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摘要：水稳材料属半刚性基层材料，其抗冻抗渗性良好，雨季施工影响小，强度高，对施工节奏要求高。本文结合笔者检测工作中心得，介绍如何从原材及施工方面控制水稳材料质量。
关键词：水稳原材质量控制
1前言
南京市市政建设近几年发展迅速，道路管网随着城市规划的更新而日趋完善，水稳材料近年也较多的使用到道路材料中来，水稳材料其实在多年前就开始被公路工程采用，而南京市道路建设中因其时限性（应在水泥初凝前碾压成活）较强并未广泛使用，其实水稳材料具有早期强度高，雨季对施工影响较小，有利于保证进度及质量，也是路面基层可采用的重要材料，笔者就多年对水稳材料检测的一些心得与体会，旨在与同仁们探讨交流，提高业界水准。
2水稳材料概述
2.1定义及性能
水稳是水泥稳定碎石层的简称，即采用水泥固结级配碎石，通过压实完成。水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，以胶凝材料和灰浆填充骨料空隙，使其嵌挤密实。它的初期强度较高，随着龄期增长强度也增加，并且能较快板结，具有良好的抗渗和抗冻性。水泥用量一般为混合料3%∽7%，7天强度可达3∽7mpa，较其他路基材料高。水稳材料用作基层材料板结后不泥泞，表面较坚实。水泥稳定适于塑性指数较小的土（Ip＜12），而塑性指数较大的土（Ip>12）宜用石灰稳定。
2.2 水稳材料强度的形成原理
水泥在水稳材料中起主要作用的主要矿物成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙，当其与水、集料拌和后这些矿物成分先与水进行水解和水化反应，同时溶液中分解出氢氧化钙，形成水化硅酸钙、水化硫铝酸钙、水化铁铝酸钙等水化物，随后形成浆状体凝结硬化，由塑性体变成坚固的石状体，形成水泥骨架，使材料板结成形，产生强度。
2.2．1硅酸三钙水化过程
因硅酸三钙在水泥熟料中的含量约占 50 ％~ 60 ％，故其水化作用、产物及其所形成的结构对硬化水泥浆体的性能有很重要的影响，以硅酸三钙为例，其水化作用可分为几个时期，几个时期特性如下：
3影响水稳性能的因素
3.1材料组成
3.1.1水泥
水泥应选用初凝时间大于3小时、终凝时间不小于6小时的低标号普通、矿渣、火山灰硅酸盐水泥。为使材料有足够的时间进行拌和、运输、施工以及保证其具有足够的强度，不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。水泥剂量宜控制在3%∽7%，且经试验试配后确定，严格控制水泥剂量，水泥剂量太小，不能保证水稳材料的质量，形不成半刚性基层;剂量太大则不经济，还会造成脆裂增加基层裂缝，从而引起面层的对应反射裂缝。所以，必须严格控制水泥用量，做到经济合理，以确保工程质量。
3.1.2粒料
粒料应采用级配碎石，当用作城市道路结构材料时，其规格级配应符合CJJ1-2008表7.5.2技术要求或按设计。颗粒最大粒径宜在30mm不大于40mm，小于0.075mm 颗粒含量宜控制在5%以内。级配碎石可以采用三种或三种以上单级配集料配制而成，调整比例接近规范级配中值，并通过筛分来验证和修正，当细集料级配不良时，可以掺配一定比例的中粗砂、石灰或粉煤灰加以改善。
若集料中大颗石子较多时，拌和、运输和摊铺过程中易产生骨料分离现象，碾压后形成粗细集料窝，使水稳材料质量无法得到保证。 另外过多的大石子散布在结构层表面，导致水份锁定不住挥发较快，水泥缺水无法充分水解、水化，不能硬结为整体，在压力机车轮等外力作用下容易被剥落离析。
