水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響因素

林文明

摘 要：水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度較高，在公路工程建設(shè)中容易出現(xiàn)裂縫，進(jìn)一步造成路面的開(kāi)裂，這不僅影響車輛的正常通行，同時(shí)也會(huì)給施工企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。以水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響因素為研究課題，進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石；強(qiáng)度；裂縫；含水量

中圖分類號(hào)：U416.214 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.086

水泥穩(wěn)定碎石是一種脆性材料，對(duì)溫度和濕度的變化比較敏感，因此，在建筑施工中，如果溫度、濕度控制不當(dāng)或荷載過(guò)重，則會(huì)導(dǎo)致路面裂縫等病害出現(xiàn)。雖然細(xì)小的裂縫在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)車輛的行駛造成不便，但隨著路面使用時(shí)間的延長(zhǎng)，道路內(nèi)部的基層結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞，從而影響路面的使用性能。

1 水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的形成及影響因素

1.1 水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的形成

在建筑施工中，為了增強(qiáng)碎石的穩(wěn)定性，多數(shù)情況下會(huì)利用水泥來(lái)穩(wěn)定碎石。在穩(wěn)定碎石的過(guò)程中，水泥、碎石和水之間的作用變化較為復(fù)雜，從而使水泥和碎石由分散性材料變成整體性材料，這也是水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度逐漸形成的一個(gè)過(guò)程。

1.2 水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響因素

水泥穩(wěn)定碎石基層材料由水泥、粗細(xì)集料等多種材料組成?！氨姸嗖牧霞稀边@一特質(zhì)決定了水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度受多種因素的影響。一般情況下，水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度會(huì)受原材料、配合比例、攪拌時(shí)間、攤鋪和碾壓工藝、開(kāi)放交通時(shí)間等多種因素的影響，這就增加了判斷主要影響因素和次要影響因素的難度，進(jìn)而需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究哪些因素為影響水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的主要因素，哪些為次要因素。由此可見(jiàn)，針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響因素的研究還需要借助大量的實(shí)驗(yàn)，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷主要影響因素和次要影響因素。因此，水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響因素的研究需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。

2 水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響因素的實(shí)驗(yàn)研究

與其他基層材料相比，水泥穩(wěn)定碎石這種半剛性基層材料的剛度較高、脆性較大、抗變形能力較差，尤其是在溫度和濕度變化較為明顯的情況下，使用水泥穩(wěn)定碎石建成的路面很容易出現(xiàn)裂縫。對(duì)于一些較薄的瀝青路面來(lái)說(shuō)，裂縫現(xiàn)象會(huì)直接反映到面層，比如發(fā)生干縮和溫縮應(yīng)變，從而形成反射裂縫。為了避免水泥穩(wěn)定碎石基面開(kāi)裂的情況出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定碎石基層混合料的配合比例和具體的工程施工時(shí)，需要對(duì)影響因素進(jìn)行系統(tǒng)的研究，從而找出影響水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的主要因素和次要因素，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定影響因素在哪個(gè)范圍內(nèi)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度是有利的。以下通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)來(lái)研究水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響因素。

2.1 正交實(shí)驗(yàn)

2.1.1 正交實(shí)驗(yàn)的目的

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯克喾€(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響因素，找出主要影響因素和次要影響因素，并在此基礎(chǔ)上找出其影響規(guī)律，確定影響因素在哪個(gè)范圍內(nèi)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度最有利。

2.1.2 正交實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果

在測(cè)試水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響因素時(shí)，多數(shù)情況下采用擊實(shí)實(shí)驗(yàn)。擊實(shí)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

結(jié)合擊實(shí)實(shí)驗(yàn)中的每組數(shù)據(jù)，以干密度為縱坐標(biāo)，含水量為橫坐標(biāo)，繪制干密度和含水量的曲線圖，就可以得出水泥穩(wěn)定碎石的最大干密度，具體如圖1所示。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在不考慮其他因素的情況下，假設(shè)級(jí)配、水泥劑量、含水量和壓實(shí)度都為正交因素，將7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和90 d劈裂強(qiáng)度作為水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的測(cè)試指標(biāo)。7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由這四個(gè)因素的F檢驗(yàn)結(jié)果得知：水泥劑量F>F0.01，說(shuō)明水泥劑量對(duì)7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度有著非常顯著的影響；級(jí)配F0.01>F>F 0.05，說(shuō)明級(jí)配對(duì)7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度沒(méi)有任何影響或者影響不明顯；含水量和壓實(shí)度F0.05>F，說(shuō)明含水量和壓實(shí)度對(duì)7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度沒(méi)有任何影響。

表3所示為90 d劈裂強(qiáng)度方差分析結(jié)果。從表3中可以看出，在90 d劈裂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中，級(jí)配、水泥劑量、含水量、壓實(shí)度的F檢驗(yàn)結(jié)果與7 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。

綜合表2和表3的數(shù)據(jù)可以得出，以上四種因素中對(duì)水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響最大的是水泥劑量，其次是級(jí)配、壓實(shí)度、含水量。

3 提升水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的建議

水泥穩(wěn)定碎石是建筑施工中常用的施工材料，具有造價(jià)低、強(qiáng)度高和整體性優(yōu)良等特點(diǎn)，得到了眾多建筑施工企業(yè)的認(rèn)可。但是，水泥穩(wěn)定碎石也是一種脆性建筑施工材料，在施工中，如果操作不當(dāng)、荷載過(guò)重或溫濕度變化較為明顯，就很容易導(dǎo)致路面開(kāi)裂，這不僅會(huì)嚴(yán)重影響路面的使用性能，還會(huì)給車輛的行駛造成不便。因此，在水泥穩(wěn)定碎石施工中應(yīng)定時(shí)養(yǎng)護(hù)，并及時(shí)對(duì)細(xì)小的裂縫進(jìn)行維修，嚴(yán)防開(kāi)裂情況出現(xiàn)。此外，還需要加強(qiáng)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響因素的研究，找出主要影響因素，然后根據(jù)主要因素的成因，制訂相應(yīng)的解決方案，從根本上解決路面開(kāi)裂問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響因素有很多。這主要是因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石所需的原材料種類較多，施工工藝比較復(fù)雜。另外，荷載大小、溫濕度變化也會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度造成一定的影響。因此，應(yīng)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行綜合判斷，并對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的組成成分、配合比例、含水量和壓實(shí)度等進(jìn)行深入的研究，從而找出影響水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的主要因素，然后根據(jù)主要因素的成因采取相應(yīng)的解決措施。

參考文獻(xiàn)

[1]李明杰.水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響因素的試驗(yàn)研究[J].公路交通科技，2010，27（4）：6-11，43.

〔編輯：劉曉芳〕