水泥穩(wěn)定碎石振動(dòng)成型法試驗(yàn)及質(zhì)量控制

1、水泥穩(wěn)定碎石振動(dòng)成型法試驗(yàn)及質(zhì)量控制一、前言眾所周知，對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石，其強(qiáng)度檢測(cè)目前主要是通過攤鋪現(xiàn)場(chǎng)取樣制件、經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后測(cè)定其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)，水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量也主要是通過試件的強(qiáng)度來評(píng)定。因此，如何在室內(nèi)制作標(biāo)準(zhǔn)試件，使其強(qiáng)度更準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場(chǎng)水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度就顯得非常重要。本文從振動(dòng)成型法設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)及施工工藝和質(zhì)量控制幾個(gè)方面，進(jìn)行了詳細(xì)闡述。二、傳統(tǒng)技術(shù)方法與振動(dòng)型擊實(shí)法的對(duì)比1. 傳統(tǒng)技術(shù)方法在實(shí)踐中存在的問題目前的水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)施工技術(shù)仍停留在90年代初水平，已經(jīng)跟不上交通發(fā)展和公路建設(shè)的需要一一試驗(yàn)方法問題。重型擊實(shí)方法：建立在80年代末90年代初，適應(yīng)了

2、當(dāng)時(shí)施工機(jī)械水平（812噸壓路機(jī)）和交通狀況；靜壓成型法：試件與現(xiàn)場(chǎng)芯樣工程性質(zhì)相關(guān)性較差。礦料級(jí)配：難以形成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，鏡面現(xiàn)象嚴(yán)重，層間結(jié)合差；設(shè)計(jì)施工過程：強(qiáng)調(diào)抗裂性，實(shí)際操作卻忽略抗裂性要求?，F(xiàn)有壓實(shí)設(shè)備下，無需對(duì)施工工藝嚴(yán)格控制也能達(dá)到較高的壓實(shí)度。但正是在壓實(shí)度容易達(dá)到的情況下，基層的壓實(shí)反而被忽視。2. 振動(dòng)成型法的研究及應(yīng)用以水泥穩(wěn)定碎石這種具有代表性的半剛性基層材料進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)研究，研究?jī)?nèi)容如下：在滿足強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)前提下，提高材料抗裂性能。影響抗裂性能關(guān)鍵因素是水泥劑量，水泥劑量愈大，抗裂性能越差、強(qiáng)度越高。在滿足強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)前提下，如何降低水泥劑量：高密度（平均為3.3%）:

3、可提高強(qiáng)度33%該措施也有利于抗裂性能；強(qiáng)嵌擠骨架密實(shí)級(jí)配：可提高強(qiáng)度11%該措施也有利于抗裂性能。加強(qiáng)施工控制，增強(qiáng)抗裂性能：盡量使施工接近于設(shè)計(jì)結(jié)果，加強(qiáng)檢測(cè)；采取措施減少離析，確保工程質(zhì)量均勻性；重視碾壓與養(yǎng)生。傳統(tǒng)方法反映強(qiáng)度的準(zhǔn)確率只有35.6%，不能有效的反映路面強(qiáng)度；振動(dòng)成型法能更有效的反映施工現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)度，準(zhǔn)確率高達(dá)92.9%，更能有效控制施工的質(zhì)量。3. 抗裂型級(jí)配3.1 級(jí)配范圍強(qiáng)嵌擠骨架密實(shí)型礦料級(jí)配3.2 集料特性（1） 19m麻孔通過量決定了骨架嵌擠狀況和抗離析性能，過少難以形成骨架結(jié)構(gòu)，過多容易離析；（2） 4.75mm篩孔通過量決定了混合料密實(shí)程度和影響骨架結(jié)構(gòu)，過

4、少難以對(duì)粗集料骨架空隙充分填充而形成骨架孔隙結(jié)構(gòu)，過多則容易撐開粗集料骨架而形成懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)；（3） 0.075mm篩孔通過量影響壓實(shí)基層毛細(xì)孔和施工性能，過少則粗集料表面水泥砂漿不足而導(dǎo)致水泥漿-集料界面存在薄弱面影響強(qiáng)度和抗裂性能，同時(shí)因?yàn)榇旨媳砻嫔皾{少、吸附力小而容易導(dǎo)致施工離析，過多則也會(huì)增加收縮裂縫和壓實(shí)基層表面鏡面現(xiàn)象。3.3力學(xué)特性（ 1）巖性水泥穩(wěn)定碎石初始強(qiáng)度與混合料最大干密度成正比。極限強(qiáng)度是混合料最大干密度乘冪函數(shù)。（ 2）級(jí)配類型初始抗壓強(qiáng)度：骨架密實(shí)比懸浮密實(shí)級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石平均大13%。極限抗壓強(qiáng)度：平均大9%。（ 3）壓實(shí)度每提高1%，水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度至少可提高

