水泥稳定碎石延迟实验研究

熊 倩 张书伟

(西南科技大学，四川 绵阳 621000)

水泥稳定碎石延迟时间和强度是施工过程中影响压实度和路面平整度的两个重要的技术指标。在公路路面基层施工技术细则中规定了在生产配合比实验中确定水泥稳定材料的容许时间，但并没有对确定容许时间方法进行阐述，本文探索性的通过控制水泥稳定碎石水泥用量和含水量对抗压强度的影响关系确定最佳容许时间。

1 原材料及混合料的确定

以四川某高速公路为例，采用碎石、石粉、普通硅酸盐水泥、水，按一定配合比混合组成的无机结合料作为路面基层和底基层结构，根据图纸技术要求的级配范围和各档料的筛分结果进行混合料设计。

1.1 水泥稳定碎石容许延时实验

根据规范无机结合料稳定材料的击实试验方法最终确定最大干密度为2.387g/cm3。

将无机结合料水泥稳定材料按照19mm～31.5mm(1 321.3g)，9.5mm～11.5mm(1561.6g)，4.75mm～9.5mm(1 261.3g)，0～4.75mm(1 861.9g)，水泥剂量为3.5%(210.2g)的基层配比配好后加入323.2g的水搅拌均匀后装入塑料袋，闷料时间分别为0、1、2、3、4、5h后装模压实成型试块，本次取9个试块做无侧限抗压实验。各组标准试件在温度(20±2)℃相对湿度为97%的标准养生条件下养生6d，浸水24h后进行无侧限抗压强度试验，其试验结果如表1所示。

表1 各延迟时间下无侧限抗压强度试验结果汇总表

由表1可知:水泥稳定碎石的无侧限抗压强度随着时间的推移逐渐降低，3h后的水稳强度达不到设计规定的强度，确定容许时间为3h。

1.2 水泥剂量及含水率对容许延时实验和抗压强度的影响

在实验中加入水泥剂量也会影响水泥稳定碎石的抗压强度和容许延迟时间，在保证其他条件不变的情况下，分别加入3.0%、3.5%、4.0%的水泥剂量进行无侧限抗压延迟试验。试验结果如表2、表3。

表2 水泥剂量为4.0%各延迟时间无侧限抗压强度汇总表

表3 水泥剂量为3.0%各延迟时间无侧限抗压强度汇总表

随着水泥剂量的增加，水泥剂量为3.0%、3.5%、4.0%的容许延迟时间分别为2h、3h、4h。但加入过量水泥会导致水稳材料的抗干缩性和抗温缩性降低从而出现裂缝，综合考虑各种因素，水泥剂量应该控制在3.5%。

含水量的变化是水稳材料试件的成型和无侧限7d抗压强度的重要影响因素，在确定最佳水泥用量的情况下，初始加水量为最佳含水量5.2%，最佳含水量+1%，最佳含水量+2%，最佳含水量+3%各延迟时间抗压强度。如图1所示。

图1 各含水量下水泥稳定碎石抗压强度及容许时间变化图

在加入相同水泥剂量的情况下，混合料在大于最佳含水量的不同含水量时，无侧限7d抗压强度随着含水量的增加，抗压强度会逐渐减小。在加入6.2%与最佳含水量(5.2%)相比无侧限抗压强度减少量和容许延迟时间变化不大，但含水量达到7.2%和8.2%的无侧限抗压强度会有明显的下降，延迟时间也缩短为2h和1h。

2 结 论

在一定的配合比下影响水泥稳定材料的延迟时间和抗压强度的因素有水泥的用量以及含水量，二者相比含水量的影响更大。

水泥稳定碎石的抗压强度和延迟时间随着加入水泥剂量的增加而增加，但是在实际工程应用中，加入过多的水泥会导致水泥稳定碎石其他指标降低，考虑成本和质量的因素，加入水泥剂量控制在3%～3.5%之间。