若集料中粉粒较多时，当水泥遇到较多粉粒、粘粒，水解后产生的氢氧化钙首先与粉粒、粘粒进行“离子交换团粒化”作用，致使碱性介质不能顺利形成，从而阻碍水泥的正常胶结硬化作用，影响板结效果，故水泥稳定较适于塑性指数较小的土（Ip＜12）。
3.1.3水
水宜使用PH值在6-8不含油污杂质的中性水。
混合料含水量等于最佳含水量加上水泥水化的用水量，宜控制在略高于最佳含水量至+3%之间。含水量过大，碾压时可能产生粘皮现象，层面出现麻坑、剥落；含水量过大还会增加产生裂缝的机率。 若含水量较小则难以碾压成型，水泥缺水不能正常水解、水化，使结构层不易板结，强度增加不上来。
4施工过程质量控制
4.1混合料的运输应避免车辆的颠簸，以减少混合料的离析。在气温较高、运距较远时要加盖毡布，以防止水分过分损失。
4.2提高工作效率，缩短施工时间，若施工时间过长，则水稳材料强度易损失，裂缝出现机率增大；全部施工工序时间应控制在水泥初凝时间范围之内。
4.3高温作业，应控制好温度，不使其产生过大温差而导致温缩裂缝。 若水分挥发过快则应采取措施及时洒水养护，洒水应均匀防止忽干忽湿。
4.4当含水量较大时可用振动压路机轻碾一遍稳压，然后用大吨位压路机碾压，尽快完成碾压。碾压遵循先轻后重、先慢后快、先边緣后中间原则。 若含水量过大出现弹簧现象应及时处理，视情况掺加一定量水泥迅速翻拌整平使之形成整体。
4.5分层摊铺时，应在下层养护7天后方可摊铺上层材料。养护期间应洒水以保持其湿润。
4.6集料级配稳定均一，0.5mm以下细料的质量应严格要求，限制其含量且塑性指数越小越好，如果不能达到质量要求，可掺拌石灰进行处理。
4.7控制好下层的压实度、强度指标，若下层较薄弱，而水稳结构的模量较大时，易产生疲劳裂缝。
5结束语
从以往的情况看，水稳材料虽较其它材料强度高，耐反复荷载能力强，但其对拌和及运输、施工节奏及机械要求较高，对工人工作能力及效率要求较高，对原材比例控制要求较高，故应在管理上多下功夫，严格要求各方，方能成就一条高质量路面基层。
关键词：水稳原材质量控制
1前言
南京市市政建设近几年发展迅速，道路管网随着城市规划的更新而日趋完善，水稳材料近年也较多的使用到道路材料中来，水稳材料其实在多年前就开始被公路工程采用，而南京市道路建设中因其时限性（应在水泥初凝前碾压成活）较强并未广泛使用，其实水稳材料具有早期强度高，雨季对施工影响较小，有利于保证进度及质量，也是路面基层可采用的重要材料，笔者就多年对水稳材料检测的一些心得与体会，旨在与同仁们探讨交流，提高业界水准。
2水稳材料概述
2.1定义及性能
水稳是水泥稳定碎石层的简称，即采用水泥固结级配碎石，通过压实完成。水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，以胶凝材料和灰浆填充骨料空隙，使其嵌挤密实。它的初期强度较高，随着龄期增长强度也增加，并且能较快板结，具有良好的抗渗和抗冻性。水泥用量一般为混合料3%∽7%，7天强度可达3∽7mpa，较其他路基材料高。水稳材料用作基层材料板结后不泥泞，表面较坚实。水泥稳定适于塑性指数较小的土（Ip＜12），而塑性指数较大的土（Ip>12）宜用石灰稳定。
2.2 水稳材料强度的形成原理
水泥在水稳材料中起主要作用的主要矿物成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙，当其与水、集料拌和后这些矿物成分先与水进行水解和水化反应，同时溶液中分解出氢氧化钙，形成水化硅酸钙、水化硫铝酸钙、水化铁铝酸钙等水化物，随后形成浆状体凝结硬化，由塑性体变成坚固的石状体，形成水泥骨架，使材料板结成形，产生强度。
2.2．1硅酸三钙水化过程