5、11%。（ 4）水泥劑量：當(dāng)水泥劑量w3.0%時(shí)，水泥劑量增大1%強(qiáng)度提高19%Z上;當(dāng)水泥劑量）4.0%時(shí)，水泥劑量增大1%強(qiáng)度提高不超過13%；當(dāng)水泥劑量由5.0%提高到6.0%時(shí)，強(qiáng)度提高不超過6%。（ 5）設(shè)計(jì)步驟（ A）確定各規(guī)格集料之間比例；（ B）確定不同水泥劑量混合料最大干密度和最佳含水量；（ C）制備試彳測(cè)試7d強(qiáng)度，確定水泥劑量。配合比設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括：原材料檢測(cè)結(jié)果、設(shè)計(jì)級(jí)配范圍及級(jí)配曲線、最佳含水率和最佳干密度、水泥劑量、粉煤灰劑量，7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，以及最大干密度確定方法和試件成型方法等內(nèi)容。三.施工過程的控制1 .礦料級(jí)配檢測(cè)-級(jí)配控制方法（ 1）每天開盤前，篩分原

6、材料，合成礦料級(jí)配；（ 2）開盤后，檢測(cè)礦料級(jí)配是否符合合成級(jí)配，若符合可正式生產(chǎn)，不符合檢查原因；（ 3）中午做原材料篩分，重新合成礦料級(jí)配，以校驗(yàn)上午施工級(jí)配，并為下午做準(zhǔn)備；（ 4）收盤后，做原材料篩分，重新合成礦料級(jí)配，以校驗(yàn)下午施工級(jí)配，并為第二天施工做準(zhǔn)備；（ 5）裝車時(shí)車輛應(yīng)前后移動(dòng)，分三次裝料，減少粗細(xì)集料離析。不應(yīng)超過水泥初凝時(shí)間，否則混合料應(yīng)予以廢棄。2. 為防止攤鋪離析，應(yīng)對(duì)攤鋪機(jī)采取下列措施（ 1）螺旋分料器不應(yīng)安裝在高位；（ 2）螺旋分料器與前擋板刮板和熨平板之間間隙不應(yīng)大于25cm；（ 3）應(yīng)采取措施降低前擋板刮板離地高度，如設(shè)塑料或橡膠擋板等；（ 4）前擋板刮板兩

7、端安裝塑料或橡膠擋板等，以防止兩端混合料自由滾落。3. 水泥劑量檢測(cè)（1）現(xiàn)場(chǎng)取料，其級(jí)配很難與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配相吻合，而影響檢測(cè)結(jié)果。（2） 4.75mm篩下料過多，則檢測(cè)水泥劑量偏大；4.75mm篩下料過少，則檢測(cè)水泥劑量偏少。（3） EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定曲線的確定，統(tǒng)一采用4.75mm篩下料進(jìn)行。4. 施工含水量的控制（ 1）碾壓含水量應(yīng)控制在用振動(dòng)法確定的最佳含水量附近，如圖2所示。（ 2）拌合含水量視氣溫、風(fēng)等而作略微調(diào)整，建議不超過振動(dòng)法含水量+0.5%。（ 3）碾壓過程中若集料有發(fā)白現(xiàn)象，嚴(yán)禁用灑水車灑水再碾壓，以防止提漿。圖1：不同水泥劑量、不同含水量與干密度的關(guān)系圖5. 壓實(shí)的檢測(cè)（ 1

8、）壓實(shí)度檢測(cè)效率低下，且為有損檢測(cè)。（ 2）嚴(yán)格控制碾壓工藝和壓實(shí)遍數(shù)。（ 3）水準(zhǔn)儀測(cè)量同點(diǎn)的壓實(shí)前后標(biāo)高，碾壓前后標(biāo)高差基本不變（高差不超1mm,再予以檢測(cè)壓實(shí)度。6. 養(yǎng)生（ 1）碾壓完畢且平整度、壓實(shí)度、厚度等檢查合格后，底基層表面應(yīng)即刻覆蓋透水無紡?fù)凉げ疾⑺B(yǎng)生。土工布之間搭接不小于50cm,兩側(cè)下搭不小于50cm（ 2）養(yǎng)生至少7d后方能鋪筑上層，應(yīng)始終保證底基層表面濕潤(rùn)。（ 3）養(yǎng)生用灑水車應(yīng)采用噴霧式噴頭，嚴(yán)禁采用高壓式噴管，以免破壞底基層結(jié)構(gòu)，衡量養(yǎng)生效果的標(biāo)準(zhǔn)是以表面基本潮濕為準(zhǔn)。（ 4）土工布覆蓋養(yǎng)生期間，應(yīng)采取硬隔離措施封閉交通，除灑水車外嚴(yán)禁其他車輛通行。（ 5）設(shè)專人負(fù)責(zé)養(yǎng)生工作，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置養(yǎng)生牌，并建立養(yǎng)