水泥劑量的檢測與控制

■宋 巖 ■阜蒙縣公路工程總公司，遼寧 阜蒙 123100

無機(jī)結(jié)合類穩(wěn)定粒料，作為路面基層具有良好的力學(xué)性能和穩(wěn)定性、耐久性等技術(shù)特點(diǎn)，且阜新地區(qū)砂礫料源充足，運(yùn)距合理，所以水泥穩(wěn)定砂礫，在二級及以下公路的基層施工中被廣泛應(yīng)用。但在實(shí)際施工中顯露出很多缺陷，比如水泥劑量低導(dǎo)致強(qiáng)度不足，水流劑量高導(dǎo)致基層出現(xiàn)裂縫、造價(jià)高等，都跟水泥劑量息息相關(guān)。因此，水泥劑量檢測及控制，是施工質(zhì)量控制領(lǐng)域中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

1 項(xiàng)目介紹

京沈線北公館營子至朝力馬橋段黑色路面改造工程(阜蒙縣境內(nèi))，路面結(jié)構(gòu):基層為35 厘米水泥穩(wěn)定砂礫+4 厘米中粒式廠拌瀝青冷再生混凝土水泥+3 厘米細(xì)粒式改性瀝青混凝土。現(xiàn)就基層施工進(jìn)行介紹，根據(jù)工程實(shí)際情況，穩(wěn)定劑為鷹山牌P.C32.5 復(fù)合型礦渣硅酸鹽水泥，設(shè)計(jì)水泥劑量為5%，集料為砂礫，級配符合設(shè)計(jì)要求，分兩層進(jìn)行施工。經(jīng)送檢水泥穩(wěn)定砂礫擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果為:最大干密度為2.15g/cm3，最佳含水量為8.9%。

2 水泥劑量的檢測方法及步驟

水泥劑量的檢測—EDTA 滴定法，本方法適用于工地快速測定水泥劑量，而且不受水泥齡期和少量含水量變化的影響，并可以檢查現(xiàn)場拌合和攤鋪的均勻性，因此在工地臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室廣泛采用。

2.1 配制試劑

(1)EDTA 二納標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取EDTA 二納(分析純)37.23g，用40—50℃的無二氧化碳的蒸餾水溶解，待全部溶解到室溫后定容至1000ml;(2)10%氯化銨溶液:將500g 氯化銨(分析純)放在10L 的聚乙烯桶中，加入4500ml 蒸餾水，充分振蕩完全溶解;(3)1.8%氫氧化鈉溶液(內(nèi)含三乙醇胺):用天平稱取氫氧化鈉18g 放入潔凈干燥的1000ml 的燒杯中，再加入1000ml 蒸餾水溶解冷卻至室溫，再加入2ml三乙醇胺攪拌均勻后裝入聚乙烯桶中;(4)鈣紅指示劑:取0.2g 鈣指示劑羧酸鈉和20g 硫酸鉀(預(yù)先在105℃烘箱中烘干1 小時(shí))混合，一起放入研體中研成極細(xì)粉末，儲(chǔ)于棕色廣口瓶中，以防受潮。

2.2 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

(1)取工地用的集料(砂礫)，用烘干法或者是酒精燃燒法測定集料的含水量，按最佳含水量8.9%在五個(gè)試樣中加水，五個(gè)試樣的水泥劑量按照0、2%、4%、6%、8%(使設(shè)計(jì)用量在中間)摻入，將攪拌好的試樣分別放入五個(gè)搪瓷杯中;(2)對于水泥穩(wěn)定砂礫混合料取1000g，加入10%氯化銨溶液2000ml，用攪拌棒攪拌5min，放置沉淀10min，將上部清液轉(zhuǎn)移到300ml 燒杯內(nèi)，攪勻，加蓋表面皿待測;(3)用移液管吸取上層(液面上1～2cm)懸浮液10ml 放入200ml 的三角瓶內(nèi)，用量管量取1.8%氫氧化鈉(內(nèi)含三乙醇胺)溶液50ml 倒入三角瓶中，此時(shí)溶液pH 值為12.5～13.0(可用pH12～14 精密試紙檢驗(yàn))，然后加入鈣紅指示劑(質(zhì)量約為0.2g)，搖勻，溶液呈玫瑰紅色，記錄滴定管中EDTA 二鈉溶液的體積V1，然后用EDTA 二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，邊滴定邊搖勻，并仔細(xì)觀察溶液的顏色;在溶液顏色變?yōu)樽仙珪r(shí)，放慢滴定速度，并搖勻;直到純藍(lán)色為終點(diǎn)，記錄滴定管中EDTA 二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V2(以ml 計(jì)，讀至0.1ml)。計(jì)算V1—V2，即為EDTA 二鈉溶液的消耗量。(注意:鈣紅指示劑的質(zhì)量必須準(zhǔn)確);(4)對其它幾個(gè)搪瓷杯中的試樣用同樣的方法進(jìn)行試驗(yàn)，記錄EDTA 二鈉溶液的消耗量，同種劑量的穩(wěn)定材料準(zhǔn)備兩個(gè)試樣，并計(jì)算平均值，精確至0.1ml，允許誤差不得大于均值的5%，否則重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄見表1;(5)以水泥劑量(%)為橫坐標(biāo)，以同一種水泥劑量穩(wěn)定材料的EDTA 二鈉溶液的消耗量(ml)的平均值為縱坐標(biāo)，繪制坐標(biāo)圖，即為水泥穩(wěn)定砂礫的標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)為一條順滑的曲線，如果砂礫料場和水泥品種更換要重新進(jìn)行試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

表1 水泥劑量EDTA 滴定記錄表

圖1

3 現(xiàn)場施工中水泥劑量的控制

3.1 現(xiàn)場攤鋪混合料水泥劑量檢測

現(xiàn)場配備臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室，每天都要檢測施工中的水泥劑量是否達(dá)到配合比設(shè)計(jì)要求，以控制施工質(zhì)量。在拌合機(jī)傳送帶上選取有代表性的混合料3000g，用上述方法進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)試樣1000g 進(jìn)行EDTA 滴定，記錄EDTA 二鈉溶液的消耗量，取二個(gè)試樣消耗EDTA 二鈉溶液的平均值與標(biāo)準(zhǔn)曲線比較，從圖中查出實(shí)際施工中的水泥劑量，控制在5%—5.5%之間，將檢測結(jié)果通知拌合站控制室，如果檢測出來的水泥用量偏高，一般采用減少轉(zhuǎn)速控制水泥量，使拌和機(jī)減少水泥出量;反之，調(diào)高轉(zhuǎn)速。

3.2 計(jì)算用量與實(shí)際用量核對

以一個(gè)星期為一個(gè)時(shí)間段進(jìn)行計(jì)算用量與實(shí)際用量的核對，一般由于基層施工需要的水泥用量大，且一般是理論計(jì)算的水泥量和實(shí)際施工時(shí)所用的水泥量相差不超過±5%，認(rèn)為拌和機(jī)的水泥計(jì)量正常，從5d 施工的3.5km 下基層(20cm)看，理論水泥用量為841t，實(shí)際用于該段下基層的水泥量為875t，偏差為+4.04%，水泥用量控制較好。

4 結(jié)語

隨著水泥穩(wěn)定砂礫基層在國省干線大中修工程中的應(yīng)用，水泥劑量檢測和控制變得越來越重要，而且這種方法適合工地實(shí)際情況，可操作性強(qiáng)、變異系數(shù)小，只有通過施工中水泥劑量檢測和控制才能保證施工質(zhì)量合格，保證不浪費(fèi)資源。

［1］JTJ 034-2000，公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］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.