盧斌

摘 要 按照相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范及試驗(yàn)規(guī)程方法進(jìn)行水泥穩(wěn)定土配合比組成設(shè)計(jì)，最終得到符合規(guī)范、且滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的水泥穩(wěn)定碎石混合料。同時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，采用較少的水泥劑量可以較好地獲得施工質(zhì)量及節(jié)約成本。本試驗(yàn)基于大悟縣某一級(jí)公路進(jìn)行分析。水泥穩(wěn)定混合料的配合比設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個(gè)方面均對(duì)路面工程有較大影響。

關(guān)鍵詞 配合比設(shè)計(jì) 水泥穩(wěn)定土 強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來，我國(guó)的公路建設(shè)飛速發(fā)展，同時(shí)為了適應(yīng)現(xiàn)在大交通量和重軸載的特點(diǎn)，筑路材料也不斷地更新；經(jīng)過不斷研究和實(shí)踐，以水泥穩(wěn)定材料（簡(jiǎn)稱半剛性材料）修筑路面結(jié)構(gòu)的基層和底基層，已得到普遍的認(rèn)同和應(yīng)用。

在半剛性材料中，水泥穩(wěn)定混合料是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的筑路材料，具有優(yōu)良的性能，可用于各種類別道路的基層和底基層。由于是以水泥為膠結(jié)材料，因此具有良好的力學(xué)性能和板體性。與其它半剛性材料相比，水泥穩(wěn)定混合料具有早期強(qiáng)度高、強(qiáng)度增長(zhǎng)快、抗沖刷性能好、原材料來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，非常適合現(xiàn)代重型交通要求。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，公路交通量急劇增加，這對(duì)公路路面的主要承重層——基層提出了更高的要求。半剛性基層瀝青路面具有良好的力學(xué)性能和行車舒適性，適合于各種車輛的通行，同時(shí)具有良好的抗滑、抗?jié)B、耐疲勞的性能以及高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，因而受到廣泛的應(yīng)用。水泥穩(wěn)定土是用水泥做結(jié)合料所得混合料的一個(gè)廣義的名稱，水泥穩(wěn)定砂礫是水泥穩(wěn)定土的一種。在經(jīng)過粉碎或原來松散的土中，摻入足量的水泥和水，經(jīng)拌和得到的混合料在壓實(shí)和養(yǎng)生后，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求時(shí)，稱為水泥穩(wěn)定土，或稱半剛性材料。基層作為瀝青路面的主要承重層，其強(qiáng)弱和好壞對(duì)整個(gè)路面的強(qiáng)度、使用質(zhì)量和使用壽命都有十分重要的影響。配合比的設(shè)計(jì)對(duì)混合料的品質(zhì)和基層的性能影響甚大，是保證半剛性基層瀝青路面整體質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1骨架材料的要求

強(qiáng)度主要是取決于基層材料的質(zhì)量。公路等級(jí)越高，對(duì)材料的要求相應(yīng)的提高。所以，集料顆粒的最大粒徑必須有限制（最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm），顆粒愈大在拌合、整平和攤鋪時(shí)機(jī)械容易損壞，混合料更容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，平整度也難以達(dá)到更高的要求。因此，在現(xiàn)今普遍采用最大粒徑較小的基層材料。但是，給石料的加工帶來了難度，相應(yīng)地也增加了經(jīng)濟(jì)支出。因此，我國(guó)對(duì)低等級(jí)公路限制較寬。

但對(duì)一級(jí)公路和高速公路，由于對(duì)其使用性能要求高和投資大，應(yīng)采用最大粒徑較小的集料，以適宜于大面積的機(jī)械施工、保證施工質(zhì)量和延長(zhǎng)使用壽命。

2收縮性控制

對(duì)高等級(jí)公路要注意水泥穩(wěn)定碎石混合料這種半剛性材料早期產(chǎn)生的收縮性，一是水份蒸發(fā)而產(chǎn)生的干縮的程度；二是溫度升高或降低而產(chǎn)生溫度收縮程度。

