謝靜靜
摘要:水泥穩(wěn)定碎石(簡稱水穩(wěn))是一種無機結合料穩(wěn)定類材料,它是將碎石、石屑、水泥等材料通過攪拌、攤鋪、壓實和養(yǎng)生而形成的一種路面基層施工方法,因其具有板體性、水穩(wěn)定、抗凍性好及早期強度高等優(yōu)點而被廣泛用,,行車驗證效果良好。
關鍵詞:水穩(wěn);作用;特點;選用;施工;措施
為適應城市經(jīng)濟的發(fā)展,在市政道路基層中引入水泥穩(wěn)定碎石。水泥穩(wěn)定碎石(簡稱水穩(wěn))是一種無機結合料穩(wěn)定類材料,它是將碎石、石屑、水泥等材料通過攪拌、攤鋪、壓實和養(yǎng)生而形成的一種路面基層施工方法,因其具有板體性、水穩(wěn)定、抗凍性好及早期強度高等優(yōu)點而被廣泛用,,行車驗證效果良好。
一、水穩(wěn)的作用
水穩(wěn)基層是半剛性材料基層,主要是作為瀝青面層的下承層,承擔瀝青面層傳遞的行車垂直荷載,并將荷載均勻地分散在路基中。由于水穩(wěn)基層是瀝青路面結構中主要的承重層,對瀝青路面起到穩(wěn)定支撐的作用,其施工質量直接影響到瀝青面層的使用性能和壽命,因而應該加強對水穩(wěn)施工技術的研究和應用。
二、水穩(wěn)的主要特點
1、材料組成:水穩(wěn)的組成材料主要有:水泥、粗細集料和水。水泥通常使用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,集料包括人工碎石和石屑。水穩(wěn)的組成材料較為簡單,不包括任何特殊性的材料,料源廣泛,取材方便。
2、施工工藝:水穩(wěn)常采用集中拌和、機械攤鋪的方式進行施工,施工工藝簡單,生產(chǎn)能力強,機械化水平高,可形成規(guī)范化流水作業(yè),具有效率高、工期短、質量穩(wěn)定等優(yōu)點。
3、材料特性:水穩(wěn)是一種整體性材料,其結構為半剛性,板塊效應突出,具有較好的受力特性,同時具有較高的強度、抗?jié)B能力和抗凍能力,因而非常適合作為道路基層材料。
4、特定因素:水穩(wěn)施工受細集料、水泥及含水量的影響,易發(fā)生干縮和冷縮現(xiàn)象,產(chǎn)生裂縫;由于水穩(wěn)中包含水泥等膠結材料使施工過程有一個時間限制,因而必須在水泥終凝前一次性完成且達到質量標準,否則不易碾壓密實且影響水穩(wěn)的整體性,進而影響其強度。
三、水穩(wěn)材料的選用
1、水泥:由于不同種類的水泥具有不同的干縮性,而干縮性小的水泥在固化過程中產(chǎn)生的收縮應力較小,不易形成裂縫,因此在水穩(wěn)施工中應選用干縮性較小、標號較低的水泥,其初凝時間應超過3 h,終凝時間應超過6 h,水泥強度等級應不小于32.5 MPa,且3d抗壓強度不小于18Mpa,其他指標必須符合國家規(guī)定。
2、粗細集料:
(1)碎石:水穩(wěn)中單個碎石的最大直徑應小于31.5 mm,碎石應根據(jù)10~30 mm的級配要求進行合理級配。具有良好的級配往往具有良好的強度和耐用性。考慮到碎石在基層的受力特性,一般都選擇有棱角且外形接近立方體的反擊破石料,同時要求石料的壓碎值不超過30%,磨耗值不超過35%。
(2)石屑:石屑是通過篩分設備最小篩孔的集料,直徑通常為為0~5mm,用作碎石縫隙的填充材料,以確保水穩(wěn)良好的密實度和強度。
(三)水:通常情況下,適合人體飲用的水都可直接用于水穩(wěn)拌合和養(yǎng)護。當不確定是否可用時,應通過試件抗壓強度比對試驗進行確定。
四、水穩(wěn)主要的施工步驟
