论文部分内容阅读
义乌市众恒建设有限公司 322000
摘要:水泥稳定碎石基层具有整体性能好、成本低等优点。但水泥稳定碎石基层属于脆性材料,对湿度、温度的要求较高。在市政施工过程中如果不能有效解决水泥稳定碎石基层的不足的问题,会严重降低道路建设质量,最终引发一系列问题,加强相关技术讨论势在必行。
关键词:水泥稳定碎石基层;施工技术;应用
随着我国城市化进一步发展,城市人口对道路质量提出了更高的要求。水泥稳定碎石基层施工技术是提升城市道路建设整体性能的关键,广泛应用于道路工程建设,加强施工技术讨论是提升水泥稳定碎石基层施工建设能力的关键。
一、水泥稳定碎石基层配合比设计及性能测试
1、原材料基本性能测试
(1)水泥
现阶段,P·C 32.5级水泥是水泥稳定碎石路面基层的主要施工材料。按照我国所颁布《公路工程水泥及水泥混凝土实验规程》中的具体规定,对水泥细度、凝结时间、水泥抗压强度和胶砂抗折强度、安定性等方面进行实验具体实验结果如下图所示:
项目 规范要求 实测值
细度% ≤10 2.8
凝结时间 初凝时间 ≥45 178
终凝时间 ≤600 229
安定性(雷氏法) ≤5 0.5
标准稠度用水量% / 28.8
抗折强度/MPa 3d ≥2.5 3.9
28d ≥5.5 6.5
抗压强度/ MPa 3d ≥10 17.2
28d ≥32.5 34.6
(2)集料
结合《公路工程水泥及水泥混凝土实验规程》对粗、细集料分批进行测定。
①粗集料
选取石灰石为粗集料样本,按照《公路工程集料试验规程》对集料进行密度、筛分、压碎值,测试结果如下图所示:
粗集料 5~10mm 筛分试验结果
筛孔尺寸 19 9.5 4.75 2.36 0.6
通过百分率% 100 86.3 21.9 4.8 2.7
粗集料试验结果
项目 压碎值 表现密度 针片状含量 含泥量
粗集料设计要求 ≤30 >2500 <20 ≤1
粗集料实测值 10-31.5mm 18.8 2710 11.0 0.2
5-10mm 19.2 2700 9.1 0.3
②细集料
在本文中,细集料采用质地坚硬、耐久性更强洁净度更高的机制砂、混合砂或天然砂,同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过 0.3。分别堆放不同种类砂体,经过合理调配之后使用。按照《公路工程集料试验规程》的具体要求,对细集料的密度、压碎值等信息进行测定,其实验结果如下:
细集料 0~5mm 筛分试验结果
筛孔尺寸 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075
通过百分率 100 99.4 85.8 45.1 20.4
细集料试验
项目 压碎值 细度模数 含泥量 表观密度
细集料设计要求 ≤20 - ≤1 >2500
细集料实测值 0-5mm 13.2 2.5 0.2 2712
(3)水
用于水泥稳定碎石混合料的配合比设计和施工,应采用洁净的淡水、饮用水(含牲畜饮用水)。
2、水泥稳定碎石基层性能测试
(1)配合比设计原则
以《公路路面基层施工技术规范》中的相关规定,将各个原材料进行设计比对,判断各个原材料符合水泥稳定碎石基层施工要求,按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中的相关规定,对不同配合比样本进行水稳定性实验,根据实验结果判定最佳配合比及最佳水泥剂量。
在本次实验中,为研究不同水泥剂量对水泥稳定碎石的稳定效果和强度特性的影响,本文采用单因素测试法测定水泥稳定碎石混合材料不同龄期的水稳定性的性能,每个水泥剂量的实验环境下产生6种不同含水量试件,通过实验确定各个水泥剂量基本操作环境下最大干密度和最佳含水量。
(2)水稳定性实验
水稳定性实验是判断水泥稳定碎石混合料能否应用于基层材料的重要步骤,是表现路用性能的技术指标。要通过水泥稳定性控制碎石基层材料水稳定性,保证路面基层施工的整体性能。
以《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》为标准进行水稳定性实验,以实验养生期试验品分别进行不泡水处理和泡水24小时处理,对不同龄期条件下泡水和不泡水的样品进行无侧限抗压强度测试,具体结果如下图所示:
混合料不同龄期的水稳定性试验
实验项目 养生条件 龄期d
水稳定性 7 28 60 90 180
泡水 4.7 6.1 7.1 7.8 8.2
不泡水 5.3 6.6 7.5 8.2 8.4
不稳定系数% 88.7 92.4 94.7 95.2 97.8
