公路水泥稳定碎石层试验检测技术

乔伟豪

摘 要：在公路施工中，水泥碎石层是重要的路面基层样式，直接关系到路面的使用质量和安全性。但在长时间通车过程中，公路会发生一定的质量缺陷，如收缩裂缝，网裂和基层不均沉降等。通过试验检测可有效避免此类问题的形成，基于此，本文对水泥稳定碎石试验检测做如下分析。

关键词：公路工程;水泥稳定碎石层;试验检测

0 引言

水泥稳定碎石是一种典型的半刚性材料，具有稳定性高、承载力强的优点，是目前公路工程基层施工中常用的原材料，但针对水泥稳碎石层存在的多种问题，需要结合实际公路工程情况，提高试验检测技术应用有效性。

1 水泥稳定碎石层特性

水泥稳定碎石具有如下特性：

第一，原材料来源途径多，且获取比较便捷。主要施工材料包括：水、粗骨料、细骨料、水泥等。其中粗骨料为人工碎石，细骨料为石屑，水泥可选择普通硅酸盐水泥，在具体应用过程中，原材料的获取比较便捷，可降低施工成本。

第二，施工工序比较简单，施工工期比较短。水泥稳定碎石基层施工的核心环节有两点，其一是集中拌合，其二是摊铺碾压。因此，在具体施工建设中，操作难度比较低，施工人员经过简单的培训，就能胜任各项施工岗位，进而提升水泥稳定碎石基层施工的整体效率，确保工期按时完成。

第三，水泥稳定碎石基层的强度、承载力、抗渗性、抗冻性都比较好，水泥稳定碎石是一种具有极强整体性的半刚性材料，板块效应比较好，成功应用可大幅度提升公路工程的强度和抗渗漏性，随着时间的推移强度也随之增加，逐步形成高强度板体结构。促使道路工程基层和面层的衔接更加紧密，既能保证公路工程的抗压性，又具有良好抗疲劳性，进而提升使用寿命。

2 原材料试验检测要点

2.1 原材料准备要点

原材料进入施工现场后要尽量分类存储管理，及时补充运料。在施工中要将原材料存放在干燥通风的环境中，避免原材料发生受潮变质。特别是在细骨料存储时要搭建专业的雨棚，避免淋雨受潮。在试验检测前要先对原材料的性能进行检测，只有达到试验检测标准的材料才能使用。

2.2 碎石

碎石要尽量选择坚硬、耐磨、干净无风化岩石轧制而成，碎石要棱角分明，在试验前要先进行清洗控制含泥量小于1%。

2.3 石屑

在选择石屑时，要尽量选择质地坚硬、清洁、无风化、无杂质且强度比较大的石屑，满足公路工程对基层稳定性的要求。

2.4 水泥

水泥稳定碎石基层施工可以采用复合硅酸盐水泥，严禁使用快硬水泥，以保证水泥各龄期强度、安定性等能达到使用标准，保证水泥初凝时间在3小时以上，终凝时间在6小时以上10小时以下，如果采用散装水泥，需要确定出炉天数，保证安定性。如果在夏季施工，则散装水泥罐温度要控制在50℃以下，超过50℃要采取降温处理，以保证水泥质量。

2.5 水

在选择拌合水时，要选择清洁无污染的水源，以符合相关规范的要求。如果在炎热的夏季施工，则要选择深井水，降低水化热对施工质量的影响。

3 混合料组成设计试验检测重点

在混合料组成设计检测时，要以水泥剂量的控制为重点。例如某工程水泥稳定碎石基层，要求7d无侧限抗压强度控制在4.0 MPa以上，按照水泥剂量的3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%进行掺剂配置，并进行重型击实法试验。以确定水泥稳定碎石混合料的最大干密度和最佳含水率。此外，进行7d无侧限抗压测定，同样按照3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%进行混合料配制和夯击试验，通过重型击实法来确定水泥稳定碎石的最大干密度和最佳含水率并保证强度是否满足设计要求。该工程试验结果显示，当水泥剂量为4.5%、5.0%、5.5%时，7d无侧限抗压强度均能满足实际需求，但考虑到水泥稳定碎石基层的保证率、经济性、试验检测精度等。在该工程施工中，选择的水泥稳定碎石配合比为水泥：集料=4.5：100，选择了4.5%的水泥剂量，水泥稳定碎石的最大干密度为2.296 g/cm3，最佳含水率为5.4%。

4 施工过程试验检测重点

施工过程是水泥稳定碎石基层施工中试验检测工作的重中之重，为保证施工质量，需要水泥稳定碎石的级配、含水率、灰剂量、压实度、强度等进行全面检测，确保各项标准都符合设计要求。在工程施工中往往对集料的亲水性有很高的要求，以保证水泥能够正常水化，并确保施工中无机结合料分布的均匀性，否则难以保证道路路面的预压效果。

4.1 混合料配置

在水泥稳定碎石基层铺筑前，要按照试验检测的数据进行合理调试，如果条件允许可在施工的前一天，就筛选出集料结果，并判断其中的差别，严格按照试验检测配合比配制混合料。

4.2 含水率试验检测

要根据天气起情况和具体试验段进行合理制定，一天中不同的时间段，水泥稳定碎石中的含水率存在一定的差别，控制含水率误差在±0.5%之间，如果在混合料配制过程中，发现含水率不足等问题，要适当提升混合料的含水率，为水泥水化提供充足的水资源。

4.3 压实度试验检测

压实检测和试验是水泥稳定碎石层施工的主要环节，只有做好压实工作才能保证基层层的平整、提高材料的密度和负荷力。要保证无机结合料碾压成型时间在初凝时间允许范围中，如果压实度不足，严禁重复碾压，要先铲除水泥稳定碎石重新铺设，待压实达到设计标准后才能进行路面施工。压实试验应在碾压后进行，从检测的技术方法来看，压实检测可采取整层灌砂试验，灌砂的深度应与现场摊铺厚度一致。简单的试验步骤如下：（1）选点;（2）用毛刷把地面浮土清扫干净;（3）称量砂和灌砂筒总质量;（4）标定粗糙面;（5）挖坑;（6）称取试洞中试样质量;（7）重新称取量砂和筒总质量;（8）灌砂;（9）称取筒中剩余砂质量;（10）测试样含水率;（11）计算结果。

4.4 时间试验检测

从水泥稳定碎石层的实际情况来看，时间的延后对强度等性能的影响也很大，而以往的试验检测并没有将重点放在这一方面，难以进一步地提高水泥碎石層的密度和强度。所以，对延迟时间的试验检测必须进行。水泥稳定碎石层的时间延迟是必要的，能够保证水泥地凝结充分完成，混合料在选定的级配、水泥剂量和最佳含水率的条件下拌和好以后，分别按立刻压实、闷料1小时再压实、闷料2小时再压实、闷料3小时再压实等条件，成型标准试件，且每组的样本数量不少于规定的要求。经过标准养生后，测定混合料7d的无侧限抗压强度试验，从而得到不同延迟时间条件下，混合料强度代表值的变化曲线，根据这条曲线，得到混合料满足设计强度要求的容许延迟时间。

5 结束语

水泥稳定碎石基层具有强度高、水稳性好等特点，但也容易发生温度裂缝。因此，在具体施工中，必须严格遵循相应的规范和标准，并在切实做好试验检测工作的前提下，才能使各项工序保质保量开展，提供数据支持和理论指导。

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