摘要:文章从水泥稳定碎石的性质以及其施工特点,原材料及配合比环节技术控制,施工质量控制三方面来探讨。
关键词: 市政道路;水泥稳定碎石;基层;质量控制
水泥稳定碎石是一种半刚性基层,具有整体性强、承载力高刚度大、水稳性好而且较经济的特点,目前在市政道路基层广泛用,即在级配碎石和石粉中掺入适量的水泥和水,经拌和得到混合料在压实和养生后,当其抗压强度符合规定要求时形成水泥稳定土。
一 水泥稳定碎石的性质以及其施工特点
水泥稳定碎石基层是路面结构的主要承重层,其质量的优劣直接关系到道的使用性能和使用寿命,基层施工质量好坏会直接导致路面的早期破坏,因此须重视路面水泥稳定碎石基层施工的质量在市政工程的施工中,水泥稳定碎石基层的初期强度大、力学性能优越,具有较高的稳定性,其作为半刚性路面基层,且具有良好的抗冻性能,在市政工程的施工中得到广泛应用。但由于各种因素综合影响,在实际的施工中,还要确保整个环节的施工质量,才能更好保障水泥稳定碎石的基层施工质量。
二 原材料及配合比环节技术控制
1 原材料要求
(1)水泥:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石路面基层施工,禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其它受外界影响而变质的水泥。路面基层宜采用强度等级较低的水泥,宜采用标号32.5 级或42.5 级的水泥;水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求;要求水泥初凝时间大于3h、终凝时间不小于6h。
(2)碎石:碎石的最大粒径为31.5mm,轧石场轧制的材料应按不同粒径分类堆放,以利施工时掺配方便,采用的套筛应与规定要求一致。基层用级配碎石备料建议按粒径9.5 ~ 31.5mm、粒径4.75 ~ 9.5mm、粒径2.36 ~ 4.75mm 和粒径2.36mm 以下四种规格筛分加工出料。水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值应不大于28%,针片状含量宜不大于15%,集料中小于0.6mm 的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数< 9。集料中有机质含量不应超过2%,集料中硫酸盐含量不应超过0.25%。
2 混合料组成设计
(1)取工地实际使用的集料,分别进行筛分,按颗粒组成进行计算,确定各种集料的组成比例。
(2)水泥稳定碎石的配合比应符合设计要求,一般为4.5%水泥稳定碎石配合比为:水泥:碎石=4.5:100;4.0% 水泥稳定碎石配合比为:水泥:碎石=4:100。
(3)为减少基层裂缝,必须做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少含泥量的同时,限制细集料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量。具体要求水泥剂量不应大于5.5%、集料级配中0.075 mm 以下颗粒含量不宜大于4%、含水量不宜超过最佳含水量的1%。
(4)根据确定的最佳含水量,拌制水泥稳定碎石混合料,按要求压实度制备混合料试件,在标准条件下养护6 天,浸水一天后取出,做无侧限抗压强度。
(5)水泥稳定碎石试件的标准养护条件是:将制好的试件脱模称重后,应立即放到相对湿度95% 的养护室内养生,养护温度为20℃±2℃。养生期的最后一天(第七天)将试件浸泡在水中,在浸泡水之前,应再次称试件的质量,水的深度应使水面在试件顶上约2.5cm,浸水的水温应与养护温度相同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将已浸水一昼夜的试件从水中取出,用软的旧布吸去试件表面的可见自由水,并称试件的质量。前六天养生期间试件质量损失(指含水量的减少)应不超过10g,质量损失超过此规定的试件,应予作废。(6)水泥稳定碎石7 天浸水无侧限抗压强度代表值应满足:4.5% 水稳碎石7 天龄期无侧限抗压强度大于3.0MPa;4.0% 水稳碎石7 天龄期无侧限抗压强度大于2.5MPa。
三 施工质量控制
1集料的质量控制