由上图可知,水泥稳定碎石中的水稳定性系数随着龄期的增长而增长、随着龄期的增长,饱水样品抗压强度的增长速率比不饱水样品抗压强度的增长速率快。
二、水泥稳定碎石基层施工质量控制
1、拌和质量控制
拌和是水泥稳定碎石基层施工中不可缺少的一项,是保证水泥稳定碎石混合料级配的稳定性、提升基层质量的关键。本次实验以水泥、集料两方面为切入点展开质量控制分析。
(1)水泥
水泥为胶结料,在提供部分摩阻力以及全部粘聚力发挥着重要作用,要加强水泥质量控制提升水泥稳定碎石基层质量控制整体能力,水泥质量控制要符合下列标准: 水泥质量控制标准
检测指标 试验方法 单位 要求
细度 负压筛法 % ≤10
凝结时间 初凝时间 标准法 min ≥45
终凝时间 标准法 h ≤10
抗折强度 3d - MPa ≥2.5
28d - MPa ≥5.5
抗折强度 3d - MPa ≥11
28d - MPa ≥32.5
(2)集料
集料在水泥稳定碎石基层施工中起到骨架的作用,影响水泥稳定碎石基层的强度,是水泥稳定碎石基层强度的主要来源,要通过对集料性能控制提升水泥稳定碎石基层的整体性能。
①粗集料
粗集料必须符合《公路工程集料试验规程》与《公路路面基层施工技术规范》中的相关规定:基层单个颗粒的最大粒径不大于 31.5mm,底基层不大于37.5mm。
②细集料
细集料采用质地坚硬、耐久性更强洁净度更高的机制砂、混合砂或天然砂,同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过 0.3。结合公路工程集料试验规程》与《公路路面基层施工技术规范》中的相关规定,细集料性能应符合以下几点:
第一,在基层施工中,细集料压碎值不能高于20%;在底基层施工中,细集料压碎值不能高于25%。
第二,基层施工含泥量要不高于1%;底基层施工同样不能高于1%。
第三,底基层施工与基层施工塑性指数要小于9.
2、压实成型质量控制
水泥在稳定碎石基层压实成型工艺中发挥着重要作用,影响基层质量。
(1)碾压方式与碾压工艺
通过碾压方式与碾压工艺相结合是实现高性能压实效果的关键。不同压实组合方式对压实度、压实度变异系数的影响不同。在不同压实组合方式的影响下,选取变异系数最小的碾压组合方式。在施工过程中,在保证基层压实整体稳定性的条件下,考虑部分工程的压实度要求。
(2)压实度控制方式
在道路基本整形完成之后,要采用18-20t的三轮压路机进行压实。在压实过程中,要保证重叠1/2轮宽,压实机后轮必须保证能超出两段压实路段交界处,压实机后轮完全压实路面全宽时即为一遍。在保证直线段碾压顺序为“先两边后中间”和设超高的平曲线段的前提下,在超高段“由内向外”进行碾压。总结为:“先静后振”,“先两边后中间”,在超高段“由内向外”进行碾压。一般碾压次数在7次,前两遍不开振动,碾压速度保持在1.6km/h为宜,以后振动碾压 4-6 遍,碾压速度保持在2.2-2.3km/h,振动碾压结束后立即测量路面基层顶面标高,如果高出设计值应刮出高出部分,如果低于设计值时用耙将表层 3~5cm 耙松后,添加混合料到设计高程再碾压密实至设计标高。
最后严禁压路机驱动轮在已完成的或正在碾压的路段上急刹车或调头,保证稳定层表面整体稳定性。碾压过程中,水泥稳定碎石层表面应保持湿润,当水分蒸发过快时,应该泼洒少量雾状水,严禁出现洒大水或冲水碾压的情况;如有松散和起皮等现象,要挖开加少量的水泥重新拌和均匀或更换符合要求的混合料用其他方法处理,使整个施工过程达到标准。
结束语
随着水泥稳定碎石基层施工技术进一步发展,水泥稳定碎石基层施工技术一定会在我国市政施工中占据更加重要的位置。对市政建设部门而言,要积极引进先进水泥稳定碎石基层施工技术,以提升施工整体质量为指标。切实推动施工技术改进工作,丰富施工行为方式。,为水泥稳定碎石基层施工技术赢得更广泛的发展空间。
参考文献:
[1]向远可.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].交通科技,2012(10):82-85
[2]马地虎.水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的实践[J].江西建材(交通工程),2014(13):161-162
[3]马士宾,李泽,虞秋富.水泥稳定碎石基层施工方案合理性研究[J].公路工程,2014(4):180-182
[4]贾爱忠.高速公路水泥稳定碎石基层施工技术[J].现代公路,2013(1):128-129
[5]卫晓光,黄山峰.水泥稳定碎石基层施工质量控制及常见质量问题的防治[J].交通科技,2014(11):102-105
