公路水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

李少朋

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

1 工程概況

某公路工程路線全長(zhǎng)42.568km，第二合同段的長(zhǎng)度為9.751km，按照雙向四車道設(shè)計(jì)，路基凈寬25.5m，為填方路基。路面為瀝青混凝土面層，厚度17cm，由細(xì)粒式、中粒式和粗粒式瀝青混凝土組成，厚度依次為4.0cm、5.0cm 和8.0cm。底基層為水泥穩(wěn)定碎石基層，由于底基層具有承上啟下的作用，所以必須確保其質(zhì)量達(dá)標(biāo)。故此本文重點(diǎn)就該公路水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)展開分析。

2 公路水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)檢測(cè)主要包括水泥劑量檢測(cè)、碎石檢測(cè)、混合料含水率測(cè)定等。具體試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)如下。

2.1 水泥劑量檢測(cè)

在水泥穩(wěn)定碎石基層中，水泥的劑量與基層質(zhì)量具有密切聯(lián)系，因此檢測(cè)水泥劑量可以采用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中給出的絡(luò)合滴定法，按照2 000m2/次的頻率開展現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，具體技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.1.1 配置檢測(cè)試劑

（1）絡(luò)合滴定法試驗(yàn)檢測(cè)中，使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液為乙二胺四乙酸（EDTA）二鈉，配制方法如下：使用計(jì)量器具，稱取37.23g 分析純，隨后用不含CO2的蒸餾水將分析純?nèi)芙?，冷卻至室溫后定容至1 000ml[1]。

（2）配制濃度為10%的氯化銨溶液，操作方法如下：準(zhǔn)確稱取氯化銨500g，使用4 500ml的蒸餾水對(duì)氯化銨充分振蕩，使其完全溶解后，倒入裝有聚乙烯的桶中。

（3）配制濃度為1.8%的NaOH 溶液，操作方法如下：準(zhǔn)確稱取NaOH18g，放入容量為1 000ml 的燒杯中，加入1 000ml的蒸餾水，使NaOH溶解，隨后冷卻至室溫，加入2.0ml 的三乙醇胺，攪拌均勻之后，倒入塑料桶內(nèi)儲(chǔ)存。

（4）配制鈣紅指示劑，將羧酸鈉0.2g，與烘烤1h后的硫酸鉀20g 混合到一起，研磨成細(xì)粉末，裝入廣口瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)存[2]。

2.1.2 試驗(yàn)檢測(cè)過程

（1）選取具有代表性的穩(wěn)定材料，取中粒和粗粒土3 000g，細(xì)粒土1 000g，隨后稱取300g 水泥，放入搪瓷盤，搗散水泥結(jié)塊后，加入600ml 的氯化銨溶液進(jìn)行攪拌，時(shí)間控制在3min，確保每分鐘的攪拌次數(shù)達(dá)到110～120次。

（2）稱取中粒和粗粒土1 000g，加入2 000ml 的氯化銨溶液后進(jìn)行攪拌，時(shí)間控制在5min，靜置10min 后，取上清液，放入容量為300ml 的燒杯中，攪拌均勻后，加蓋表面皿待測(cè)。

（3） 使用移液管從液面上 1.0～2.0mm 處吸取10ml 的懸浮液，轉(zhuǎn)移到容量為200ml 的三角瓶中，并量取NaOH 溶液50ml，倒入三角瓶，隨后加入0.2g 的鈣紅指示劑，此時(shí)溶液呈現(xiàn)為玫瑰紅色，對(duì)滴定管EDTA 二鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積準(zhǔn)確記錄（該體積用V1表示）[3]。

（4）開始滴定，在滴定的過程中要將溶液搖勻，并觀察其顏色的變化情況，當(dāng)溶液變?yōu)樽仙珪r(shí)，可適當(dāng)放緩滴定的速度，直至溶液的顏色變成純藍(lán)色時(shí)，對(duì)滴定管內(nèi)的溶液進(jìn)行準(zhǔn)確記錄（該體積用V2表示）。

（5）用V1-V2，便可得到標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，據(jù)此繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，便可對(duì)混合料中的水泥劑量加以確定。為保證結(jié)果準(zhǔn)確無誤，可采取兩次平行試驗(yàn)的方法，取平均值，要求重復(fù)性誤差在均值的5%以內(nèi)，超出需要重新試驗(yàn)。

2.2 碎石檢測(cè)

2.2.1 級(jí)配試驗(yàn)

（1）按照碎石最大的粒徑，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，對(duì)試樣準(zhǔn)確稱取，隨后置于平板上，拌和均勻后堆成堆體并分成體積相等的四份，去對(duì)角線上的兩份混合到一起后攪拌均勻，堆成堆體。重復(fù)上述做法，將試樣縮分成試驗(yàn)所需的數(shù)量，烘干后備用。

