摘 要:隨著改革開放的不斷深入,我國的經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長,公路事業(yè)也發(fā)展迅速,人們對公路的要求也越來越高。公路平整度和行車舒適度會(huì)受到公路基層質(zhì)量的影響,所以應(yīng)該加強(qiáng)公路基層的質(zhì)量。由于水泥穩(wěn)定碎石基層的剛度大、強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng),而且其整體穩(wěn)定性以及水穩(wěn)定性較高,所以在近些年來的公路建設(shè)中被廣泛的應(yīng)用。文章從實(shí)際出發(fā),結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn),對水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量影響因素以及控制措施進(jìn)行說明,旨在為同行提供參考和幫助,共同提高我國的水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:水泥穩(wěn)定碎石;施工質(zhì)量;控制措施
水泥穩(wěn)定碎石成型后遇雨不泥濘,表面堅(jiān)實(shí),是高級路面的理想基層材料。水泥穩(wěn)定碎石主要是由粒料和灰漿體積組成。一般來說,粒料為級配碎石,灰漿體積包括水和膠凝材料,而膠凝材料一般是由水泥和混合材料共同組成的。級配碎石作為骨料,而骨料的空隙則是采用膠凝材料以及灰漿體積填充,最后攤鋪壓實(shí)。所以,其壓實(shí)度基本接近于密實(shí)度。水泥穩(wěn)定碎石的初期強(qiáng)度高,并且隨著齡期的延長,其強(qiáng)度會(huì)有所增加,最終結(jié)成板體,抗?jié)B度和抗凍性都會(huì)加強(qiáng)。文章主要對水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行了探究,并針對影響因素給出了控制措施。
1 水泥穩(wěn)定碎石的特點(diǎn)
作為近些年來廣泛應(yīng)用的公路基層,水泥穩(wěn)定碎石的特點(diǎn)明顯。首先水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度和剛度較好,這是由于水泥的水化作用,所以水泥穩(wěn)定碎石基層能滿足公路上層荷載對下層強(qiáng)度和剛度的要求;其次水泥穩(wěn)定碎石基層的水穩(wěn)定性較好,與混凝土結(jié)構(gòu)向相同,雖然該種基層的強(qiáng)度與含水量、溫度等多種因素有關(guān),但是并不受降水等的影響,因此該種基層的水穩(wěn)定性較好;另外,該種基層的抗沖刷能力較好,即使受到外界水的沖刷,但是并不易滲透到基層,所以其具備優(yōu)良的抗沖刷能力;除此之外,水泥穩(wěn)定碎石基層還具有較好的平整度,由于在具體的施工過程中,所有材料均可以使用機(jī)械完成,所以其平整度極易控制,完工后能保持較高的平整度。以上皆為水泥穩(wěn)定碎石的優(yōu)良特點(diǎn),基于這些特點(diǎn),使其成為一種高級的公路基層,滿足人們對公路的要求,所以得到廣泛的應(yīng)用。
2 施工質(zhì)量的影響因素分析
雖然水泥穩(wěn)定碎石基層的優(yōu)勢明顯,但是其也有諸多不足之處,如抗變形能力較差、脆性較差等,這些均會(huì)對公路的壽命造成影響。下面先對水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行分析。
2.1 混合料的組成
混合料的組成的首要因素就是水泥的含量,水泥劑量對于混合料的強(qiáng)度的影響較大,一般來說,水泥劑量越多,混合料的強(qiáng)度也就越高,但是水泥劑量也是有其峰值的,一旦水泥劑量過高,雖然強(qiáng)度增加了,但是同時(shí)會(huì)引起較大的收縮和較多的裂縫,這樣一來,就會(huì)對基層的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響,而且水泥劑量如果過高也不符合經(jīng)濟(jì)性的原則。由此可見,控制水穩(wěn)基層強(qiáng)度以及穩(wěn)定性的關(guān)鍵是水泥,一般來說,普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥均可作為水穩(wěn)碎石的結(jié)合料,但是其初凝時(shí)間應(yīng)該在3小時(shí)以上,終凝時(shí)間應(yīng)該在6小時(shí)以上,但是初、終凝時(shí)間過長的水泥也并不穩(wěn)定。