蔡 松
(江蘇太倉市創(chuàng)新建筑技術(shù)研究所有限公司,江蘇 太倉215400)
水泥穩(wěn)定粒材料主要由粒料和灰漿體積組成。粒料為級配碎石,灰漿體積包括水和膠凝材料,膠凝材料由水泥和混合材料組成。
水泥穩(wěn)定粒材料作為半剛性基層在高級公路路面基層中應(yīng)用較為廣泛,現(xiàn)場制作無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件,測其7天抗壓強(qiáng)度是控制路面基層施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。
表1 擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
測量對象:采用設(shè)計強(qiáng)度等級為3.5MPa的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粗粒土
測量標(biāo)準(zhǔn):JTG E51-2009《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》
JTG E42-2008《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》
CJJ1-2008《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
測量環(huán)境:溫度23℃
測量儀器:WA-1000型 萬能材料試驗(yàn)機(jī) (準(zhǔn)確度等級為I級),游標(biāo)卡尺(精度為0.1mm),DZY-11多功能電動擊實(shí)儀,MP15K電子天平。
測量原理:采用設(shè)計強(qiáng)度等級為3.5MPa的水泥穩(wěn)定粗粒土按室內(nèi)重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。配料時將試樣依次用四分法取樣,并且用烘干法測其試樣的含水量,預(yù)定兩次平行試驗(yàn)每次做5個不同含水量將碎石加水拌和均勻密封好浸潤兩小時后,摻入水泥做擊實(shí)試驗(yàn)。根據(jù)兩次擊實(shí)平行試驗(yàn)結(jié)果提供的最佳含水量5.2%與最大干密度2.298g/cm3及工地上預(yù)定的壓實(shí)度98%,制備一組標(biāo)準(zhǔn)試件共13個的(高:直徑=1:1)的圓柱體試件。成型時需要用壓力機(jī)壓入試模,約6小時以后脫模。脫模后的試件放置在溫度(20±2)℃,相對溫度>95%的養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)6天,然后再將試件浸泡在溫度為20℃水中1天后進(jìn)行無側(cè)限抗壓試驗(yàn)。試驗(yàn)前,將浸水一晝夜的試件從水中取出,表面擦干,并用游標(biāo)卡尺測量試件高度,將試件放在壓力機(jī)上,以1mm/min的加載速率均勻的向試件表面施加壓力直至破壞,記錄此時的最大破壞荷載P,根據(jù)公式算出試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。
水泥采用無錫白藥山水泥P·C 32.5,三天抗折強(qiáng)度為3.6MPa, 抗壓為16.4MPa,28天抗折強(qiáng)度為9.2MPa,抗壓為44.8MPa,初凝時間為 265min,終凝時間為320min。
碎石采用二 四 六石子,級 配 分 為 碎 石 (9.5--31.5)mm、碎石(4.75-19.0)mm 和石屑(0-4.75)mm。
合成水泥穩(wěn)定碎石混合料配比:
水泥:碎石(9.5--31.5):碎石(4.75-19.0):石屑(0-4.75)=5.5%:25.0%:36.0%:39.0%
取兩次平行試驗(yàn)結(jié)果,作曲線圖。
圖1
從圖1曲線中可以看出第一次最佳含水量為5.2%,最大干密度為2.295g/cm3,第二次最佳含水量為5.2%,最大干密度為2.302g/cm3。兩次平行試驗(yàn)的最佳含水率為5.2%,最大干密度為2.298g/cm3。
根據(jù)最佳含水量5.2%與最大干密度2.298g/cm3及工地上預(yù)定的壓實(shí)度98%,采用靜壓法制備13個(高:直徑=1:1)的圓柱體試件。7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如下表2:
表2
代入試驗(yàn)數(shù)據(jù)得:
偏差系數(shù)為:
通過5.5%水泥劑量的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值為4.0MPa大于設(shè)計強(qiáng)度等級要求3.5MPa。標(biāo)準(zhǔn)差S(Rc)=0.1MPa,強(qiáng)度偏差系數(shù)CV=2.5%。
考慮到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差和施工中的保證率,取95%的保證率及Za=1.3,對水泥劑量5.5%的強(qiáng)度數(shù)據(jù)通過R≥Rd(1-Za×CV)驗(yàn)算,強(qiáng)度滿足技術(shù)指標(biāo)要求。
[1]JTG E51-2009公路無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程[S].北京:人民交通出版社.
[2]JTG E42-2008公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程[S].北京:人民交通出版社.
[3]CJJ 1-2008城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.