水泥稳定碎石基层水泥剂量检测及控制

常 艳

(东台市交通工程检测中心，江苏 东台 224200)

水泥稳定碎石基层水泥剂量检测及控制

常 艳

(东台市交通工程检测中心，江苏 东台 224200)

我国经济水平不断提高，高速公路的铺设面积也不断加大，我国对高速公路的施工质量要求越来越高，水泥稳定碎石基层的水泥剂量检测与碎石基层的稳定性直接相关，导致影响高速公路的施工质量。

水泥剂量；稳定碎石基层；检测和控制

引言：

在我国的高速公路施工工程中，绝大多数的工程会遇到碎石基层，工程施工公司往往会选择水泥定碎石基层材料，是因为其具有来源广、费用低、质量好的特点，本文研究了水泥稳定碎石基层的材料特性，分析了水泥稳定碎石基层的水泥剂量检测方法。

一、水泥稳定碎石基层材料特性

（一）冲刷特性

1、基层冲刷原理

水泥与水结合后发生反应形成水泥浆，水泥浆将粗细骨料进行稳定，细骨料能够被压实到粗骨料的空隙中，水泥浆则会把剩余的空隙填满，最后会形成强度较大的功能结构。当受到冲刷作用时，粗骨料会保护细骨料不受过度冲刷，进而减缓了冲刷作用。

2、减小冲刷的方法

具有合理比例的材料能够增强材料的冲刷性能，这是由于水泥浆加强了材料的强度，并且材料中细骨料的含量较少，具有这样特点的材料能够有效的减少水的压力。根据权威调查显示，随着时间的延长，水对水泥稳定基层的冲刷阶段的冲刷量会逐渐减慢，在冲刷阶段的开始时期，冲刷量最大，并且水凝剂量增加会伴随产生冲刷量逐渐减少现象的发生。造成此种现象的原因是水泥的含量直接与碎石骨架结构的形成和发育直接相关。

（二）疲劳特性

1、疲劳规律

高速公路表面荷载会通过公路面层传递到水泥稳定碎石基层，公路面层过薄或者公路面层与水泥稳定碎石基层之间的粘结工作做得不好的话，当车辆从路面经过时，巨大的荷载会急速的增大水泥稳定碎石基层的应力，从而破坏基层，虽然一次车载不会对基层产生太大影响，但是公路长期处于使用状态，行驶的车辆较多会导致基层产生疲劳，进而破坏基层。

2、引起疲劳的因素

水泥级配与水泥剂量直接影响水泥稳定碎石基层的疲劳性能，根据权威调查显示，随着水泥剂量的增加水泥稳定碎石基层的抗弯拉强度也会提高，使水泥稳定碎石基层的抗疲劳能力大大增加，有关实验表明，在水泥剂量相同的情况下，在一定范围内水泥稳定碎石基层的级配越粗，其疲劳次数越来越少，这表明其抗疲劳性能较差。造成这种结果的原因是，水泥稳定碎石混合料级配较细时，它能够最大限度地填充粗骨料形成的空隙。因此为了在反复荷载作用下保证水泥稳定碎石基层具有较强的抗疲劳性能，最好采用偏细级配的水泥稳定碎石基层。

（三）、强度特性

1、强度的形成原理

在进行水泥碎石基层的铺设工作时，主要由前期压实作用和后期水泥水化作用来使水泥稳定碎石产生强度。前期压实作用能够将细骨料压入粗骨料的缝隙中，重新排列了粗细骨料的顺序，拉近了粗细骨料的距离，促进化学反应的进行，水泥的水化、凝结和硬化促进了水泥稳定碎石强度的形成。

2、强度设计

水泥剂量和矿量级配直接影响水泥碎石的强度，要在保证基层级配良好的前提下尽量增大粗骨料的比例，对水泥剂量进行严格控制以得到具有较高强度并且不易开裂的水泥稳定碎石基层。

（四）收缩特性

一般水泥稳定碎石基层会发生干缩和湿缩。干缩的发生时间主要是在竣工后的初期阶段，此时期对水泥和各种细骨料进行压实操作，在压实操作的过程中，混合料的水分会由于水分蒸发和无机结合料的水化作用而不断减少。混合料的水分减少会使水泥稳定碎石基层由于吸附作用和分子间力的作用而产生体积收缩现象。当公路表面铺设好沥青面层后水泥稳定基层的含水量一般不会产生太大变化，这个时间段基层的主要实现湿缩为主的收缩，湿缩会导致水泥稳定碎石基层的体积发生变化。

