水泥稳定碎石基层离析问题的原因及防治

水泥稳定碎石基层离析问题的原因及防治

摘要：离析使路面基层密实度下降, 整体强度和稳定性降低。为保证路面基层质量,研究探讨水泥稳定碎石的离析原因,进而寻找减少或消除离析现象的方法是十分必要的。本文分析了水泥稳定碎石基层离析问题的原因，探讨了水泥稳定碎石混合料离析防治措施。

关键词：水泥稳定碎石；混合料；离析；防治措施

Abstract: the segregation that pavement compaction degree down, and the overall strength and stability reduced. To ensure the quality of pavement, study of the cement stable macadam segregation of the cause, and look for to reduce or eliminate segregation phenomenon method is very necessary. This paper analyzes the problems of the cement stable macadam segregation of the reasons, this paper of the cement stable macadam mixture, segregation prevention and control measures.

Keywords: of the cement stable macadam; Mixture; Segregation; Prevention and control measures

水泥稳定碎石作为沥青路面半刚性基层, 具有整体强度高、拌体性和耐久性好、成本低廉、便于施工等优点而被广泛应用。然而在水泥稳定碎石的设计、生产、拌和、运输和摊铺过程中, 存在着许多破坏因素,其中以混合料的离析影响最大。离析使路面基层密实度下降, 整体强度和稳定性降低。为保证路面基层质量,研究探讨水泥稳定碎石的离析原因,进而寻找减少或消除离析现象的方法是十分必要的。

一、骨料离析现象

骨料离析是水泥稳定碎石在基层施工中最直观和最常见的病害现象，也是沥青路面工程施工质量控制的一个重要指标。从理论上分析，骨料离析主要是指混合料在堆放、运输、拌和及摊铺过程中，由于各骨料受到外力作用，在其受力大小与方向不同的条件下，产生了离析的现象。通过对高速公路施工的研究，可以归纳出水泥稳定碎石基层下列三种骨料离析的现象。

1、混合料拌和机拌料时的离析。使用混合料拌和机在进行水泥稳定碎石基层的拌料时，由于骨料级配不合理，配合比不准确，搅拌不彻底及拌和机设计的缺陷，导致拌和料发生粗、细料集中的现象。

2、混合料拉料车运输中的离析。使用载重自卸混合料拉料车在接料、运料及卸料时，由于拉料车作业方式不当和外界情况的影响，引起混合料中骨料

的滚动而形成粗、细料集中的现象。

3、混合料摊铺机摊铺时的离析。使用混合料摊铺机在进行水泥稳定碎石基层的摊铺时，由于摊铺机进料和出料速度不均衡，操作不规范，造成铺筑层出现骨料窝状或带状集中的现象。

二、骨料离析原因分析

1、原材料的级配组成和配合比因素在水泥稳定碎石基层的施工中，一般都采用过筛后的天然碎石。但由于当地资源和就近取材的限制，加上材料堆放和筛网制作不同，各种骨料不可能时刻保持一致，往往容易造成筛分料的级配不合理；同时混合料配合比与试验室提供的配合比存在偏差，也会造成混合料的和易性变差而产生骨料离析。

2、混合料拌和机的开启、运行及停机在拌和机上料时，输送带的转动速度较大，倾角不合适，带动粗骨料沿输送带向下滚动堆积，形成骨料粒径不一致，供料不均匀，进而产生离析。特别是当拌和机起动或停机时, 由于骨料被搅动翻转，粗粒料的惯性大，抛出的力量也大，直接冲撞到拌缸周边，形成不应有的离析。另外,配料计量不准，搅拌时间不够及拌和不彻底，这是混合料不均质的重要影响因素，也是造成摊铺机摊铺过程中出现离析的最重要原因。

