淺析公路的水泥穩(wěn)定碎石層試驗(yàn)檢測技術(shù)要點(diǎn)

黃　艷（衡陽公路橋梁建設(shè)有限公司，湖南　衡陽　421001）

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淺析公路的水泥穩(wěn)定碎石層試驗(yàn)檢測技術(shù)要點(diǎn)

黃艷（衡陽公路橋梁建設(shè)有限公司，湖南衡陽421001）

公路水泥穩(wěn)定碎石基層的試驗(yàn)檢測控制非常重要，水泥穩(wěn)定碎石基層在使用過程中如果沒有經(jīng)過嚴(yán)格的試驗(yàn)檢測，則很難達(dá)到很好的使用效果，因此，為了保證路面基層的質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，必須對水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確的試驗(yàn)檢測。對此，本文將結(jié)合工程實(shí)例，詳細(xì)探究公路的水泥穩(wěn)定碎石層試驗(yàn)檢測技術(shù)要點(diǎn)。

公路；水泥穩(wěn)定碎石層；檢測

1　引言

隨著公路工程的開展及施工技術(shù)水平的提升，公路質(zhì)量逐漸被人們所認(rèn)可。在公路建設(shè)過程中，由于水泥穩(wěn)定碎石具有良好的穩(wěn)定性及承壓性。合理選擇施工技術(shù)，并加強(qiáng)施工管理，提高公路整體穩(wěn)定性，具有一定的意義。公路工程穩(wěn)定性影響因素比較多，而水泥是公路工程施工中十分重要的施工材料，因此，必須加強(qiáng)對于水泥材料的質(zhì)量檢查。

2　工程概況

本工程為某公路路面施工項(xiàng)目，路面基層采用的材料為水泥穩(wěn)定碎石。在水泥穩(wěn)定碎石中所采用的水泥材料為普通硅酸鹽水泥，其中水泥穩(wěn)定碎石的物理性能要求如表1所示。在水泥穩(wěn)定碎石基層的施工過程中，需要進(jìn)行試驗(yàn)檢測的內(nèi)容主要有水泥劑量、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度以及基層壓實(shí)度等等，對于水泥劑量，需要進(jìn)行EDTA滴定。

本合同段路面墊層、底基層、基層結(jié)構(gòu)形式采取如下：①主線：15cm級配碎石墊層+32cm水泥穩(wěn)定碎石底基層+20cm低劑量水泥穩(wěn)定碎石基層（潮濕路段）；②A互通立交匝道工程：A、B匝道與主線相同，C～J匝道為20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+30cm級配碎石底基層；③B互通立交和服務(wù)區(qū)匝道工程：18cm水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm低劑量水泥穩(wěn)定碎石底基層+ 15cm級配碎石墊層。

表1　水泥穩(wěn)定碎石的物理性能要求

根據(jù)試驗(yàn)規(guī)范要求，試驗(yàn)路段長220m，對工程中厚32cm水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行試驗(yàn)。施工過程中考慮到水穩(wěn)基層較厚為32cm，為了保證工程質(zhì)量，采取分兩層攤鋪方法進(jìn)行施工，即16cm+16cm水泥穩(wěn)定碎石底基層。

為了提高穩(wěn)定基層的密實(shí)度，降低透水性，減少毛細(xì)水上升高度，阻止水分積聚，減輕凍脹，避免翻漿，防止不均勻變形。混合料攤鋪成型，含水率等于最佳含水量或大干最佳含水量1%時，即可用壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)后面進(jìn)行碾壓，碾壓段長度可根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫情況而定，氣溫高時，水分蒸發(fā)快，縮短碾壓段長，反之，可適當(dāng)延長碾壓段長度。碾壓應(yīng)由低處向高處逐步進(jìn)行。

重復(fù)碾壓的程序是：初壓→復(fù)壓→終壓。①初壓：壓路機(jī)靜壓1～2遍，緊接攤鋪進(jìn)行碾壓找平。初壓時要隨時檢查平整度、路拱，必要時予以修整。②復(fù)壓：初壓后可進(jìn)行復(fù)壓可振動碾壓3～4遍，碾壓至穩(wěn)定和無顯著輪跡為止。③終壓：1～2遍，消除碾壓中產(chǎn)生的軌跡和確保表面平整度。

