探究水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)檢測控制的重要性

張 魏

(中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司，江蘇 蘇州 215151)

水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高等級公路路面結(jié)構(gòu)層，但在實(shí)際工程施工中，水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量卻沒有得到有效的保障。當(dāng)前在國內(nèi)的水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，主要是通過對混合料的拌合、運(yùn)輸、碾壓等環(huán)節(jié)的控制來進(jìn)行。隨著社會的不斷進(jìn)步，人們生活水平逐漸提高，混合料的生產(chǎn)工藝也隨之發(fā)生巨大變化，所以，想要更好地滿足智能化、機(jī)械化需求就必須要提高混合料的拌合均勻性與效率，同時(shí)還應(yīng)加大水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓質(zhì)量要求,以達(dá)到更高的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路交通的不斷進(jìn)步,水泥穩(wěn)定基層作為高等級公路的主要組成部分,在道路建設(shè)中的地位也越來越重要。然而在施工過程中,由于各種因素的影響導(dǎo)致路面出現(xiàn)開裂、變形等問題,對行車安全造成嚴(yán)重的威脅和損失。因此為了保證瀝青的質(zhì)量和延長其使用壽命,必須加強(qiáng)對水泥穩(wěn)定碎石的試驗(yàn)檢測工作。水泥穩(wěn)定碎石的原材料是用粉煤灰、石灰等摻合料來制備而成的一種混合物,是以一定的比例配制成的具有粘性的半固體材料。水泥穩(wěn)定碎石的性能與普通膠凝材料相比有很大區(qū)別。

(1)其粘聚性較高，而且流動性比較好,能夠滿足車輛的要求；(2)水泥的強(qiáng)度都很高,但是因?yàn)槠浔旧淼男再|(zhì)原因,不能被廣泛應(yīng)用；(3)水泥級配特性非常好，且價(jià)格低廉，可以得到大量的生產(chǎn)廠家，所以用這種方法來制作的混凝土耐久性強(qiáng)，并且能適應(yīng)不同的溫度條件。

1 水泥穩(wěn)定碎石基層影響因素分析

影響水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的主要因素有很多,包括原材料的配比、配合比設(shè)計(jì)、碾壓方式等。在這些因素中，材料性能是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。所以要嚴(yán)格控制好每一項(xiàng)的用量，才能保證工程的順利進(jìn)行。在實(shí)際的混凝土拌制過程中，要針對各種不同原料配比的拌和比例，根據(jù)具體情況制定相應(yīng)的最佳組合方案，從而確?；旌狭系募壟渚鶆颍岣咂涿軐?shí)度，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的效果；同時(shí)，還要加強(qiáng)對拌和的溫度控制，以防止過冷或過濕的現(xiàn)象發(fā)生，避免由于高溫而導(dǎo)致的骨料含水量過高，降低骨料的強(qiáng)度；此外，還應(yīng)注意的是,在使用瀝青時(shí)，應(yīng)選擇合適的攤鋪時(shí)間，以減少攤鋪的次數(shù)及厚度，這樣可以有效節(jié)約成本，并且還能使其具有良好的抗水耐受性。

1.1 水泥穩(wěn)定碎石基層材料

首先，在水泥穩(wěn)定碎石的施工過程中，需對原材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，在生產(chǎn)配制和使用的時(shí)候要高度重視，不能因?yàn)椴牧系膯栴}而導(dǎo)致混合料生產(chǎn)質(zhì)量不均勻，影響到工程的整體效果。其次，在施工碾壓過程中，需要按照施工工藝流程來完成，這樣才能確保碾壓質(zhì)量滿足要求。最后，在碾壓環(huán)節(jié)上，為了保證基層的平整度，必須采用相應(yīng)的措施來控制攤鋪機(jī)松鋪厚度，以此提高碾壓效率和強(qiáng)度，以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，還應(yīng)該做好基層的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的主要目的在于防止出現(xiàn)干縮、裂縫及快速形成強(qiáng)度，養(yǎng)護(hù)齡期按施工規(guī)范執(zhí)行，一般不宜少于7d，基層表面的水分含量會直接關(guān)系到水泥穩(wěn)定碎石基層的抗裂性，因此對于基層的養(yǎng)護(hù)就顯得尤為重要。