所以要想做出較為合格的水穩(wěn)層,水泥質(zhì)量也是關(guān)鍵,應(yīng)該對水泥的各項(xiàng)特性進(jìn)行檢測。除了水泥之外,集料級配也是重要的因素之一,對于水泥穩(wěn)定碎石基層而言,集料的自身強(qiáng)度以及級配組成會(huì)對基層的承載能力造成影響,根據(jù)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn),粗集料應(yīng)該占混合料的60%以上,而細(xì)集料一般在0~40%為宜。除此之外,混合料的最大粒徑也會(huì)造成影響,一般來說,最大粒徑越大,混合料也就越容易離析,最終對鋪筑層的平整度造成影響。
2.2 含水量
除了混合料組成之外,含水量也是水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的影響因素之一。一般來說,含水量會(huì)對水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度、壓實(shí)度以及延遲時(shí)間造成影響。如果含水量較小,基層在碾壓成型過程中比較難以達(dá)到要求,而且,一旦水量不足,水泥也不會(huì)正常的水解和水化,最終對結(jié)構(gòu)層造成影響,使得板體松散。在另外一個(gè)方面,含水量較少的話,水泥漿就會(huì)粘稠,凝結(jié)會(huì)加快,反之,如果含水量較大則會(huì)延長凝結(jié)時(shí)間。此外,含水量的多少還會(huì)與是否開裂有關(guān),一旦含水量達(dá)到一定程度,出現(xiàn)裂縫的幾率就會(huì)增加。除此之外,含水量還影響著壓實(shí)度,經(jīng)過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證明,含水量不同會(huì)導(dǎo)致壓實(shí)度的不同,所以控制含水量對于壓實(shí)度的達(dá)標(biāo)是十分有意義的。
2.3 壓實(shí)度
除了以上兩點(diǎn),水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度的影響因素還有壓實(shí)度,由于水泥穩(wěn)定碎石屬于半剛性穩(wěn)定材料,其強(qiáng)度形成是基于壓實(shí)的基礎(chǔ),所以,一旦壓實(shí)度不夠,將會(huì)直接影響到路面強(qiáng)度。一般來說,壓實(shí)度需要達(dá)到98%以上。
2.4 養(yǎng)護(hù)
最后,養(yǎng)護(hù)工作的優(yōu)劣也會(huì)對其造成影響。一般來說,養(yǎng)護(hù)工作主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容,第一是保濕養(yǎng)護(hù),第二是齡期養(yǎng)護(hù)。在實(shí)際的養(yǎng)護(hù)工作中,在混合料形成初期應(yīng)該進(jìn)行保濕養(yǎng)生,這樣才能保證水泥在水化的作用中使水量能得到滿足;養(yǎng)護(hù)工作做得好能有效的減少失水過多,能減少干縮應(yīng)變加劇,最終能避免過早的產(chǎn)生干縮裂縫。
3 質(zhì)量控制措施
上文對影響水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量影響因素進(jìn)行了說明,現(xiàn)針對上述影響因素,提出質(zhì)量控制的具體措施。
3.1 混合料組成的控制
針對上文所述的混合料組成會(huì)影響水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量的現(xiàn)象,應(yīng)該對混合料的組成進(jìn)行控制。首先應(yīng)該控制水泥劑量,在保證所用水泥質(zhì)量的前提下,應(yīng)該嚴(yán)格的控制水泥劑量這對水泥穩(wěn)定碎石基層的施工有較大影響。對于拌合站水泥劑量的控制,由于取料的均勻性很難掌握,再加之不同滴液配置的誤差,所以在實(shí)際的過程中,水泥劑量滴定結(jié)果的離散性會(huì)很大,這并不能很客觀的反映出拌合站的水泥劑量情況,所以應(yīng)該充分做好拌合站的調(diào)試工作,使得計(jì)量準(zhǔn)確,誤差應(yīng)該嚴(yán)格控制在-50kg~50kg之間,此外,還應(yīng)該通過采用電子稱對水泥劑量進(jìn)行多次校核標(biāo)定,得到結(jié)果后輸入數(shù)據(jù)試拌,并在穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行EDTA滴定。