杜俊熠
摘 要:公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)的質(zhì)量受到較多因素影響,為了提升其質(zhì)量,應(yīng)對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行控制。通過對水泥穩(wěn)定碎石基層的工作原理的分析,結(jié)合路面基層、底基層的質(zhì)量要求對質(zhì)量進(jìn)行控制,使施工能夠順利進(jìn)行,為路面的施工帶來保障。
關(guān)鍵詞:公路路面;水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn);質(zhì)量控制
0 引言
在公路建設(shè)中,路面施工發(fā)揮了重要的作用,公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層的施工效果影響著工程整體質(zhì)量,由于公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層的優(yōu)勢比較多,得到了廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)行施工前,需要進(jìn)行試驗(yàn)分析,結(jié)合試驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工。為了加強(qiáng)施工的效果,應(yīng)重視對路面水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)的質(zhì)量控制,采取有效措施提升設(shè)計(jì)的水平,使其滿足建設(shè)的要求。
1 水泥穩(wěn)定碎石基層的工作原理
水泥穩(wěn)定碎石以級配碎石為骨料,使用適當(dāng)數(shù)量的膠凝材料及灰漿體積填充骨料中的空隙,根據(jù)嵌擠原理進(jìn)行攤鋪施工,壓實(shí)度接近密實(shí)度,強(qiáng)度依靠碎石之間的嵌擠鎖結(jié)來實(shí)現(xiàn),利用灰漿來進(jìn)行填充。這種方式能夠保證良好的強(qiáng)度,隨著齡期的增加能夠結(jié)成板體,強(qiáng)度比較高,同時(shí)具有抗?jié)B性及抗凍性作用。水穩(wěn)水泥的用量通常為混合料3%~7%,無側(cè)限抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)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(zhì)量要求
2.1 具有足夠的強(qiáng)度和剛度
基層應(yīng)承受車輪的荷載作用,在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次的重復(fù)作用下,基層不會(huì)產(chǎn)生較多的殘余變形問題,也不會(huì)產(chǎn)生剪切破壞、抗疲勞彎拉破壞,符合這幾點(diǎn)要求才能達(dá)到更好的效果。除了設(shè)計(jì)需要的厚度之外,基層材料應(yīng)滿足抗壓、抗剪、彎拉及剛度要求。
2.2 具有足夠的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性
由于氣候條件影響,路面結(jié)構(gòu)的基層、底基層在水及凍融作用下會(huì)出現(xiàn)沉降、脹裂等情況,要求路面基層、底基層在氣候、水溫環(huán)境中有一定的水穩(wěn)性及冰凍穩(wěn)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(chǎn)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(huì)產(chǎn)生強(qiáng)制性位移,導(dǎo)致路面板承壓能力不均勻。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),為了防止該情況的產(chǎn)生,應(yīng)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(lián)系,基層不平整會(huì)導(dǎo)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(jié)合對瀝青面層的使用也有著較大的影響,應(yīng)使路面結(jié)構(gòu)在車輪作用下處于完全連接的界面應(yīng)力狀態(tài),減少瀝青面層底面或者半剛性基層內(nèi)部拉應(yīng)力及拉應(yīng)變,并且減小溫度引起的瀝青面層的內(nèi)應(yīng)力及應(yīng)變,避免病害問題的產(chǎn)生。
3 公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)質(zhì)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(biāo)號較低(P. 032.5)而終凝時(shí)間較長的水泥,不應(yīng)使用快凝、早強(qiáng)水泥或者變質(zhì)水泥。水泥的使用最小劑量應(yīng)采用集中場(廠)拌合法時(shí)不得小于4%,大劑量應(yīng)控制其不超出6%,改善料的級配。碎石的選擇應(yīng)符合級配范圍要求,壓碎值不應(yīng)超出35%,采用瀝青壓碎指標(biāo)要值CJTJ058-2000),液限應(yīng)小于25%,塑性指數(shù)小于6,顆粒的最大粒徑不應(yīng)超出37.5 mm?;旌狭辖M成設(shè)計(jì)中,試件養(yǎng)生溫度應(yīng)在冰凍地區(qū)20±2,非冰凍地區(qū)為25±2,保養(yǎng)的時(shí)間一般為6天,浸水1天之后進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),圖紙基層設(shè)計(jì)應(yīng)為水泥:Q碎石=6:94。試件的平均抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合Rd>Ra/(1-ZaCv),Rd為設(shè)計(jì)強(qiáng)壓強(qiáng)度要求3.0 MPa~4.0 MPa,Za為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表中隨著保證率變化的系數(shù),高速公路需要達(dá)到95%,Za=1.645,二級公路應(yīng)為95%,Za=1.282。偏差系數(shù)小于20%。
3.2 原材料要求
水泥應(yīng)選擇凝P. 032.5普通硅酸鹽水泥,水泥穩(wěn)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(xiàn)場的石屑取材比較少,使用砂子來作為細(xì)集料。碎石使用的某廠生產(chǎn)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(shè)計(jì)
結(jié)合材料進(jìn)行碎石及砂子進(jìn)行摻配,計(jì)算出基層要求的級配計(jì)篩余各粒級中值A(chǔ),取分計(jì)篩余中最大分計(jì)篩余B,集料用量比例為對應(yīng)分計(jì)篩余粒級中值A(chǔ)(%)/集料最大分計(jì)篩余B(%)。得出相應(yīng)的結(jié)果。結(jié)合基層碎石混合料組成計(jì)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(shí),結(jié)合相關(guān)要求,將材料根據(jù)比例進(jìn)行摻配混合料,采用不同水泥劑量進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn),獲得最大干密度及含水量。
3.4 水泥穩(wěn)定碎石基層灰劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線
為了測試控制水泥劑量是否符合要求,加強(qiáng)對劑量的控制,劑量測試方法與標(biāo)準(zhǔn)曲線一致,由于集料粒徑比較大,施工取樣過程中會(huì)產(chǎn)生不均勻的情況,可采用最佳含水量狀態(tài)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(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=-2.589 98+0.309 8*X。經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)之后,路面基層施工質(zhì)量應(yīng)符合要求,對路面基層原材料進(jìn)行控制,使其滿足設(shè)計(jì)的要求,使材料能夠獲得保障。還應(yīng)使各材料級配比例符合設(shè)計(jì)級配范圍要求,基層碎石混合料拌合時(shí)間以及比例都應(yīng)得到嚴(yán)格控制,使水泥劑量穩(wěn)定。在施工中,應(yīng)加強(qiáng)拌合施工,減少混合料的離析問題,將離析進(jìn)行清除,并且保證混合料的攤鋪碾壓施工符合要求,加強(qiáng)對時(shí)間的控制,在碾壓完成之后,應(yīng)檢測其壓實(shí)度是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)場的基層水泥穩(wěn)定碎石攤鋪施工中的標(biāo)高及平整度應(yīng)符合要求。
4 結(jié)語
在當(dāng)前的公路路面施工中,水泥穩(wěn)定碎石基層的試驗(yàn)發(fā)揮了重要的作用,需要通過試驗(yàn)明確其中的各項(xiàng)參數(shù),為施工提供相應(yīng)的參考依據(jù),結(jié)合實(shí)際的情況及材料的特點(diǎn),根據(jù)施工質(zhì)量要求進(jìn)行試驗(yàn),明確最終的結(jié)果,為施工的進(jìn)行提供相應(yīng)的支持,進(jìn)而加強(qiáng)施工的效果。在質(zhì)量控制中,應(yīng)通過標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)進(jìn)行分析,可使試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
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