摘要:水泥稳定碎石基层具有整体性能好、成本低等优点。但水泥稳定碎石基层属于脆性材料,对湿度、温度的要求较高。在市政施工过程中如果不能有效解决水泥稳定碎石基层的不足的问题,会严重降低道路建设质量,最终引发一系列问题,加强相关技术讨论势在必行。
关键词:水泥稳定碎石基层;施工技术;应用
随着我国城市化进一步发展,城市人口对道路质量提出了更高的要求。水泥稳定碎石基层施工技术是提升城市道路建设整体性能的关键,广泛应用于道路工程建设,加强施工技术讨论是提升水泥稳定碎石基层施工建设能力的关键。
一、水泥稳定碎石基层配合比设计及性能测试
1、原材料基本性能测试
(1)水泥
现阶段,P·C 32.5级水泥是水泥稳定碎石路面基层的主要施工材料。按照我国所颁布《公路工程水泥及水泥混凝土实验规程》中的具体规定,对水泥细度、凝结时间、水泥抗压强度和胶砂抗折强度、安定性等方面进行实验具体实验结果如下图所示:
项目 规范要求 实测值
细度% ≤10 2.8
凝结时间 初凝时间 ≥45 178
终凝时间 ≤600 229
安定性(雷氏法) ≤5 0.5
标准稠度用水量% / 28.8
抗折强度/MPa 3d ≥2.5 3.9
28d ≥5.5 6.5
抗压强度/ MPa 3d ≥10 17.2
28d ≥32.5 34.6
(2)集料
结合《公路工程水泥及水泥混凝土实验规程》对粗、细集料分批进行测定。
①粗集料
选取石灰石为粗集料样本,按照《公路工程集料试验规程》对集料进行密度、筛分、压碎值,测试结果如下图所示:
粗集料 5~10mm 筛分试验结果
筛孔尺寸 19 9.5 4.75 2.36 0.6
通过百分率% 100 86.3 21.9 4.8 2.7
粗集料试验结果
项目 压碎值 表现密度 针片状含量 含泥量
粗集料设计要求 ≤30 >2500 <20 ≤1
粗集料实测值 10-31.5mm 18.8 2710 11.0 0.2
5-10mm 19.2 2700 9.1 0.3
②细集料
在本文中,细集料采用质地坚硬、耐久性更强洁净度更高的机制砂、混合砂或天然砂,同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过 0.3。分别堆放不同种类砂体,经过合理调配之后使用。按照《公路工程集料试验规程》的具体要求,对细集料的密度、压碎值等信息进行测定,其实验结果如下:
细集料 0~5mm 筛分试验结果
筛孔尺寸 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075
通过百分率 100 99.4 85.8 45.1 20.4
细集料试验
项目 压碎值 细度模数 含泥量 表观密度
细集料设计要求 ≤20 - ≤1 >2500
细集料实测值 0-5mm 13.2 2.5 0.2 2712
(3)水
用于水泥稳定碎石混合料的配合比设计和施工,应采用洁净的淡水、饮用水(含牲畜饮用水)。
2、水泥稳定碎石基层性能测试
(1)配合比设计原则
以《公路路面基层施工技术规范》中的相关规定,将各个原材料进行设计比对,判断各个原材料符合水泥稳定碎石基层施工要求,按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中的相关规定,对不同配合比样本进行水稳定性实验,根据实验结果判定最佳配合比及最佳水泥剂量。
在本次实验中,为研究不同水泥剂量对水泥稳定碎石的稳定效果和强度特性的影响,本文采用单因素测试法测定水泥稳定碎石混合材料不同龄期的水稳定性的性能,每个水泥剂量的实验环境下产生6种不同含水量试件,通过实验确定各个水泥剂量基本操作环境下最大干密度和最佳含水量。
(2)水稳定性实验
水稳定性实验是判断水泥稳定碎石混合料能否应用于基层材料的重要步骤,是表现路用性能的技术指标。要通过水泥稳定性控制碎石基层材料水稳定性,保证路面基层施工的整体性能。
以《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》为标准进行水稳定性实验,以实验养生期试验品分别进行不泡水处理和泡水24小时处理,对不同龄期条件下泡水和不泡水的样品进行无侧限抗压强度测试,具体结果如下图所示:
混合料不同龄期的水稳定性试验
实验项目 养生条件 龄期d
水稳定性 7 28 60 90 180
泡水 4.7 6.1 7.1 7.8 8.2
不泡水 5.3 6.6 7.5 8.2 8.4
不稳定系数% 88.7 92.4 94.7 95.2 97.8