在實(shí)際的施工過程中,由于水泥穩(wěn)定碎石容易受氣溫影響,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),平均氣溫在20℃以上時(shí),4.2%~4.5%的水泥劑量完全可以達(dá)到強(qiáng)度3.0~5.0Mpa的要求,而且成型較好;如果溫度在30℃以上時(shí),4.0%左右的水泥劑量完全可以保證取芯完整,強(qiáng)度能達(dá)到3.0Mpa以上;溫度在0~10℃之間,水泥劑量應(yīng)該稍微提高,一般來說為4.8%~5.0%為宜,而當(dāng)氣溫低至零度以下時(shí),則不宜施工。所以根據(jù)氣溫控制水泥劑量,能在一定程度上保證基層強(qiáng)度的同時(shí),還能有效地減少由于水泥原因帶來的水穩(wěn)基層裂縫。其次應(yīng)該科學(xué)的選擇最大粒徑,根據(jù)我國的相關(guān)規(guī)定,集料的最大粒徑不能超過31.5mm,這樣能有效的減少離析現(xiàn)象的發(fā)生。此外,還應(yīng)該合理進(jìn)行集料級配,一般來說,混合料應(yīng)該以接近級配中值為宜,在這個(gè)情況下,強(qiáng)度最高且水泥劑量最低而且在經(jīng)濟(jì)性上也具有優(yōu)勢。
3.2 含水量的控制
含水量會(huì)對水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響,因此應(yīng)該對含水量進(jìn)行控制。由于在實(shí)際的工作過程中,水穩(wěn)混合料的運(yùn)輸以及施工中碾壓過程的滯后,所以會(huì)有部分水分損失,因此,經(jīng)過相關(guān)的試驗(yàn),碾壓混合料的合理含水量應(yīng)該比最大含水量大0.5%~1.0%,這樣才能使實(shí)際過程中滿足水泥水化的要求,形成的路面質(zhì)量也較好。
3.3 壓實(shí)度控制
由于壓實(shí)度也會(huì)影響到水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量,所以應(yīng)該對壓實(shí)度進(jìn)行控制。在壓實(shí)度的測定中,相關(guān)人員應(yīng)該盡力避免出現(xiàn)誤差,而且應(yīng)該定期對實(shí)驗(yàn)所用的標(biāo)準(zhǔn)砂進(jìn)行清洗篩選,并且要定期標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)砂密度和錐體砂的質(zhì)量。在進(jìn)行含水量的測定時(shí),最佳處理方法是將挖出的全部混合料烘干后在進(jìn)行測定含水量的工作,如果用部分試樣測定含水量,試樣中粗集料的多少將會(huì)對混合料的含水量產(chǎn)生影響。
3.4 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作
在水泥穩(wěn)定碎石路面施工完畢后,土工布覆蓋應(yīng)該及時(shí),與此同時(shí),還要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),路面的強(qiáng)度會(huì)因此增大,裂縫也會(huì)減少。路面養(yǎng)護(hù)在高溫條件下更是應(yīng)該特別注意。另外,基于現(xiàn)場養(yǎng)生對路面水穩(wěn)基層強(qiáng)度的形成的意義重大,所以在施工中,應(yīng)該加強(qiáng)基層養(yǎng)生相關(guān)工作的力度。
4 結(jié)束語
總而言之,水泥穩(wěn)定碎石基層的優(yōu)勢較為明顯,比如剛度大、強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng),而且其整體穩(wěn)定性以及水穩(wěn)定性較高,能滿足人們關(guān)于平整度和行車舒適度的要求,因此在最近幾年的公路施工中得到了推廣使用,但是在水泥穩(wěn)定碎石基層的實(shí)際施工過程中,往往會(huì)有施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題,文章針對水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量的影響因素進(jìn)行總結(jié),并給出了相關(guān)的控制措施,希望可以提高施工質(zhì)量,為今后相關(guān)工程施工提供參考。
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作者簡介:姜偉(1976-),男,江蘇海門人,工程師,大專學(xué)歷,研究方向:公路與橋梁。