范 慶

(黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司)

1 影響強(qiáng)度的因素

1.1 土質(zhì)

土的類別和性質(zhì)是影響水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的重要因素，各類砂礫土、砂土、精土和黏土均可用水泥穩(wěn)定，但穩(wěn)定效果不同。試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明:用水泥穩(wěn)定級(jí)配良好的碎(礫)石和砂礫，效果最好，不但強(qiáng)度高，而且水泥用量少;其次是砂性土;再次之是粉性土和黏性土。重黏土難于粉碎和拌和，不宜單獨(dú)用水泥來(lái)穩(wěn)定，因此，一般要求土的塑性指數(shù)不大于17。

1.2 水泥的成分和劑量

各種類型的水泥都可以用于穩(wěn)定土。但試驗(yàn)研究證明，水泥的礦物成分和分散度對(duì)其穩(wěn)定效果有明顯影響。對(duì)于同一種土，通常情況下硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果好，而鋁酸鹽水泥較差。

在水泥硬化條件相似，礦物成分相同時(shí)，隨著水泥分散度的增加，其活性和硬化能力也有所增大，從而水泥土的強(qiáng)度也大大提高。

水泥土的強(qiáng)度隨水泥劑量的增加而增長(zhǎng)，但過(guò)多的水泥用量，雖能獲得強(qiáng)度的增加，在經(jīng)濟(jì)上卻不一定合理，在效果上也不一定顯著，而且由于剛性過(guò)大容易開(kāi)裂。試驗(yàn)和研究證明，對(duì)于中粒土和粗粒土，水泥劑量取4% ～8%較為合理。

1.3 含水率

含水率對(duì)水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度影響很大，當(dāng)含水率不足時(shí)，水泥不能在混合料中完全水化和水解，發(fā)揮不了水泥對(duì)士的穩(wěn)定作用，影響強(qiáng)度形成。同時(shí)，含水率小，達(dá)不到最佳含水率也影響水泥穩(wěn)定土的壓實(shí)度。因此，使含水率達(dá)到最佳含永率的同時(shí)，還要滿足水泥完全水化和水解作用的需要為好。

水泥正常水化所需的水量約為水泥重的20%，對(duì)于砂性土，完全水化達(dá)到最高強(qiáng)度的含水率較最佳密度的含水率為小;而對(duì)于黏性土則相反。

1.4 施工工藝過(guò)程

水泥、土和水拌和得均勻，且在最佳含水率下充分壓實(shí)，使之干密度最大，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性就高。水泥土從開(kāi)始加水拌和到完成壓實(shí)的延續(xù)時(shí)間要盡可能最短，一般要在6 h以內(nèi)。若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則水泥凝結(jié)，在碾壓時(shí)，不但達(dá)不到壓實(shí)度要求，而且也會(huì)破壞已結(jié)硬水泥的膠凝作用，反而使水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度下降。在水泥終凝時(shí)間達(dá)不到規(guī)定要求時(shí)，可以使用一定劑量的緩凝劑，但緩凝劑的品種和具體數(shù)量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。

水泥穩(wěn)定土需濕法養(yǎng)生，以滿足水泥水化形成強(qiáng)度的需要。養(yǎng)生溫度愈高，強(qiáng)度增長(zhǎng)得愈快，因此，要保證水泥穩(wěn)定土養(yǎng)生的溫度和濕度條件。

2 材料要求及混合料組成設(shè)計(jì)

2.1 材料要求

(1)土:凡能被粉碎的土都可用水泥穩(wěn)定。宜做水泥穩(wěn)定類基層的材料有:石渣、石屑、砂礫、碎石土、礫石土等。碎石或礫石的壓碎值對(duì)于高速公路和一級(jí)公路應(yīng)不大于30%，對(duì)二級(jí)和二級(jí)以下公路應(yīng)不大于35%。

對(duì)于二級(jí)公路以下的一般公路:當(dāng)用水泥穩(wěn)定士做底基層時(shí)，顆粒最大粒徑不應(yīng)超過(guò)37.5 mm，對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，顆粒最大粒徑不應(yīng)超過(guò)31.5 mm。土的顆粒組成應(yīng)符合表1規(guī)定，同時(shí)土的均勻系數(shù)(土的均勻系數(shù)為通過(guò)量60%的篩孔尺寸與通過(guò)量10%的篩孔尺寸的比值)應(yīng)大于1細(xì)粒土的塑性指數(shù)不應(yīng)超過(guò)9。

表1 水泥穩(wěn)定土的顆粒組成

(2)水泥

普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可以用于穩(wěn)定土，但應(yīng)選用終 凝時(shí)間較長(zhǎng)(宜6 h以上)的水泥。早強(qiáng)、快硬及受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。宜采用強(qiáng)度等級(jí)較低的水泥，如32.5級(jí)或42.5級(jí)水泥。

(3)水

飲用的水，均可以應(yīng)用。

2.2 混合料組成設(shè)計(jì)

水泥穩(wěn)定士混合料組成設(shè)計(jì)與石灰穩(wěn)定土基本相同。(1)強(qiáng)度和壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)

7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和壓實(shí)度應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)和所在路面結(jié)構(gòu)中的層位確定，如表2所示。

表2 水泥穩(wěn)定土混合料的強(qiáng)度(MPa)及壓實(shí)度(%)標(biāo)準(zhǔn)

(2)設(shè)計(jì)步驟

①制備同一種士樣、不同水泥劑量的混合料，一般按下列水泥劑量配制。

做基層用時(shí):

中粒土和粗粒土:3% ，4% ，5% ，6% ，7%;

塑性指數(shù)小于12的土:5% ，7% ，8% ，9% ，119%;

其他細(xì)粒士:8% ，10% ，12% ，149島，16%;

做底基層時(shí):

中粒土和粗粒土:3% ，4% ，5% ，6% ，7%;

塑性指數(shù)小于12的土:4% ，5% ，6% ，7% ，8%;

其他細(xì)粒土:6% ，8% ，9% ，10% ，12%。

②確定最佳含水率和最大干壓實(shí)密度。

③按最佳含水率和計(jì)算得到的干壓實(shí)密度制試件。根據(jù)表2強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)選定合適的水泥劑量。

工地實(shí)際采用的水泥劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定劑量多0.5% ～1.0%。