水泥穩(wěn)定碎石在基層鋪成后，在不注意的情況下還沒有鋪筑瀝青面層就產(chǎn)生了干縮裂縫，就是按標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)養(yǎng)護(hù)到期后沒及時(shí)鋪筑瀝青面層，在太陽光下暴曬2-3d同樣會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，這種裂縫危害性會(huì)向上擴(kuò)展到面層，造成面層開裂。所以在鋪筑瀝青面層前采取措施防止半剛性材料的干縮是個(gè)十分重要的問題。為此應(yīng)控制小于0.075mm的顆粒含量以及集料中的粘土含量。應(yīng)盡量不采用含有塑性指數(shù)的細(xì)集料。達(dá)到控制混合料的收縮系數(shù)增大的目的。

水泥穩(wěn)定粒料的水泥劑量在5.0-6.0%時(shí)，其收縮系數(shù)最?。怀^6%后，混合料的收縮系數(shù)增大。為減少混合料的收縮性應(yīng)控制水泥劑量不超過6%。采取改善粒料級(jí)配，可以明顯減少因水泥造成的干縮，增加混合料強(qiáng)度和耐久性。

3養(yǎng)生溫度和延遲時(shí)間

由于溫度對(duì)水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度影響很大，原本不合格的材料，因?yàn)轲B(yǎng)生溫度過高而變的合格，原本合格的材料，因養(yǎng)生溫度過低而試驗(yàn)不合格。因此必須在規(guī)定的溫度下養(yǎng)生，夏季和冬季都必須采取必要的措施控制標(biāo)養(yǎng)室的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度和濕度。

延遲時(shí)間的影響：所謂延遲時(shí)間是指混合料從加水到路面碾壓終了的時(shí)間，延遲時(shí)間對(duì)水泥穩(wěn)定混合料的強(qiáng)度和所能達(dá)到的干密度有明顯的影響。延遲時(shí)間愈長(zhǎng)，混合料的強(qiáng)度和干密度損失越大，試驗(yàn)證明延遲2h，水泥穩(wěn)定混合料的干密度損失和抗壓強(qiáng)度損失與延時(shí)前相比都有明顯的下降。

因此應(yīng)采用終凝時(shí)間長(zhǎng)的水泥，又要規(guī)定施工的延遲時(shí)間。規(guī)范根據(jù)我國(guó)的國(guó)情制定了延遲時(shí)間3-4h。為了能合適的確定延遲時(shí)間，JTJ034-2000施工技術(shù)規(guī)范第2·7·2條規(guī)定在施工前必須做延遲時(shí)間對(duì)混合料強(qiáng)度的影響試驗(yàn)，并通過試驗(yàn)確定應(yīng)該控制的延遲時(shí)間。

4確定水泥最佳劑量

比較強(qiáng)度平均值和設(shè)計(jì)要求值，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，水泥劑量為6.0%時(shí)試件強(qiáng)度代表值均滿足且不低于4.0Mpa設(shè)計(jì)值要求。

考慮到試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差和施工中的保證率，對(duì)水泥劑量6.0%時(shí)強(qiáng)度數(shù)據(jù)通過公式：R≥Rd /（1-Z€%ZCV）驗(yàn)算，水泥劑量為6.0%強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)要求。

從工程經(jīng)濟(jì)性考慮，6.0%的水泥劑量為滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)的最小水泥用量；滿足規(guī)范規(guī)定的路面基層抗壓強(qiáng)度及壓實(shí)度的要求，故為此配合比的最佳水泥用量。

試驗(yàn)室目標(biāo)配合比綜合確定為：水泥：集料=6.0：100，混合料的最佳含水量為6.0%，最大干密度為2.217g/cm3，施工時(shí)壓實(shí)度按98%控制。

5注意事項(xiàng)

在配合比設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)對(duì)集料含水量按烘干至恒重時(shí)零計(jì)，但在工地施工時(shí)集料的含水量要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)上述生產(chǎn)配合比進(jìn)行調(diào)整，得出最終的施工配合比。