集料的级配对水泥混合料的强度有显著影响,因此,应严格控制集料的最大粒径,碎石统料中大于37.5mm的石块,要避免使其进入搅拌机,需及时用人工剔除,同时应控制好31.5mm 以上的碎石含量和4.75mm 以下的碎石含量。为了减少水泥稳定碎石基层裂缝,应严格控制原料中细集料的含量和塑性指数。通过0.075mm筛孔的颗粒含量应控制在2% ~ 4%范围内,细土无塑性指数时其含量不应超过3%,细土的塑性指数要尽可能低,不宜大于2。
2 水泥剂量的控制
水泥稳定碎石施工的特点不同于其他半刚性材料,需保证有足够的时间满足施工工艺的要求,水泥应选用初凝时间在3h以上和终凝时间较长的水泥。终凝时间一般要求6h ~ 10h,夏季气温较高时可取高值,春秋季节气温较低时取低值。同时还规定水泥的最大剂量通常为5% ~ 6%,以减少水泥稳定土基层的干缩裂缝,实验表明,当水泥剂量超过6%后,随着剂量增加。混合料的最大干缩应变逐渐增大,基层容易产生干缩裂缝。
3 最佳含水量的控制
混合料含水量的大小对混合料的强度和干缩应变有很大影响,含水量过小,难以碾压密实,影响混合料的强度,且容易产生松散、起皮、裂纹等质量缺陷;含水量过大,碾压时容易产生“弹簧”现象,混合料压不实,同时,混合料大量蒸发散失水分,容易产生严重的干缩裂缝。实践证明,拌制混合料含水量宜略大于最佳含水量,一般可控制大于1% ~ 2% 左右,使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳含水量。
4 混合料拌和的控制
混合料的拌制质量是保证基层施工的基础,是至关重要的
环节。在拌和过程中:一是要保证混合料配合比的准确性和均匀性;二是要严格控制搅拌时间;三是要避免混合料在装料过程中发生集料离析现象。确保混合料配合比的准确性和均匀性,应在拌和前对设备进行调试,合理控制细料仓、中料仓、粗料仓和水泥料仓的输料机转速,仓门保持正常全开,达到按配合比要求匹配、均衡进料拌和。拌和时间对混合料的离析有较大影响,搅拌时间太短,各组成材料不能充分混合;搅拌时间过长会使水分散失,并造成粗集料下沉。因此,当搅拌机连续稳定作业时,应严格控制搅拌时间。
5 混合料摊铺的控制
摊铺前,应将下承层清扫干净,充分洒水湿润,并始终保持下承层表面处于湿润状态。混合料应采用机械摊铺,规范施工,保证摊铺效果。摊铺过程中,要随时用水准仪对松铺层高程、压实后高程进行跟踪测量检验,对明显厚度不足或偏高的及时进行处理,确保基层的高程、厚度、平整度符合设计要求。
6 碾压控制
混合料碾压是确保水泥稳定碎石基层获得足够密度和强度的重要施工工序,水泥稳定碎石混合料压实效果的好坏取决于两个方面:混合料含水量的控制;压实机械、压实工艺的选择。混合料碾压分为初压和终压两个阶段。初压是先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后面及时进行静压、轻碾,待基本成型并对标高、横坡进行检测、调整后再用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。施工中要由专人对压实进行监管,一边压实,一边检测。检测内容包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等。
7 养生控制
养生的目的是使水泥稳定碎石基层在规定时间内达到规定的技术指标,养生期限不小于7d,春秋季节气温较低,强度增长缓慢,养生期需要适当延长,建议为10d 左右。养生的方法有多种,如湿砂养生、草袋覆盖洒水养生、薄膜覆盖养生、沥青乳液养生等,可根据不同具体情况选用。养生结束后应及时铺装面层,不能长时间让水泥稳定碎石基层直接承受行车荷载。
总之,目前水泥稳定碎石基层在市政道路工程中都得到广应用,水泥稳定碎石基层具有良好的力学性能、板体性强、水稳定性好的优点。随着城市交通量和运输量的不断增大,各地对市政道路工程施工标准也就相应的提高。
参考文献:
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[3] 李世军. 市政工程中水泥稳定碎石基层施工分析[J]. 山西建筑,2014,12:157-159.
论文作者:苏宏伟,孙海珠
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/11/30
标签:碎石论文; 水泥论文; 稳定论文; 基层论文; 含水量论文; 粒径论文; 时间论文; 《基层建设》2016年20期论文;