閆婷婷

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

隨著水泥穩(wěn)定土或水泥穩(wěn)定碎石廣泛應(yīng)用于路面基層或路面底基層中，在提高公路工程施工質(zhì)量的同時(shí)，也出現(xiàn)了一些問題，影響著公路路基穩(wěn)定層施工質(zhì)量。其中，水泥劑量的控制直接影響著基層施工質(zhì)量。如水泥劑量較大，則會(huì)增加一定的生產(chǎn)成本，且會(huì)導(dǎo)致基層裂縫較多，影響路面面層施工質(zhì)量;如水泥劑量較少，則難以保證穩(wěn)定層強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。為此，進(jìn)行水泥劑量的測(cè)定就顯得十分重要。EDTA滴定法能夠有效進(jìn)行水泥劑量測(cè)定，為保證水泥測(cè)定準(zhǔn)確性，在本文中，結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)EDTA滴定法在公路工程水泥劑量測(cè)定的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 工程概況

某高速公路工程，公路路面路基決定采取水泥穩(wěn)定碎石基層，基層采取粗粒式穩(wěn)定碎石，路基設(shè)計(jì)厚度為32 cm，設(shè)計(jì)應(yīng)用水泥劑量5%;在高速公路D標(biāo)段內(nèi)，碎石鋪設(shè)厚度在5 mm～30 mm范圍內(nèi)，粗砂0 mm～5 mm范圍內(nèi)，對(duì)集料性能指標(biāo)進(jìn)行了要求，如集料塑性指數(shù)為6.1，集料液限設(shè)計(jì)為23.4%，碎石與砂配合比為83∶17，集料合成級(jí)配滿足公路基層施工規(guī)范的要求;施工集料壓碎值為20.5%，集料穩(wěn)定劑選擇為普通硅酸鹽水泥;通過擊實(shí)試驗(yàn)，獲得應(yīng)用5%水泥劑量的穩(wěn)定碎石數(shù)據(jù)w0=6.2%，ρdmax=2.32 g/cm2。

2 EDTA滴定法標(biāo)準(zhǔn)曲線

EDTA滴定法標(biāo)準(zhǔn)曲線屬于施工工程檢測(cè)水泥劑量的重要標(biāo)準(zhǔn)，如在繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)出現(xiàn)偏差，則會(huì)嚴(yán)重降低水泥劑量測(cè)定的準(zhǔn)確性，從而無(wú)法保證水泥穩(wěn)定碎石的生產(chǎn)質(zhì)量。在某高速公路工程中D標(biāo)段范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)采取以下1號(hào)集料與2號(hào)集料兩種集料，集料配制見表1。

表1 1號(hào)集料與2號(hào)集料配制說明

通過對(duì)1號(hào)集料標(biāo)準(zhǔn)曲線與對(duì)2號(hào)集料標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定，并研究?jī)蓷l標(biāo)準(zhǔn)曲線之間存在的相關(guān)關(guān)系，從而獲得更為科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)曲線。將兩種不同配制方式下的集料制作成試樣，并分別進(jìn)行EDTA滴定試驗(yàn)。在試驗(yàn)中需要應(yīng)用到EDTA二鈉溶液、氫氧化鈉溶液與氯化鈉溶液等，兩種集料的試驗(yàn)結(jié)果見表2。

結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果可以得出以下兩個(gè)結(jié)論:1)1號(hào)試樣，按照配合比設(shè)計(jì)中的比例進(jìn)行混合料生產(chǎn)，并將混合料通過3.6 mm篩，然后選擇篩后水泥混合料，加入一定水與水泥制備而成。這種試樣不能達(dá)到試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)?zāi)M施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，從而會(huì)影響測(cè)定水泥劑量的準(zhǔn)確性。2)2號(hào)試樣，將混合料加入水與水泥后直接通過4.75 mm篩，這種方式能夠使試驗(yàn)室很好地模擬出施工現(xiàn)場(chǎng)的狀況。從混合料粘結(jié)與水泥之間的作用原理的角度分析，在混合料細(xì)顆粒含量較多時(shí)，混合料與水泥接觸更為充分，在拌合過程中，粘結(jié)在集料顆粒表面的水泥量較多。在同一水泥劑量的基礎(chǔ)上，消耗EDTA二鈉溶液量較多，與實(shí)際情況相符合。

