新疆地区路面水泥稳定砂砾配合比设计研究

陈瑞娟

（中建新疆建工路桥工程有限公司，新疆 乌鲁木齐市 830054）

质量是工程项目的生命，试验检测是工程质量管理的重要手段。客观、准确、及时的试验检测数据，是工程实践的真实记录，是指导、控制和评定工程质量的科学依据。加强公路水运工程试验检测，充分发挥其在质量控制、评定中的重要作用，已成为公路水运工程质量管理的重要手段。

1 原材料选择过程中应注意的问题

1.1 根据公路等级、水泥稳定砂砾所处结构部位、土质的不同，对砂砾土的技术要求也有所不同，选用的原材料各项指标符合规程及规范要求，砂砾土级配符合规范要求的级配范围，如选定的料场级配不符合要求，对其按3～4个粒级进行筛分，筛分后的料按不同比例进行掺配，选取筛分结果符合规范要求级配的掺配比例做为最终的结果，新疆的大部分区域土质较简单，一般选用级配砂砾作基层，因为粘结性好，强度容易达到；不选用含粉质土的砂砾作基层，因为粘性较差，与水泥混合后不容易粘结，强度达不到要求。

1.2 水泥做为掺配材料，一般选用P.O32.5的缓凝水泥，要求初凝时间在4h以上，终凝时间在6h以上。

1.3 水一般选用可满足饮用水标准的水源。

2 配合比设计过程中应注意的问题

2.1 原材料检测

对选取的原材料进行颗粒分析、液限和塑性指数、击实试验、相对密度、压碎值、有机质、易溶盐等试验。在这过程中应注意所检各项指标均应在规范规定的范围内。

2.2 最大干密度、最佳含水量的确定

将检验合格、过筛的原材料按水泥剂量3%～6%进行掺配，并进行击实试验，确定最大干密度和最佳含水量。击实根据容许最大公称粒径的不同分为甲、乙、丙法。对于二级公路一般选用丙法，在这过程中应注意分三层击实，每层击完后下层进行拉毛，最后一层试样击实后，试样超出试筒顶的高度不得大于6mm，超出高度过大的试件应该作废。在测定含水量时应注意先把烘箱温度调整到110℃左右，然后再放入试样进行烘干，并应注意从加水拌和到进行击实试验间隔的时间愈长，水泥的水化作用和结硬程度就愈大，它会影响水泥混合料所能达到的密实度，时间间隔愈长，影响愈大，含水量、击实功、每一份料的均匀、击实曲线峰值点的选定都会对最大干密度和最佳含水量产生影响。

2.3 制作无侧限抗压试件

2.3.1 其中每个试件所用材料用量的计算方法非常重要，用量的准确性直接影响后期试验结果的质量，现以湿混合料6 000g，最佳含水量5.2%，水泥剂量6%为例，来说明一个试件所用各项材料的用量：干混合料＝6000g／（1＋5.2%）＝5703.4g，干土质量＝5703.4g／（1＋6%）＝5380.6g，水泥质量＝5703.4g－5380.6g＝322.8g，水的质量＝6000g－5380.6g－322.8g＝296.6g。

2.3.2 首先按四分法取料，向水中加水拌料、闷料，一般砂砾土不少于4h，在试件成型前1h内，加入预定数量的水泥并拌和均匀。在拌和过程中，应将预留的水加入土中，使混合料达到最佳含水量。拌和均匀的加有水泥的混合料在1h内制成试件，超过1h的混合料应该作废。制件过程中应注意将试模配套的下垫块放入试模的下部，但外露2cm左右，分三次装入，每次灌入后用捣棒插实，上垫块也应外露2cm，将试模放到压力机上以1mm／min的加载速率加压，直到上下压柱都压入试模为止，维持压力2min，在这过程中要特别注意两端垫块是否均匀进入。

2.4 抗压强度的确定

在这过程中应注意试件需要放置在竖向荷载中心位置，试验前，试件表面应用刮刀刮平，避免表面不均匀的突起物在试验过程中造成的应力集中，导致试验数据失真。结果处理上应注意同一组试件试验中，采用3倍均方差法剔出异常值，小试件可以允许有1个异常值，中试件1～2个异常值，大试件2～3个异常值，异常值数量超过上述规定的试验应重做。同一组试验的变异系数Cv（%）符合下列规定，方为有效试验：小试件Cv≤6%；中试件Cv≤10%；大试件Cv≤15%。如不能保证试验结果的变异系数小于规定的值，则应按允许误差10%和90%概率重新计算所需的试件数量，增加试件数量并另做新试验。新试验结果与老试验结果一并重新进行统计评定，直到变异系数满足上述规定。

2.5 滴定曲线的确定

此过程主要是确定EDTA标准曲线，以便施工过程中控制水泥的剂量及用量。在这过程中应注意所选每个样品的均匀性，料不均匀会影响滴定的结果。每个样品搅拌的时间、速度和方式应力求相同，以减少试验误差。配制的氯化铵溶液最好当天用完，不要放置过久，以免影响试验的精度。若素土、水泥较长时间没有改变，应在每天试验前，增加1～2点对标准曲线进行验证，以减少原材料可能的离散对试验结果的影响。在EDTA滴定过程中溶液的颜色有明显的变化过程，从玫瑰红色变为紫色，并最终变为蓝色。因此要把握好滴定的临界点，不可直接将溶液滴到纯蓝色，因为在滴定过量时，溶液的颜色始终保持为纯蓝色，因此如果没有经过临界点，则可能已经过量很多。一般来说，在溶液颜色变为紫色后，如水泥剂量较低，1～2滴就能彻底变蓝；如水泥剂量较高，可能需要再多些。因此，此时的滴定速度务必放慢，逐滴滴入，并保持摇匀，以免滴定过量。

3 配合比选定时应注意的问题

按不同水泥剂量所做的试验，选用水泥剂量不低于设计标准且强度满足要求的水泥掺配做为最终的结果，注意水泥剂量的选取要适中不宜过小也不宜过大。水泥剂量根据要求一般控制在4.5%～6%之间。

4 试验段铺筑应注意的问题

按选定的配合比进行试验段铺筑，一般采用集中厂拌法施工，建立水稳拌和站，在水稳拌和站拌料，再运到现场用摊铺机铺筑，一般要求拌和站实际采用的水泥剂量比室内试验确定的水泥剂量多0.5%～1%，在铺筑过程中随时取样检测其含水量、水泥剂量是否在设计范围内，无侧限抗压试件在规定温度下保湿养生6d，浸水1d后，进行无侧限抗压强度试验，判定所检强度是否达到规范规定的强度要求。铺筑完成的路面，经压实度检查合格后，应立即养生，一般不少于7d，养生到期后，钻芯取样，看是否能钻出完整的芯样以及芯样的密实程度，如以上所检测指标都在规定的范围内，后期其他路段就按铺筑试验段的配合比进行铺筑，如以上所检指标存在不合格，应对其配合比进行调整直至完全符合标准为止。

5 结语

水泥稳定砂砾路面结构层已成为新疆路面结构层设计中不可缺少的一项，但其也存在一定的弊端。水泥稳定砂砾配合比设计及施工过程控制的好坏直接影响成形后的质量，设计不好，会产生裂纹影响沥青路面的质量，使路面产生推移和裂纹，所以水泥稳定砂砾配合比设计要求注重每一个环节。

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