1.2 水泥穩(wěn)定碎石基層配合比

配合比組成設(shè)計(jì)是優(yōu)化混合料性能，是其滿足基層設(shè)計(jì)參數(shù)及路用性能的重要前提，尤其水泥劑量的選擇，是水泥穩(wěn)定粒料基層控制的關(guān)鍵性指標(biāo)，直接決定了基層材料的強(qiáng)度與經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際施工過程中,要根據(jù)不同混合料的性質(zhì)及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理的配比組成設(shè)計(jì),才能保證其適用性。在原材料選擇方面，要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范要求來選取,不能盲目選用劣質(zhì)原料；在配合比的設(shè)計(jì)中，要結(jié)合原材料具體情況，對混合料粒徑、級配等做出相應(yīng)的調(diào)整；對混合料配合比設(shè)計(jì)各項(xiàng)試驗(yàn)成果進(jìn)行匯總，分析，形成詳實(shí)的設(shè)計(jì)報(bào)告。

1.3 水泥穩(wěn)定碎石基層的力學(xué)原理

對于水泥穩(wěn)定碎石的力學(xué)原理是一個(gè)復(fù)雜的過程，在對其進(jìn)行分析的時(shí)候要考慮到以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。(1)在對水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度和級配變化情況下，通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水泥的粘度和彈性模量的大小都處于一定范圍內(nèi)時(shí)，其粘度值會隨著溫度的改變而發(fā)生相應(yīng)的變化；(2)當(dāng)混合料的抗拉強(qiáng)度達(dá)到較高水平時(shí)，其屈服面的應(yīng)力會隨之下降；(3)當(dāng)混合料的抗壓能力較低或超過臨界抗拉強(qiáng)度時(shí),就說明這個(gè)材料的抗壓效果不是很好，此時(shí)就應(yīng)該采取一些措施來提高其性能；(4)如果出現(xiàn)了裂縫，就要根據(jù)具體情況選擇合適的方法來處理，一般采用灌縫的方式來解決，但是灌縫的寬度要大于最大的裂縫寬，并且灌縫的深度也不能小于最大的裂縫寬。

1.4 水泥穩(wěn)定碎石基層材料的參數(shù)

(1)混合料的組成 水泥穩(wěn)定碎石的集料是由砂、石等粗細(xì)顆粒與水、水泥拌合而成的一種混合物，粗骨粒最大粒徑宜小于37.5mm，宜采用二級及以上級配組成，小于5mm顆粒含量根據(jù)粒形情況，按密級配原則選用，并嚴(yán)格控制混合料級配曲線處于中值范圍；(2)混合材料的性質(zhì) 水泥劑量的選擇根據(jù)《公路施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的要求及《道路工程路面基層的設(shè)計(jì)原則》，對于不同的材料應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用合適摻量，以保證其滿足使用性能，同時(shí)降低成本。當(dāng)水泥劑量偏低時(shí)，會造成基層混合料強(qiáng)度不足，從而影響基層整體承載力，如果用量過大時(shí)，導(dǎo)致其強(qiáng)度突增，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，最終使整體的穩(wěn)定性受到損害，提高了施工成本，因此需要通過試驗(yàn)確定各項(xiàng)材料的性能，并對混合料的配合比進(jìn)行嚴(yán)格控制和設(shè)計(jì)成果檢驗(yàn)。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)的重要性

在高速公路中水泥穩(wěn)定碎石基層是最為常見的一種形式，其具有較好的穩(wěn)定性和承載能力，但是由于其自身的耐水性，在施工過程中容易出現(xiàn)裂縫等問題，影響路面的使用壽命[1]。因此需要對水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行合理的應(yīng)用和管理，保證道路的質(zhì)量和行車的舒適度。水泥穩(wěn)定粒料的作用機(jī)理是在水泥發(fā)生水化反應(yīng)后，水化物能夠?qū)⒋?、?xì)骨料有效粘結(jié)在一起，通過重型碾壓形成具有一定強(qiáng)度的固結(jié)體。因而混合料配合比設(shè)計(jì)、材料檢驗(yàn)控制對水泥穩(wěn)定碎石基層的耐久性有著至關(guān)重要的意義。

