关于水泥稳定碎石质量控制措施

关于水泥稳定碎石质量控制措施

摘要：水泥稳定碎石是一种优良的路面基层材料有良好的力学性能和板体性。然而，水泥稳定碎石料脆性很大是一个较大的缺点，本文笔者对水泥稳定碎石的原料配比及其裂缝防治做了简单介绍，仅供参考。

关键词：水泥稳定碎石；裂缝；配合比；

水泥稳定碎石是一种半刚性路面的基层材料，水泥硬化后形成的板状半刚性体，可以提高路面的承载力，具有很高的强度和刚度，有着良好的使用性能。水泥稳定碎石是以极配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤作用原理摊铺充分压力，强度主要依靠碎石间的嵌挤锁结构作用原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙，形成的较高密实度，它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度和稳定性，抗渗度和抗冻效果较好。但对温度和湿度敏感性强，易因温度变化和湿度变化产生裂缝，影响到基层本身、路面面层的稳定性，影响其使用性能。

一、水泥稳定碎石混合料要求

水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，主要有粒料和灰浆体积组成。

1.1水泥

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可，水泥的初凝时间应不小于3h，终凝时间应不小于6h，夏季施工时，气温较高，表面层的凝结硬化速度较快，水泥终凝时间应尽可能达到10h；春秋季施工时水分蒸发较慢，终凝时间可缩短至6h。水泥强度等级不能太高，宜选用32.5MPa，水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定，一般4%-6%的水泥用量达到1.5MPa-3.5MPa，抗压强度标准。

1.2混合材料

混合材料分活性和非活性两大类。活性材料是指粉煤灰等物质，可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料，对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。工程所使用的粉煤灰烧失量＜8%，含水量＜1%，三氧化硫含量＜3%，细度（0.8MN筛除）＜8%，质量符合标准。

1.3集料

碎石选用一般是颗粒坚硬、强度高，规格一般控制在10mm-30mm,石屑

0-1mm天然河砂，不得使用海砂和人工砂。城市主干道用作底基层时集料的最大粒径不应超过40mm用作基层时机料的最大粒径不应超过30mm，必须严格控制集料中细料的含量和塑性指数，以减少水泥稳定碎石中的黏性成分含量，通过0.075mm筛孔的颗粒含量宜控制5%以下。细土的塑性指数要尽可能底，不宜大于4，如果0.075mm下粒径太多，则收缩系数增大，会增大其收缩裂缝。

集料的磨耗值不超过35%，压碎值不超过30%，液限试验结果为26.4，标准要求小于28，塑性指数（%）实验结果标准要求小于9。

1.4水

拌合用水易采用饮用水，当采用其它水源时，应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)的要求，不得采用海水。不得采用污水、pH值小于5的酸性水；如对水质有疑问，要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时，需要进行试验。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比，低于90%的，此种水不易用于水稳施工。

二、水稳混合料配合比设计

采用水泥、稳定碎石、砂、石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层，配合比设计时，一方面要考虑基层的7d无侧限抗压强度满足设计规范的要求，另一方面要考虑到基层的干缩温缩裂缝，由于干缩、温缩效应，路面基层易产生对工程质量极为不利的横向裂缝。

（1）首先实验室经过一定数量的原材料试验，进行配合比设计、击实实验，确定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成试件，试件在规定温度条件下保湿养护6天，浸水1天后进行无侧限搞压强度实验。

（2）在满足设计强度的基础上限制水泥用量，水泥剂量从5%增加到6%和7%，干缩系数增加20%和30%，所以在保证设计强度的情况应尽量控制水泥剂量，实际最大水泥剂量不能超过5.5%，一般水泥剂量应控制在4%~6%之间，如强度偏差大或达不到，应通过调整级配和水泥标号品种及严密控制施工过程碾压成型时间来达到要求。

（3）在水泥剂量不变的情况下，数值煤灰剂量增大5%，干缩应变增加17%，干缩系数增加18%。所以粉煤灰应尽量少用，综合经济效应及强度要求，粉煤灰用量在8%~10%之间比较合适。

（4）粒料含量增加，干缩和温缩系数减小，集料级配越粗，则干缩系数越小，配合比时限制细集料、粉料用量，集料级配中0.075mm以下颗粒含量不宜大于5%，级配宜取偏粗限，合成级配曲线在中值线下方。

实验路段的水泥稳定基层，具有强度高、裂缝较少，水稳定性、抗冻性、整体性好等特性，各项指标满足施工要求。

三、减少裂缝的措施

根据影响水泥稳定砂砾干缩和温差变形的因素，从材料选择、配合比设计、施工操作及养生等方面考虑，减少或削弱裂缝发生发展应做到以下几点。

3.1根据需要选择使用材料，减少结构自身的干缩力

3.1.1水泥的选择及用量宜

施工时选用终凝时间较长，标号较低的水泥如矿渣水泥要比硅酸盐水泥收缩性大。

3.1.2砂砾材料的选择使用

级配良好的砂砾可以提高水泥稳定砂砾的抗压强度，减少水泥用量，而且应尽量选用开式级配砂砾，减少细集料用量，增强基层结构的抗变形能力。

3.2严格控制含水量

水泥稳定材料含水量大、施工和易性好，但强度偏低，干缩性增大。含水量偏小，难以碾压成型，用量太大加大水化热反应温度，极易形成裂缝，因此，混合料拌和时应严格控制好最佳含水量，施工温度高时材料干燥，水分蒸发快，应注意增加用水量，下雨或所进砂砾材料偏湿时应减少用水量。加强对原材料的检测控制，对含水量较大的细集料分开堆放并测定其含水量，使用时注意单独使用或掺配使用；加强前后场联系，及时调整混合料含水量。

3.3确定好施工延迟时间

施工中从加水拌和到碾压终了的延迟时间不得超过水泥的终凝时间，否则混合料难以碾压密实，强度降低，容易引起干燥开裂；因此，施工现场必须合理布置，各工序衔接必须紧凑。

3.4精心施工，避免偶然因素增大基层的干缩

混合料应拌和均匀，出现粗细分离现象应在摊铺时清底重新拌和；保证基层湿润，避免下部混合料水分流失；分层铺筑的水泥稳定砂砾，底层养生时间应不小于7d，避免因养生不到出现裂缝，在高温季节尤为如此，为了保证养生效果，可以覆盖一层5mm厚左右的砂，最好是边施工边通车路段，防止基层直接遭受暴晒。为了减轻养护压力，养生期一到，经检测合格的基层应立即洒透层沥青或作下封层，减少温差对基层的影响，在养生期间，进行必要的交通管制。

四、裂缝的处治