由上图可知,水泥稳定碎石中的水稳定性系数随着龄期的增长而增长、随着龄期的增长,饱水样品抗压强度的增长速率比不饱水样品抗压强度的增长速率快。
二、水泥稳定碎石基层施工质量控制
1、拌和质量控制
拌和是水泥稳定碎石基层施工中不可缺少的一项,是保证水泥稳定碎石混合料级配的稳定性、提升基层质量的关键。本次实验以水泥、集料两方面为切入点展开质量控制分析。
(1)水泥
水泥为胶结料,在提供部分摩阻力以及全部粘聚力发挥着重要作用,要加强水泥质量控制提升水泥稳定碎石基层质量控制整体能力,水泥质量控制要符合下列标准: 水泥质量控制标准
检测指标 试验方法 单位 要求
细度 负压筛法 % ≤10
凝结时间 初凝时间 标准法 min ≥45
终凝时间 标准法 h ≤10
抗折强度 3d - MPa ≥2.5
28d - MPa ≥5.5
抗折强度 3d - MPa ≥11
28d - MPa ≥32.5
(2)集料
集料在水泥稳定碎石基层施工中起到骨架的作用,影响水泥稳定碎石基层的强度,是水泥稳定碎石基层强度的主要来源,要通过对集料性能控制提升水泥稳定碎石基层的整体性能。
①粗集料
粗集料必须符合《公路工程集料试验规程》与《公路路面基层施工技术规范》中的相关规定:基层单个颗粒的最大粒径不大于 31.5mm,底基层不大于37.5mm。
②细集料
细集料采用质地坚硬、耐久性更强洁净度更高的机制砂、混合砂或天然砂,同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过 0.3。结合公路工程集料试验规程》与《公路路面基层施工技术规范》中的相关规定,细集料性能应符合以下几点:
第一,在基层施工中,细集料压碎值不能高于20%;在底基层施工中,细集料压碎值不能高于25%。
第二,基层施工含泥量要不高于1%;底基层施工同样不能高于1%。
第三,底基层施工与基层施工塑性指数要小于9.
2、压实成型质量控制
水泥在稳定碎石基层压实成型工艺中发挥着重要作用,影响基层质量。
(1)碾压方式与碾压工艺
通过碾压方式与碾压工艺相结合是实现高性能压实效果的关键。不同压实组合方式对压实度、压实度变异系数的影响不同。在不同压实组合方式的影响下,选取变异系数最小的碾压组合方式。在施工过程中,在保证基层压实整体稳定性的条件下,考虑部分工程的压实度要求。
(2)压实度控制方式
在道路基本整形完成之后,要采用18-20t的三轮压路机进行压实。在压实过程中,要保证重叠1/2轮宽,压实机后轮必须保证能超出两段压实路段交界处,压实机后轮完全压实路面全宽时即为一遍。在保证直线段碾压顺序为“先两边后中间”和设超高的平曲线段的前提下,在超高段“由内向外”进行碾压。总结为:“先静后振”,“先两边后中间”,在超高段“由内向外”进行碾压。一般碾压次数在7次,前两遍不开振动,碾压速度保持在1.6km/h为宜,以后振动碾压 4-6 遍,碾压速度保持在2.2-2.3km/h,振动碾压结束后立即测量路面基层顶面标高,如果高出设计值应刮出高出部分,如果低于设计值时用耙将表层 3~5cm 耙松后,添加混合料到设计高程再碾压密实至设计标高。
最后严禁压路机驱动轮在已完成的或正在碾压的路段上急刹车或调头,保证稳定层表面整体稳定性。碾压过程中,水泥稳定碎石层表面应保持湿润,当水分蒸发过快时,应该泼洒少量雾状水,严禁出现洒大水或冲水碾压的情况;如有松散和起皮等现象,要挖开加少量的水泥重新拌和均匀或更换符合要求的混合料用其他方法处理,使整个施工过程达到标准。
结束语
随着水泥稳定碎石基层施工技术进一步发展,水泥稳定碎石基层施工技术一定会在我国市政施工中占据更加重要的位置。对市政建设部门而言,要积极引进先进水泥稳定碎石基层施工技术,以提升施工整体质量为指标。切实推动施工技术改进工作,丰富施工行为方式。,为水泥稳定碎石基层施工技术赢得更广泛的发展空间。
参考文献:
[1]向远可.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].交通科技,2012(10):82-85
[2]马地虎.水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的实践[J].江西建材(交通工程),2014(13):161-162
[3]马士宾,李泽,虞秋富.水泥稳定碎石基层施工方案合理性研究[J].公路工程,2014(4):180-182
[4]贾爱忠.高速公路水泥稳定碎石基层施工技术[J].现代公路,2013(1):128-129
[5]卫晓光,黄山峰.水泥稳定碎石基层施工质量控制及常见质量问题的防治[J].交通科技,2014(11):102-105