每段碾壓完成后，應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)生，水泥穩(wěn)定層最終強(qiáng)度形成需要經(jīng)過相當(dāng)長的時間，養(yǎng)生對其強(qiáng)度形成有非常重要的影響，是施工中重要的環(huán)節(jié)。養(yǎng)生一般可采用灑水車灑水或草袋、帆布等適合的材料覆蓋。用灑水車養(yǎng)護(hù)時，灑水次數(shù)要根據(jù)氣候及路面水分蒸發(fā)情況確定，養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持表面潮濕。養(yǎng)生期一般為7d，水泥穩(wěn)定層攤鋪完成進(jìn)入養(yǎng)生期后，應(yīng)封閉交通，除灑水車外，其他車輛不得通行。達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時，可開放交通過人，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后車輛方可通行。

3　公路水泥穩(wěn)定碎石基層水泥劑量試驗(yàn)檢測

3.1試劑的配制

（1）0.1mol/L乙二胺四乙酸二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（簡稱EDTA二鈉）：首先采用天平嚴(yán)格測量37.226g的EDTA二鈉，接著將其溶解在微熱的蒸餾水中，蒸餾水中不得含二氧化碳，當(dāng)EDTA二鈉全部溶解在蒸餾水中之后將其放置冷至到室溫，之后即可淀容至1000mL。

（2）10%氯化氨溶液：首先采用天平稱取1000g的氯化氨，將其放置在容積20L的塑料桶中，接著在桶內(nèi)加入9000mL的無二氧化碳蒸餾水，然后充分搖晃塑料桶，使得氯化氨能夠完全溶解在蒸餾水中。

（3）1.8%氫氧化鈉（內(nèi)含三乙醇胺）溶液：首先采用天平嚴(yán)格測量18g氫氧化鈉，然后將其放置在1000mL的燒杯內(nèi)，并在燒杯內(nèi)加入1000mL的蒸餾水，接著將燒杯放置在電熱爐上進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜幔诩訜徇^程中采用玻璃棒對燒杯內(nèi)的溶液進(jìn)行充分的攪拌確保其完成溶解，之后將電熱爐關(guān)閉。當(dāng)溶液冷卻至室溫之后，即可在其中加入2mL的三乙醇胺，同樣進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁詈髮⑵涞谷胨芰贤皟?nèi)。

（4）鈣紅指示劑配置：首先采用天平稱取50g的硫酸鉀，將其放置在烘箱中采用105℃進(jìn)行1h以上的烘干，接著稱取0.5g鈣試劑加入到硫酸鉀中進(jìn)行混合，然后將它們放置在搪瓷研缽中進(jìn)行研磨，將其研磨成極細(xì)的粉末，最后采用棕色廣口瓶對這些粉末進(jìn)行存儲，避免粉末吸水潮濕。

3.2試驗(yàn)步驟

（1）從施工現(xiàn)場稱取1000g左右的拌和料，接著采用四分法均勻取樣分別稱300g放置在兩個搪瓷杯中，并在其中加入600mL已經(jīng)配制好的氯化氨溶液，采用玻璃棒進(jìn)行3min的攪拌，每分鐘內(nèi)攪拌的次數(shù)應(yīng)控制在110～120次之間。然后讓混合溶液自由沉淀5min，采用吸管將溶液上部的清液轉(zhuǎn)移到燒杯中，最后蓋上玻璃板進(jìn)行放置。

（2）采用玻璃移液管吸取10mL液面下1～2cm深度處的懸浮液，將其放入三角瓶中，接著采用量筒從已經(jīng)配制好的氫氧化鈉溶液中稱取50mL加入到三角瓶的懸浮液中，然后在三角瓶中加入一顆大約黃豆大小的鈣紅指示劑，并進(jìn)行充分的搖晃，此時溶液呈現(xiàn)玫紅色。接著在滴定管中加入大約100mL的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)液記錄V1，并將滴定管放置在滴定臺上，接著打開玻璃閥門，讓標(biāo)準(zhǔn)液緩慢的滴入到三角瓶中，在標(biāo)準(zhǔn)液的滴定過程中，持續(xù)進(jìn)行三角瓶的搖晃，從而使液體充分混合均勻。當(dāng)三角瓶中液體的顏色突然轉(zhuǎn)變成純藍(lán)色時，立即關(guān)閉閥門，并繼續(xù)搖晃三角瓶，如果液體的顏色依舊為純藍(lán)色，此時即可記錄用滴定的EDTA二鈉標(biāo)準(zhǔn)液的用量。如果溶液的顏色從純藍(lán)色又變?yōu)榧t色之后，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行EDTA溶液的滴定，直至溶液在變成純藍(lán)色為止，記錄V2。

（3）根據(jù)以上試驗(yàn)步驟所得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)即可繪制得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，對照消耗的EDTA二鈉數(shù)量即可確定混合料中的水泥劑量，根據(jù)所測定的水泥劑量即可進(jìn)行施工現(xiàn)場水泥劑量的調(diào)整。

