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摘要:本文中将对水泥稳定碎石的工作原理以及质量控制进行详细的分析与论述,充分体现出水泥稳定碎石材料的优良性能,进而对施工技术进行深入的研究与探讨,为水泥稳定碎石路面基层施工的开展提供参考。
关键词:水泥稳定碎石路面;基层施工;技术探讨
水泥稳定碎石是近年来用于路面基层施工建设的材料,通过水泥、集料的混合搅拌而成,且水泥稳定碎石材料,不仅具有很好的硬度、强度,还具有防水防渗透性能,材料性能稳定,多用于公路的路面基层建设当中。随着城市化建设的不断发展,对公路的建设要求也随之增高,为了能够保证公路良好的舒适性和安全性,采用各方面性能较好的材料是公路建设的基础保障。水泥稳定碎石可用于高级公路建设,因此该材料在路面基层中有着较为重要的地位。
一、工作原理
水泥稳定碎石又可称为水稳,是由多种无机材料结合而成的具有稳定性质的材料,其中包括碎石、水泥等材料,进行搅拌、摊铺、压实和养护等施工工艺而建成的路基形式。碎石在水稳材料当中充当加固材料,利用碎石之间的孔隙来提高材料的整体强度,水泥灰浆可充分的填补随时间的缝隙,更强化了材料的整体性能。水稳在路面基层的建设中,具有很高的强度,且强度会随着路基的使用时间的增加而增加。通常在公路建设中,在进行沥青的铺设前,要进行水稳路面基层施工的建设,也优化路面结构,吸收和承担来自沥青路面上的行车荷载力。在水稳路基中,水泥的用量要大于碎石的用量,混合料在其中的占有比例为3%~6%。水稳材料还有很好的防渗透性能,可作为高级路面的基层建设。为了保证整个工程施工的顺利进行,水泥稳定碎石路面的施工要在水泥终凝前全部完成。由于水稳材料不易被修改,如果出现质量问题,那么不仅会增大施工难度,而且还会延误工期,因此要确保施工质量。针对这一特点,水泥稳定碎石路面基层的施工方法与现代化、机械化的建设方向相吻合。
二、原材料的质量控制
1、原材料检验标准
水泥稳定碎石材料中主要有水泥和集料。其中集料又可分为粗集料和细集料。原料的原则可根据以下几点来进行:①水泥原料的选取要注意水泥的初凝时间,要将初凝时间控制在3h以上,且终凝时间要长,且水泥的出厂日期、质量合格证书等都要符合水泥使用标准,通常情况下会选用Po42.5缓凝水泥;②粗集料的选取应按照工程设计中路基建造的实际强度来确定粗集料的颗粒大小和级配;③细集料好保证颗粒大小的均匀,并且要对狮蝎和颗粒的参合量进行控制;④采用应用水为搅拌拌合的主要水源类型。
2、碎石集料
碎石集料的选取和级配是影响水泥稳定碎石材料强度的重要因素。在水泥剂量不便的情况下,粗粒土比细粒土的收缩性更小一些,在此基础上,增加水泥剂量,则收缩性减小,直到达到最小收缩值;继续增加水泥剂量,收缩性反而增大,直到产生裂缝,在此期间,土含量和塑性指数也会有所变化。为了能够减小稳定水泥碎石材料的裂缝产生几率,可将级配曲线设置为S型,并且严格按照级配参数进行水泥稳定材料的原材料配比。但需要注意的是,粗集料的颗粒越大,对路面基层的建设质量也会有所影响。因此,要将粗集料的颗粒直径控制在37.5mm左右,在实际的施工当中,要保证集料的大小平均在31.5mm左右。
3、最佳水泥含量及含水量
由上可知,水泥剂量的大小对水泥稳定碎石路面的裂缝产生有着直接的关系。经反复的实验得出,在材料的配比当中,水泥的适合用量为5%~6%,当水泥用量高于6%,超出的部分越多,证明水泥稳定材料的收缩性越大,出现裂缝的机率也就越大。因此,在进行水泥用量剂量配比时,在适当的范围内,尽可能的减少水泥用量,根据实际建设中可受其他因素影响的特点,实际的水泥用量可比试验中多0~0.5%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际的水泥稳定材料级配,还要根据混合料的含水量以及干密度指数,进而再确定配比的大小拌合材料的比重。实际的含水量要比最佳含水量高出0.5%~1%,但含水量不能过大,当含水量超出标准含量指数时,水泥稳定材料将会出现弹性过大的现象,对材料的整体强度、硬度有产生影响。且在施工建设的过程中,也很难成型,加剧了施工的难度,并对工程质量造成一定的损坏。