（2）在電子天平上放置一個(gè)搪瓷盤，啟動(dòng)天平將讀數(shù)清零，稱取碎石后倒入搪瓷盤中，按粒徑大小從上到下的組合完成篩分。按篩孔大小，將套篩置于搖篩機(jī)上，搖晃10min后，將套篩取下，依據(jù)篩孔大小，用手篩，直至每分鐘通過量在試樣總量的1%以內(nèi)為止。將通過的顆粒與下一號(hào)篩一并過篩，從而將全部顆粒篩完即可[4]。過篩時(shí)，篩出碎石的粒徑超過20mm時(shí)，可在篩分中用手撥動(dòng)顆粒。準(zhǔn)確稱出不同號(hào)篩的篩余量。

（3）對(duì)分計(jì)篩余的百分率加以計(jì)算，計(jì)算出累計(jì)篩余的百分率，該號(hào)篩篩余百分率，加以上分計(jì)篩余百分率，可評(píng)定出試樣的顆粒級(jí)配。

2.2.2 含泥量

（1）采用縮分的方法，使試樣達(dá)到規(guī)定數(shù)量后，置于烘箱內(nèi)，在100～110℃的溫度下烘干，使試樣達(dá)到恒重，冷卻至室溫，等分為兩份備用。

（2）稱取一份試樣，放入淘洗的容器內(nèi)，然后向容器中注入適量的清水，并使水面高于試樣表面15cm，攪拌均勻后浸泡2h，以淘洗的方式將試樣上的雜質(zhì)去除干凈，渾水倒入套篩，將80μm 的顆粒濾除掉。需要注意的是，試驗(yàn)開始前要先將篩子表面潤(rùn)濕，避免超過80μm的顆粒流失，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[5]。

（3）用清水對(duì)篩上剩余的顆粒淋洗，將篩放在水中搖動(dòng)，洗掉粒徑在80μm 以下的顆粒，經(jīng)過篩余后的顆粒與容器內(nèi)洗凈的試樣全部倒入搪瓷盤中，放入烘箱在100～110℃的溫度下烘干至恒重并冷卻到室溫后，稱量重量。最后按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中給出的公式計(jì)算出試樣中的含泥量。

2.2.3 壓碎指標(biāo)值

（1）根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)給出的規(guī)定要求取樣，經(jīng)過風(fēng)干處理后，篩除粒徑超過20mm 和小于10mm 的顆粒，分成兩等分備用[6]。

（2）稱取3 000h 試樣，分為兩層裝入置于底盤的圓模內(nèi)，一層試樣裝好后，在底盤下放入直徑10mm的圓鋼，按住筒體，交替顛擊。第二層裝好并顛實(shí)后，要保證試樣表面與盤底的高度在100mm左右。最后按照規(guī)范給出的公式計(jì)算出試樣的壓碎指標(biāo)值即可。

2.3 含水率測(cè)定

水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，要做好混合料含水率的測(cè)定，頻率以每個(gè)作業(yè)段6 次以上為宜，要求達(dá)到最佳含水率±2%。可以采用酒精法，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混合料的含水率快速檢測(cè)，據(jù)此為施工控制提供依據(jù)。具體的檢測(cè)方法及要點(diǎn)如下：

（1）檢測(cè)前，要用清水沖洗蒸發(fā)皿并烘干，然后準(zhǔn)確稱取試樣，精確到0.01g。取2 000g 粗粒土樣本，置于蒸發(fā)皿內(nèi)，對(duì)其重量準(zhǔn)確稱量[7]。

（2）將1 500ml 酒精倒入試樣，使試樣完全被酒精浸沒，隨后用專用的刮土刀將試樣與酒精攪拌均勻，將混有酒精的試樣點(diǎn)燃，并在燃燒時(shí)攪拌試樣，燃燒遍數(shù)以2～3 遍為宜，試驗(yàn)過程中要避免試樣損失，防止影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3）當(dāng)蒸發(fā)皿冷卻至室溫后，稱取其質(zhì)量。做兩次平行試驗(yàn)，確保測(cè)得的含水率與最佳含水率的要求相符，即±2%[8]。在施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，用烘干法做含水率測(cè)定試驗(yàn)，與酒精法的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，若結(jié)果不符則必須重新測(cè)定，當(dāng)重測(cè)的結(jié)果仍然不符時(shí)，可以實(shí)驗(yàn)室烘干法所得的結(jié)果為準(zhǔn)。

3 結(jié)語

公路水泥穩(wěn)定碎石基層檢測(cè)是一項(xiàng)重要程度較高的工作，與公路整體質(zhì)量密切相關(guān)。為此，檢測(cè)人員應(yīng)了解并掌握相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)，并在實(shí)際工程中加以合理運(yùn)用，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而為施工提供指導(dǎo)依據(jù)。