4　公路水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度試驗(yàn)檢測

在對水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度進(jìn)行試驗(yàn)檢測時，首先選擇具有代表性的檢測點(diǎn)，在預(yù)檢位置安放基板、沿基板孔間位置向下開鑿，確?？讖脚c灌砂筒一致，深度為15cm，并將洞鑿松，取出材料，稱取質(zhì)量。值得注意的是，必須確保鑿出的材料在開鑿過程中沒有發(fā)生丟失，盡量減少誤差。取出樣品進(jìn)行含水率測定，灌砂結(jié)束以后稱量灌砂筒及砂質(zhì)量，并通過計(jì)算最終得出實(shí)測壓實(shí)度等。在檢測過程中，還需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）標(biāo)準(zhǔn)砂的標(biāo)定。在檢測之前，對標(biāo)準(zhǔn)砂的密度進(jìn)行標(biāo)定，并確保其準(zhǔn)確性。一般先將標(biāo)準(zhǔn)砂混介均勻后進(jìn)行烘干，等待冷卻后再進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定的次數(shù)至少要大于3次。標(biāo)定之后，將標(biāo)準(zhǔn)砂進(jìn)行密封保存，并采取措施避免潮濕。

（2）試坑的形狀。在檢測時，試坑的形狀盡可能是垂直的圓柱體。當(dāng)試坑上部窄、下部寬時，測壓的結(jié)果就會偏小，反之則會偏大。這樣就無法反映出壓實(shí)度準(zhǔn)確結(jié)果，從而不能保證工程的質(zhì)量。

（3）檢測與壓路機(jī)的間距。水穩(wěn)碎石層的水泥在終凝后的強(qiáng)度較高，終凝后不容易開鑿，因此壓實(shí)度檢測要及時在壓路機(jī)后進(jìn)行。同時要防止壓路機(jī)的振動影響灌砂，灌砂量的增加會對壓實(shí)度的準(zhǔn)確值產(chǎn)生影響。因此，壓實(shí)度檢測與壓路機(jī)的距離必須控制在合適的位置，以保證壓實(shí)度檢測的準(zhǔn)確性。

（4）檢測的位置。壓實(shí)度選樣的部位與邊部的距離應(yīng)該保持在0.5m左右；檢測點(diǎn)應(yīng)該在快車道與行車道交錯前進(jìn)，盡可能避開兩臺攤鋪機(jī)的接縫處與攤鋪機(jī)的中心分料處。

5　公路水泥穩(wěn)定碎石基層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)是確定每天施工的水泥穩(wěn)定碎石基層是否合格的重要手段。進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時，為了減少由于試件原因造成的強(qiáng)度偏差，一定要確保取樣均勻，且具有一定的代表性，最好是確保能夠和現(xiàn)場碾壓完成時間保持一致。成型強(qiáng)度試件在養(yǎng)護(hù)過程中一定要輕拿輕放，以免碰壞棱角，造成破壞，避免對試驗(yàn)檢測的結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生不良影響。另外，也要能夠保障養(yǎng)護(hù)室的溫度和濕度均能夠符合相關(guān)要求。

（試件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，不允許同等條件養(yǎng)護(hù)，一定要建好標(biāo)養(yǎng)室的建設(shè)）

6　結(jié)語

在公路水泥穩(wěn)定性檢驗(yàn)過程中，由于影響因素比較多，因此，檢測過程必須充分結(jié)合實(shí)際情況，使其適應(yīng)已有控制機(jī)制的要求。在公路水泥穩(wěn)定碎石層檢測過程中，需要做好碎石層的相關(guān)性能測試工作，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和有序性。根據(jù)已有檢測形式的要求，在水泥穩(wěn)定碎石層具體施工階段，要明確質(zhì)量控制形式，將具體檢測技術(shù)落實(shí)到實(shí)處，確保符合公路具體施工機(jī)制的要求，進(jìn)而達(dá)到理想的檢測效果。

［1］白 亮.公路水穩(wěn)碎石基層施工與試驗(yàn)檢測技術(shù)控制［J］.山西建筑，2013（02）：141～142.

［2］張留陽.淺析公路水泥穩(wěn)定碎石層的試驗(yàn)檢測控制［J］.全文版：工程技術(shù)，2015（11）：172.

［3］朱偉偉.水穩(wěn)碎石基層相關(guān)試驗(yàn)控制要點(diǎn)［J］.交通科技，2010（S2）：61～64.

黃 艷（1981-），女，工程師，本科，主要從事公路試驗(yàn)檢測工作。

U416.214

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2095-2066（2016）19-0226-02

2016-6-20