因硅酸三钙在水泥熟料中的含量约占 50 ％~ 60 ％，故其水化作用、产物及其所形成的结构对硬化水泥浆体的性能有很重要的影响，以硅酸三钙为例，其水化作用可分为几个时期，几个时期特性如下：
3影响水稳性能的因素
3.1材料组成
3.1.1水泥
水泥应选用初凝时间大于3小时、终凝时间不小于6小时的低标号普通、矿渣、火山灰硅酸盐水泥。为使材料有足够的时间进行拌和、运输、施工以及保证其具有足够的强度，不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。水泥剂量宜控制在3%∽7%，且经试验试配后确定，严格控制水泥剂量，水泥剂量太小，不能保证水稳材料的质量，形不成半刚性基层;剂量太大则不经济，还会造成脆裂增加基层裂缝，从而引起面层的对应反射裂缝。所以，必须严格控制水泥用量，做到经济合理，以确保工程质量。
3.1.2粒料
粒料应采用级配碎石，当用作城市道路结构材料时，其规格级配应符合CJJ1-2008表7.5.2技术要求或按设计。颗粒最大粒径宜在30mm不大于40mm，小于0.075mm 颗粒含量宜控制在5%以内。级配碎石可以采用三种或三种以上单级配集料配制而成，调整比例接近规范级配中值，并通过筛分来验证和修正，当细集料级配不良时，可以掺配一定比例的中粗砂、石灰或粉煤灰加以改善。
若集料中大颗石子较多时，拌和、运输和摊铺过程中易产生骨料分离现象，碾压后形成粗细集料窝，使水稳材料质量无法得到保证。 另外过多的大石子散布在结构层表面，导致水份锁定不住挥发较快，水泥缺水无法充分水解、水化，不能硬结为整体，在压力机车轮等外力作用下容易被剥落离析。
若集料中粉粒较多时，当水泥遇到较多粉粒、粘粒，水解后产生的氢氧化钙首先与粉粒、粘粒进行“离子交换团粒化”作用，致使碱性介质不能顺利形成，从而阻碍水泥的正常胶结硬化作用，影响板结效果，故水泥稳定较适于塑性指数较小的土（Ip＜12）。
3.1.3水
水宜使用PH值在6-8不含油污杂质的中性水。
混合料含水量等于最佳含水量加上水泥水化的用水量，宜控制在略高于最佳含水量至+3%之间。含水量过大，碾压时可能产生粘皮现象，层面出现麻坑、剥落；含水量过大还会增加产生裂缝的机率。 若含水量较小则难以碾压成型，水泥缺水不能正常水解、水化，使结构层不易板结，强度增加不上来。
4施工过程质量控制
4.1混合料的运输应避免车辆的颠簸，以减少混合料的离析。在气温较高、运距较远时要加盖毡布，以防止水分过分损失。
4.2提高工作效率，缩短施工时间，若施工时间过长，则水稳材料强度易损失，裂缝出现机率增大；全部施工工序时间应控制在水泥初凝时间范围之内。
4.3高温作业，应控制好温度，不使其产生过大温差而导致温缩裂缝。 若水分挥发过快则应采取措施及时洒水养护，洒水应均匀防止忽干忽湿。
4.4当含水量较大时可用振动压路机轻碾一遍稳压，然后用大吨位压路机碾压，尽快完成碾压。碾压遵循先轻后重、先慢后快、先边緣后中间原则。 若含水量过大出现弹簧现象应及时处理，视情况掺加一定量水泥迅速翻拌整平使之形成整体。
4.5分层摊铺时，应在下层养护7天后方可摊铺上层材料。养护期间应洒水以保持其湿润。
4.6集料级配稳定均一，0.5mm以下细料的质量应严格要求，限制其含量且塑性指数越小越好，如果不能达到质量要求，可掺拌石灰进行处理。
4.7控制好下层的压实度、强度指标，若下层较薄弱，而水稳结构的模量较大时，易产生疲劳裂缝。
5结束语
从以往的情况看，水稳材料虽较其它材料强度高，耐反复荷载能力强，但其对拌和及运输、施工节奏及机械要求较高，对工人工作能力及效率要求较高，对原材比例控制要求较高，故应在管理上多下功夫，严格要求各方，方能成就一条高质量路面基层。