表2 EDTA滴定法測(cè)定水泥劑量

3 EDTA滴定法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水泥劑量

EDTA現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的主要困難在于樣本的選擇，按照J(rèn)TJ 057-94公路工程穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程EDTA滴定法要求，決定在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)EDTA試驗(yàn)時(shí)需要選擇具有代表性的水泥穩(wěn)定碎石混合料300 g。為順利取得試驗(yàn)樣本，決定在公路工程鋪筑試驗(yàn)段時(shí)，按照150 m測(cè)6個(gè)樣本的方法，在300 m范圍內(nèi)進(jìn)行12次樣本試驗(yàn)，其試驗(yàn)方法分為如下兩種:

第一種方法:取樣方式上選擇為混合料四分法，選擇兩份300 g試樣進(jìn)行EDTA滴定，并根據(jù)1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定水泥劑量;

第二種方法:將3000 g混合料過4.75 mm篩，并從過篩后試樣中選擇出兩份300 g試樣，進(jìn)行EDTA滴定，根據(jù)2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定水泥劑量。

如表3所示，為以上兩種方法測(cè)定所獲得的水泥劑量、抗壓強(qiáng)度及芯樣特征等。

表3 EDTA滴定試驗(yàn)結(jié)果

通過以上試驗(yàn)結(jié)果可以看出，應(yīng)用1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行水泥劑量測(cè)定所獲得的平均值較大，存在著較大變異系數(shù)，而應(yīng)用2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行水泥劑量測(cè)定所獲得的平均值較為適中，所存在的變異系數(shù)較小。導(dǎo)致這種結(jié)果的主要原因?yàn)?，第一種試驗(yàn)方法樣本為四分法，難以保證所取樣本的粗細(xì)比例與實(shí)際情況一致，其粗細(xì)料比例存在著較大變化，導(dǎo)致其EDTA滴定所獲得的數(shù)據(jù)變化程度較大。而第二種試驗(yàn)方法則可以保證試樣與實(shí)際情況一致。通過以上分析可以看出，按照2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行水泥劑量的測(cè)定，可操作性較好，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性更高。在該高速公路工程中，進(jìn)行水泥測(cè)定時(shí)，選擇2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行操作。

4 EDTA滴定法測(cè)定水泥劑量的實(shí)際效果

按照公路路面基層技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，公路路基水穩(wěn)基礎(chǔ)的強(qiáng)度是以6 d保濕且24 h浸水的狀況下，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為主要標(biāo)準(zhǔn)，且要求公路路基期齡在7 d～10 d范圍時(shí)，取出的芯樣完整率應(yīng)超過80%。在該高速公路施工中，通過對(duì)施工后水穩(wěn)基層的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，基層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度在4.7 MPa～5.1 MPa范圍內(nèi)，其在期齡范圍內(nèi)芯樣完整率超過了85%。由此證明了該公路工程中采取2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行水泥劑量的測(cè)定準(zhǔn)確性較好。

5 EDTA滴定法測(cè)定水泥劑量過程中應(yīng)注意的問題

在進(jìn)行水泥劑量測(cè)定之前，保證試驗(yàn)所需要的溶液質(zhì)量，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)量充分配制溶液，溶液配制時(shí)間不宜太久;為保證EDTA滴定法測(cè)定水泥劑量的準(zhǔn)確性，選擇試樣一定要具備代表性;按照規(guī)范操作，嚴(yán)格保證標(biāo)準(zhǔn)曲線制作質(zhì)量，并進(jìn)行驗(yàn)證，保證標(biāo)準(zhǔn)曲線符合要求;如水泥或素集料發(fā)生變化，則需要重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線等。

6 結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，公路工程施工規(guī)模不斷擴(kuò)大，為保證公路工程施工質(zhì)量與效益，多會(huì)在公路路基施工中應(yīng)用到水泥穩(wěn)定碎石或水泥穩(wěn)定土基層。這種基層強(qiáng)度較高，水穩(wěn)定性良好，承載力與整體性較好，取材方便，應(yīng)用十分廣泛。在進(jìn)行水泥穩(wěn)定層施工過程中，水泥劑量的檢測(cè)屬于一項(xiàng)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。水泥劑量或多或少都會(huì)對(duì)公路路基施工質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重影響。當(dāng)前，EDTA滴定法屬于水泥劑量測(cè)定的主要方法。在本文中，結(jié)合某高速公路工程實(shí)際情況，對(duì)EDTA滴定法標(biāo)準(zhǔn)曲線、試驗(yàn)方法等進(jìn)行了分析，對(duì)公路工程中應(yīng)用EDTA滴定法進(jìn)行水泥劑量測(cè)定的實(shí)際效果及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析，證明了這種方法在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。

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