2.1 水泥穩(wěn)定碎石基層施工流程的主要影響因素

在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，水泥劑量的選用是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在進(jìn)行水泥劑量的選取時(shí)，要根據(jù)工程實(shí)際情況來考慮。由于水泥劑量直接決定了混合料的強(qiáng)度等級，所以需通過不同劑量的混合料擊實(shí)與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，來優(yōu)化混合料配合比設(shè)計(jì)，從而優(yōu)選出強(qiáng)度合格、級配合理、密度最大的最優(yōu)水泥劑量。原材料的配制對于水泥穩(wěn)定碎石來說，其材料的配制是決定其耐久性能的關(guān)鍵因素，所以必須嚴(yán)格控制好骨料的級配、拌和物最佳含水量與攪拌時(shí)間，同時(shí)還要做好對骨料的運(yùn)輸工作，防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象，避免因離析而造成的裂縫問題。

2.2 疲勞壽命

混合料在使用過程中，由于外界環(huán)境的影響會出現(xiàn)一定的疲勞強(qiáng)度，而這種情況的產(chǎn)生是與材料的性質(zhì)、施工的條件以及施工的時(shí)間等相關(guān)因素有關(guān)；同時(shí)，也與水泥用量和最佳含水量、碾壓成型強(qiáng)度等多種因素有較大關(guān)系。在進(jìn)行實(shí)際工程建設(shè)時(shí)，會受到各種氣候和溫度等環(huán)境條件的變化而導(dǎo)致各種施工質(zhì)量問題，這就要求我們必須采取相應(yīng)的措施來避免這些現(xiàn)象的發(fā)生；另外，當(dāng)遇到較大荷載作用時(shí)，由于路面不平整，從而引起局部缺陷，這就需要采用一些方法來解決，比如，可以通過增加水泥的用量或者提高底基層強(qiáng)度和平整度的方式來處理，這樣能夠有效減少收縮性的應(yīng)力值[2]。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工流程控制

第一，在水泥穩(wěn)定碎石基層施工前，要現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)勘察，了解工程的實(shí)際情況，并根據(jù)實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)來制定相應(yīng)的施工方案，保證施工的質(zhì)量；第二，在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求，對材料級配、混合料配合比等方面的內(nèi)容明確相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；第三，在混合料運(yùn)輸過程中，要采取相應(yīng)措施，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象；第四，嚴(yán)控水泥溫度和拌和水溫度，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)，會導(dǎo)致拌和物的粘結(jié)強(qiáng)度降低，進(jìn)而影響到壓實(shí)效果；第五，拌和物的級配比例超出標(biāo)準(zhǔn)過多時(shí)，會導(dǎo)致離析、分層等問題，因此攤鋪過程中必須及時(shí)修補(bǔ)或者更換新的混合料，以滿足要求；第六，為了防止出現(xiàn)水泥過早凝結(jié)而造成施工中斷，宜選用凝結(jié)時(shí)間長的水泥以提高施工性，確保施工連續(xù)。

(1)攤鋪碾壓前，對底基層平整度進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，避免因?yàn)椴黄秸a(chǎn)生質(zhì)量缺陷；(2)在拌和過程中，嚴(yán)格控制混合料的級配，拌合時(shí)間必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)要對攪拌機(jī)進(jìn)行合理的配置；(3)在攤鋪成型階段，要對攤鋪機(jī)的碾壓工作做好檢查，確保其符合使用標(biāo)準(zhǔn)；(4)在碾壓完成后，及時(shí)灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止出現(xiàn)裂縫，影響后期的施工質(zhì)量；(5)在水泥穩(wěn)定碎石達(dá)到強(qiáng)度前，一般在7d內(nèi)，禁止開放交通，以防早期破壞發(fā)生，影響基層質(zhì)量。

