土木工程公司)

黑龍江省屬于寒冷地區(qū)，一年四季分明，溫差較大，易產(chǎn)生膨脹、收縮等病害，使得高速公路產(chǎn)生不同程度破壞，尤其是半剛性基層、底基層發(fā)生比較明顯的破壞，使得水泥混凝土、瀝青混凝土路面的使用壽命大幅降低。

水泥穩(wěn)定碎石類材料的配合比組成設(shè)計主要有根據(jù)設(shè)計文件或者有關(guān)規(guī)范對材料要求，通過具體試驗(yàn)項目選取合格的粗集料、細(xì)集料和水泥;通過篩分結(jié)果確定最佳的集料摻配比例，通過不同水泥劑量所得試驗(yàn)指標(biāo)確定水泥劑量，水泥穩(wěn)定碎石類混合料的最大干密度和其所對應(yīng)的最佳含水量。水泥穩(wěn)定碎石材料組成必須達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度要求和規(guī)范要求，同時還要具有較小的溫度收縮和干縮裂縫，在施工過程中不產(chǎn)生粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。

1 原材料要求

(1)水泥。

水泥制品廠普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等都可用于拌制水泥穩(wěn)定類材料，公路建設(shè)中宜采用等級為32.5或42.5級水泥，不允許使用早強(qiáng)類水泥，由人為或者外界條件原因潮解、硬化的水泥不得采用。水泥強(qiáng)度指標(biāo)、體積安定性等性能應(yīng)符合設(shè)計文件、規(guī)范規(guī)定;水泥初凝時間應(yīng)大于3 h、終凝時間大于6 h。如采用散裝水泥，在水泥進(jìn)場入罐時，要了解其出爐天數(shù)。剛出爐的水泥要停放7 d，且安定性合格后才能使用。

如采用袋裝水泥應(yīng)設(shè)置地勢較高、干燥、排水通暢的場地用于存貯，并采用防水材料進(jìn)行覆蓋。如受潮變質(zhì)禁止使用，保存時間不宜過長，超過三個月的必須進(jìn)行檢測。

(2)砂礫與碎石。

采用石質(zhì)堅硬、清潔、不含風(fēng)化顆粒，無雜質(zhì)的砂礫與碎石。底基層的碎石和砂礫最大粒徑為37.5 mm，基層碎石最大粒徑為31.5 mm，細(xì)集料中粒徑小于0.6 mm的顆粒必須做液限和塑性指數(shù)試驗(yàn)，要求液限必須小于28%，塑性指數(shù)必須小于6。技術(shù)要求見表1。

表1 水穩(wěn)底基層、基層集料質(zhì)量技術(shù)要求

(3)拌和用水。

凡是飲用水都可以使用，如果水源可疑，必須委托有資質(zhì)的試驗(yàn)檢測單位進(jìn)行水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)。

2 水泥穩(wěn)定類碎石混合料組成設(shè)計

取工地料場各種碎石，按照規(guī)范要求進(jìn)行水洗，進(jìn)行篩分試驗(yàn)，按圖解法或者公式法進(jìn)行計算，確定各種碎石的摻配比例。要求組成底基層混合料的級配應(yīng)符合表2的規(guī)定，基層混合料的級配應(yīng)符合表3的規(guī)定。

表2 水泥穩(wěn)定砂礫底基層設(shè)計文件級配范圍

表3 抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層推薦級配范圍

為保證底基層、基層強(qiáng)度都能達(dá)到設(shè)計或規(guī)范要求、抗裂能力達(dá)到最佳的效果，減少和延緩底基層、基層產(chǎn)生的裂縫，應(yīng)做到三控:在滿足設(shè)計強(qiáng)度的基礎(chǔ)上嚴(yán)格控制水泥用量;在減少含泥量的同時，控制細(xì)集料、粉塵料用量;施工時根據(jù)天氣條件控制含水率。在施工過程中要求水泥劑量應(yīng)小于5.0%，碎石合成級配中小于0.075 mm篩孔顆粒含量宜小于3%，施工含水量應(yīng)不超過最佳含水率的1% ～2%?；旌狭霞壟鋺?yīng)滿足波動范圍要求，施工中各篩孔級配值與生產(chǎn)配合比設(shè)計值允許誤差:0.075 mm，±1%，4.75 mm，±4%，19.0 mm，±6%。

根據(jù)上述材料要求，配合科學(xué)合理的施工管理，可有效控制基層、底基層產(chǎn)生的裂縫，有效延長公路使用年限。