三、施工工艺
1、厂拌及运输
厂拌应考虑到试验与现场施工中的各原材料的比例差异,特别是根据现场实际的时间、天气变化,适当调整供水量,使含水量略大于最佳含水量0.5%~1.0%,确保混合料运至现场直至碾压结束时,其含水量接近最佳含水量值。最终保证混合料配合比的准确性和均匀性;同时运输过程也应该给予足够的重视,保证运输车辆的数量且清洗干净,运输过程全程覆盖,以减少水分的蒸发,卸料时控制卸料速度,防止离析。
2、摊铺
施工时应进行试验摊铺,在大规模施工之前,确定混合料与现场的施工环境一致;施工前采用洒水车对路面下基层洒水,使其表面湿润;严格按层厚和高程,调整控制好传感器臂与控制线,确保基层的高程、厚度、平整度符合设计要求。摊铺机行走时,先传送水泥稳定碎石,再走行摊铺,保持匀速行驶,不宜间断。如因故中断时间超过2小时,摊铺机要驶离混合料末端,压路机进行碾压,末端采取横缝处理方法进行处理。正常施工时,摊铺机每前进10m随车检测人员检查一次摊铺面标高、坡度,并及时消除粗细集料离析现象。对于粗集料“窝”和粗集料“带”要均匀添加细集料,并拌和均匀;对于细集料“窝”要添加粗集料,并拌和均匀。
3、碾压
碾压是关系到基层内在质量的关键工序。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。由于气温对含水量的影响,碾压段的长度宜控制在50m ~ 80m,过短则易造成平整度较差。碾压段落应层次分明,碾压顺序:先稳压(初压)→弱振(复压)→强振(复压)→稳压(终压),压至无轮迹为止。混合料压实后表面要求平整,无轮迹或隆起、裂纹搓板或起皮松散等现象。对严重弹簧现象,采取立即挖除重新回填处理。
4、养生
在水泥稳定碎石基层碾压完成并经压实度检测合格后,要及时进行养生,养生时间应不少于7天。养生的方法可根据具体情况采用洒水、覆盖、洒透层油或者采用封层等措施。养生期内除洒水车辆外应该封闭交通。不能封闭时,须经监理工程师批准,并将车速控制在30km/h以下,但是要禁止重型车辆通行。
四、质量控制要点
水稳基层有诸多优点,但也不能忽视它的缺陷,这种结构如果操作不好,容易出现裂纹,影响整体强度。其主要的原因是水泥稳定碎石由于强度高、刚度大,容易产生收缩裂缝。一般网状裂纹比较少见,裂缝的出现一般都很有规则,大概12 ~ 15m左右出现一条横向裂缝。基层裂缝往往会对沥青面层造成反射裂缝或对应裂缝,从而导致面层水下渗,使得基层与面层之间积水,随着车轮的荷载作用力形成动压,基层中的细料在动水的不断冲刷下,往往会产生“唧泥”现象,导致面层出现坑洞破坏,因此,应减少裂缝的产生。
五、小结
在公路工程的项目建设之中,水稳作为一项新的路面施工工艺,对工程质量至关重要。为此,原材料上必须进行严格把关,力求调配高品质,高质量的水稳稳定碎石。同时,进行有力的组织施工工作,根据水稳的施工特点和材料特性进行施工,做好施工现场各项质量保证措施,将水稳的性能加以最大化的提高,确保整个工程项目的质量。
参考文献:
[1]吴喜文.水泥稳定碎石路面基层施工技术探讨[J].科学与财富,2012(12).
[2]王高森.对城市道路工程中水泥稳定碎石基层施工技术的探讨[J].城市建设理论研究,2011(22).
论文作者:闫满静
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签:水泥论文; 碎石论文; 稳定论文; 材料论文; 路面论文; 基层论文; 含水量论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;