本章主要針對水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中的質(zhì)量問題，提出了相應(yīng)的控制措施，以保證工程的順利進(jìn)行。

(1)加強(qiáng)原材料的管理和控制，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求選擇材料，確保混合料的級配比例符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在滿足強(qiáng)度的前提下，盡量降低成本，減少不必要的浪費(fèi)；(2)合理使用集料，材料運(yùn)輸、儲存的過程應(yīng)盡量避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，提高拌和物質(zhì)量；(3)對碾壓設(shè)備的選型，選用合適的碾壓機(jī)械，并定期對其檢查維修，防止因操作不當(dāng)造成的碾壓不合格，影響路面的壓實(shí)度、平整度；(4)根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境、安全情況，要做好充分的準(zhǔn)備工作，比如說灑水、覆蓋養(yǎng)護(hù)、開放交通前的管制等，確保養(yǎng)護(hù)齡期，從而達(dá)到養(yǎng)護(hù)的目的；(5)道路兩側(cè)的排水系統(tǒng)，應(yīng)做到及時(shí)排除積水，并采取有效的防護(hù)設(shè)施，以保障行車的安全暢通。

4 水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)檢測控制

混合料的強(qiáng)度是影響其質(zhì)量的重要因素，而水泥穩(wěn)定碎石基層施工的主要原材料就是水泥與粗細(xì)集料，因此要想保證其施工效果，就需要在施工之前做好相應(yīng)的試驗(yàn)檢測工作。在進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石的施工過程中，首先，要對水泥性能、粗細(xì)骨料級配和母材的抗壓強(qiáng)度等方面的指標(biāo)做一個(gè)全面的測試；其次，要對混合料的含水量、水泥劑量、干密度等相關(guān)的數(shù)據(jù)按規(guī)范要求做詳細(xì)的檢測；最后，還要根據(jù)實(shí)際情況制定合理的措施，以提高混合料的均勻性。在試驗(yàn)檢測的環(huán)節(jié)中，可以采用隨機(jī)抽樣的方式來檢驗(yàn)混合料的含水率、水泥劑量，同時(shí)也可采取分層、分批抽樣的方法來驗(yàn)證混合料的均勻性、碾壓密實(shí)度，及時(shí)查找原因并采取有效措施解決施工中的問題。

根據(jù)實(shí)際的工程情況，制定出合理的施工方案，以達(dá)到提高水泥穩(wěn)定碎石基層性能和使用壽命的目的；同時(shí)，要加強(qiáng)對施工人員的培訓(xùn)工作，讓其能夠熟練掌握相關(guān)技術(shù)操作，并能將理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，從而使其更好的應(yīng)用到生產(chǎn)中。在整個(gè)水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中，要嚴(yán)格按照規(guī)程要求，結(jié)合具體的環(huán)境氣候，來選擇合適的原材料、機(jī)械設(shè)備以及人工配置等，以確保混合料的強(qiáng)度和耐久性。

(1)針對水泥穩(wěn)定碎石的施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的分析與研究，并結(jié)合實(shí)際的案例對其施工技術(shù)及質(zhì)量控制提出合理的建議；(2)對于水泥穩(wěn)定碎石的原材料控制，主要從選材、碾壓、養(yǎng)生、質(zhì)量檢驗(yàn)等方面入手，以保證混合料的強(qiáng)度和耐久性為前提，選擇合適的原材料配制出適合的混合料，以達(dá)到最佳的配合比，從而提高拌和效率，降低成本；(3)對碾壓方法及時(shí)間的控制是為了使混合料在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成碾壓，保證其具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)開裂的情況，確保整體施工質(zhì)量。

5 結(jié) 語

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路交通事業(yè)也得到了長足的進(jìn)步與完善，而在施工過程中，水泥穩(wěn)定碎石基層作為一種新型的基層材料，其應(yīng)用范圍越來越廣，在工程建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用和地位。要注重對混合料的運(yùn)輸、攤鋪及碾壓、檢驗(yàn)、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的管理與控制，避免出現(xiàn)因攪拌不均勻而造成的強(qiáng)度不足、裂縫問題。