1、水穩(wěn)的組成設計:根據(jù)規(guī)范規(guī)定,應進行配合比擊實試驗和7天無測限抗壓強度試驗,結果應滿足R=(1-ZaCa)≥設計標準(3.5~4.0Mpa),以此來確定最佳配合比。最佳配合比的最大干密度為2.36~2.40g/cm3,最佳含水量為5%,水泥劑量為4.5~5.5%。
2、拌合:將組成材料按照設計的配合比,通過水穩(wěn)拌合機攪拌均勻,經(jīng)皮帶輸送機、儲料斗裝車運至施工現(xiàn)場。拌合時應嚴格控制水泥計量和含水量,可根據(jù)天氣和季節(jié)適當調整含水量,彌補在拌合、運輸、攤鋪過程中的散失。
3、攤鋪:可使用兩臺攤鋪機梯隊式攤鋪作業(yè)以減少縱向接縫,同時采用掛線方式控制攤鋪高程。攤鋪時攤鋪機的速度應與拌合機的生產(chǎn)能力相匹配,保證能夠連續(xù)攤鋪。
4、碾壓:應遵循先輕后重、先慢后快、先外側后中間的原則,碾壓時先行穩(wěn)定碾壓一遍,振動碾壓四遍,再靜壓兩遍,碾壓時應掌握好壓路機的碾壓速度,以保證平整度和壓實度為準。
5、養(yǎng)護:碾壓完成后應及時覆蓋養(yǎng)生布,灑水養(yǎng)生,保證表面潮濕。
五、水穩(wěn)施工要點
施工前所有的廠拌設備和計量系統(tǒng)應進行調試,保證設備正常運轉和計量準確;攤鋪前應將底基層清掃干凈并灑水使表面保持濕潤;拌合時應嚴格控制配合比、水泥計量和含水量;運輸時應采取遮蓋措施防止水分散失;攤鋪時應根據(jù)車輛到場數(shù)量調整攤鋪速度,保證連續(xù)和及時攤鋪,同時應盡量避免送料過程中骨料離析;碾壓時應根據(jù)攤鋪速度及時緊跟,保證在水泥終凝結束之前完成碾壓;養(yǎng)生時應及時灑水,保證水能灑到所有的水穩(wěn)層面上。
六、提高水穩(wěn)施工質量的措施
1、加大施工管理力度和提高機械化技術水平:
由于水穩(wěn)施工全過程機械化程度高,而且受水泥終凝時間的限制,因此,水穩(wěn)施工必須加大施工組織與管理力度,提高機械化施工技術水平,逐漸形成標準化和規(guī)?;氖┕つJ剑拍芨玫乇WC水穩(wěn)的施工質量。
2、使用粉煤灰:
使用粉煤灰主要有以下幾點優(yōu)點:粉煤灰顆粒外表非常光滑且具有良好的活性以及較低的吸水性,因此在水穩(wěn)中加入適量的粉煤灰可降低摩擦力,提高水穩(wěn)的和易性;可以增加水穩(wěn)后期強度,減少水泥用量,節(jié)約工程成本;可以減少用水量和水化熱的產(chǎn)生,減少干縮、溫縮裂縫的產(chǎn)生,進而提高水穩(wěn)結構層的整體穩(wěn)定性,故建議酌情使用。
3、水泥和水用量的控制:
水泥因具有干縮性和產(chǎn)生水化熱的特性,如果用量大,則易產(chǎn)生干、溫縮裂縫;用量小,則降低了粘結作用,從而降低了水穩(wěn)強度和穩(wěn)定性。而含水量如果較小,則混合料易離析,使水穩(wěn)難以形成均勻的結構和壓實度,影響水穩(wěn)整體強度;如果較大,則易出現(xiàn)“軟彈”,壓不密實,增加了干縮裂縫的產(chǎn)生。故在水穩(wěn)施工過程中應嚴格控制水泥計量和含水量。
總之,水泥穩(wěn)定碎石施工技術雖然已經(jīng)在國內廣泛地被使用,可是在具體的施工項目中仍然存有一定的問題值得我們思考與研究。
參考文獻:
[1]李華娟. 在市政道路工程中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術的應用分析[J]. 低碳世界, 2017(27):213-213.
[2]王健. 市政道路施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術應用[J]. 城市建設理論研究(電子版), 2018, No.253(7):108.