二、水泥稳定碎石基层水泥剂量的检测方法

（一）EDTA滴定法

对水泥稳定碎石混合料进行取样，取出300g样品放于搪瓷杯中，搅拌均匀后将600ml浓度为10%的氯化铵溶液，将混合液放置4分钟后取上部清液于容量为300ml的烧杯内，并搅拌，搅拌均匀后盖上表面皿，用移液管吸取10.0ml的上层悬浮液于三角瓶内，并向其中加入500ml浓度为1.8%的氢氧化钠溶液，并将盖红指示剂加入混合液中，此时溶液呈现玫瑰红色，向其中加入 EDTA二钠标准液直至溶液呈纯蓝色，将 EDTA二钠的量进行记录，并绘制标准曲线，进一步确定水泥剂量。

（二）烘干法

1、取一只洁净干燥的铝盒并称重，将其质量记作m1，取水泥稳定碎石混合料2kg并粉碎，放入铝盒中并称重，将质量记为m2。

2、将铝盒盒盖取下，用温度为110摄氏度的烘箱对铝盒和试样进行烘干处理，根据试样的类别和试样的数量来确定，每隔 4个小时对试样进行冷却称重，当连续两次的称重之差小于0.1%时试样烘干完成。

3、当确认烘干后，取出铝盒并放置冷却。

4、称量冷却后的含有样品的铝盒，并将称得的质量记作m3.

5、用公式计算含水量。

6、实验注意环节：在进行烘箱烘干时，要确保烘箱温度到达110℃时将水泥稳定碎石混合料放入烘箱内，确保混合料在烘干开始时就处在105℃到110℃的环境中，保证实验测得的含水量的准确性。

三、实验检测

根据国家有关规程规定，要对工地用的石灰、集料、进行取样、风干处理，处理后的样品要进行分筛，分筛后用烘焙法和酒精法来测得含水量。要保证水泥稳定碎石混合料在不进行烘烤处理的前提下尽量干燥还要含有一定量的水分，此外，标准试样一定是过筛后的混合料。

四、影响水泥剂量测定结果的因素

（一）、含水量的变化影响测定结果

通常通过实验我们可以得到关于含水量变化与水泥剂量测定结果的表格，通过对表格的分析我们可以得到不影响水泥剂量测定结果的最佳含水量，并且能够看出当含水量超过最佳含水量时，就会对水泥剂量的测定结果产生影响。

（二）龄期变化影响测定结果

我们通过实验和分析便得到了关于龄期与水泥剂量测定结果的统计表格，通过对表格的观察分析，我们可以看出在龄期在哪个范围内时水泥剂量的测定结果不受影响，并且能够分析出当龄期超过多少天后就会对水泥剂量测量结果产生影响。

（三）当用实验检测水泥剂量时，需要对试样添加化学试剂并搅拌，搅拌时要求用相同的搅拌速度、相同的搅拌方式搅拌相同的时间，尽可能保证实验条件同等，以观察试样之间的不同。当搅拌过后需要静置混合液，保持相同的静置时间，静置时间不能过长。如果静置时间过长会导致悬浮液较为清澈，大量的水泥颗粒都沉积到试杯底部，进而导致试样的水泥实际质量比实验所测的水泥剂量要多。向混合液中添加盖红指示剂直至溶液变为玫瑰红色，如果盖红指示剂的量添加多了就会导致颜色较深。向混合中加入 EDTA二钠标准液直至溶液呈纯蓝色，如果 EDTA二钠标准液的添加量不足就会出现颜色较浅的现象。由于久置的氯化铵标准试样会对实验精度产生影响，氯化铵标注试样要现配现用。

结语

通过对材料的合理配置来提高水泥稳定碎石基层的质量，通过研究可以发现混合料的两起基本不影响水泥稳定碎石混合料中水泥的剂量检测，当水泥稳定碎石混合料的含水量在±2 %之间变化时基本不会影响水泥剂量的测定结果。要认真学习、掌握水泥稳定碎石基层水泥剂量的检测方法，进而控制基层材料的质量，要尤其重视对靠转转数来控制材料加量的连续式稳定土厂拌机(完全靠滴定指导拌和机转数)。

[1]陈少幸,张肖宁. 水泥稳定碎石基层水泥剂量检测及控制[J]. 交通标准化,2004,06:57-59.

[2]陈少幸,张肖宁. 水泥稳定碎石基层水泥剂量检测及控制[J]. 中外公路,2004,05:94-96.

[3]白琦峰,刘玲,胡伍生. 低剂量水泥稳定碎石基层性能研究[J]. 中外公路,2006,06:170-173.

[4]黎兴超. 水泥稳定碎石基层水泥剂量检测及其影响因素[J]. 公路与汽运,2005,05:49-51.

[5]杨龙安. 水泥稳定碎石基层施工中水泥剂量的变异性分析及控制[J]. 盐城工学院学报(自然科学版),2010,02:49-51.

[6]王艳,倪富健,李强,李再新. 水泥稳定碎石基层横向收缩裂缝控制研究[J]. 公路交通科技,2008,02:45-49.

TQ172

B

1007-6344（2015）07-0008-02

常艳，（1977- ），女，汉族，江苏，东台市人，东南大学本科 ，职称：工程师，研究方向：公路工程检测