3、混合料拉料车的拉料、运料及卸料拉料车在接料时，不能及时地前后移动接料的位置，使混合料过于集中堆积，发生粗、细料的离析。在运料中，由于路况坑洼不平和运距较远，混合料经过剧烈颠簸而发生粗、细料离析。因在卸料时，车厢缓慢地升起、而后车厢门提前打开，造成部分粗粒料首先滚落下来，也同样可以产生离析。

4、混合料摊铺机的进料和出料摊铺机在进料时，由于进料斗处于空载状态，拉料车卸料使粗粒料滚入底部集中。摊铺机作业中，进料斗两侧的翻板经常向中间翻动收料，也使粗料粒滚入底部集中。当拉料车的供料速度不能满足摊铺机的需要，致使摊铺机螺旋分料器的转速时快时慢，不能保证稳定旋转分料，造成大料粒集中在上部或两侧，也会产生离析，影响到摊铺的质量。

三、水泥稳定碎石混合料离析防治措施

1、严控混合料含水量

含水量是水泥混凝土材料的重要技术指标，含水量小则混合料不易坍落并出现离析，但各材料间难以形成良好的相容性，含水量大则在摊铺过程中难以成型，甚至导致混合料中的砂石骨料不依自然颗粒组成并均匀分布，而在施工过程中因构成材料颗粒和比重大小不同而产生离析现象，因此应严格控制含水量处于最佳范围，并应在拌和过程中对加水量进行监控。

2、原料控制

因水泥稳定层材料用量较大而一般采取多料场分别加工、集中拌和的方法进行，来自不同产地的同级材料混合堆放，但由于产地不同的材料具有一定的差异，虽体积相同但质量不尽相同，且压碎值、磨耗率等指标也有一定差异，最终导致碎石粒径、颗粒级配均发生变异，集料粒径的均匀性得不到保证而易发生离析，因此应尽量选用同一料场供料，若必须采用多个料场则每个料场的各级产量应基本接近级配曲线中值，并尽量将不同场地的材料分开堆放；加工后的碎石因数量、规格较多，一般为节约场地而堆放过高，其中大粒料在堆放过程中因惯性作用而易滚到料堆外侧而产生离析，在给装载机上料时因从料堆底部外围铲料而提供离析料，也会增大拌和料产生离析，因此应控制其堆放高度一般不超过3m，若超过该值则应在周边设置隔墙，上料时应从料堆上部向下部逐层推进以免离析产生。

3、缩短拌和与施工间距

目前国内多采用较大吨位自卸车辆将拌和料运送至施工现场，运输过程中拌和料会随装载车一起处于高频低辐振动的摇摆状态，其中块料石料因自身比重较大而易脱离出现沉淀和分离，因此应尽量缩短拌和与施工间距，采用的拌和设备最好具有移动式或半移动的组装模块式功能，以保证其可在一定的延长路段上随摊铺进行相应移动，可实现尽量减少因运距、运时过长导致拌和料离析。对料场的选择应尽量在整个道路施工长度距离中间部位以缩短运距，运输过程中应确保拌和料处于半封闭状态以控制水分蒸发，保持原设计额定含水量；运料储罐在运行中应以一定角度旋转保证内部混合料始终处于翻腾运动状态，降低离析现象的发生。

4、拌和

导致离析现象的主要原因是各级材料用量不均匀，因此采取增加生料进料斗措施进行控制，但为防止料斗间串料一般在料斗间设立隔板，并在上料时应避免将料斗装的太满，并控制其不超过隔板以免碎石在下落过程中产生离析；并应增加人工对杂料的清理工作以免熟料产生离析，并可在集料仓顶部设置一个50～70mm的方孔筛将超过标准的颗粒去除，并实现其均匀下落，避免在运输皮带或仓壁上堆积；运输皮带应采用凹槽式，且其倾角不宜过大以防止粗集料在重力作用下滚落或下滑，并应在运输皮带末端设刮刀以防拌合好的细料粘在皮带上或在高处被高速运转的皮带甩到地面；在混合料经搅拌后进入摊铺机料斗前设置再次搅拌装置则可在很大程度上消除大型自卸车在运输物料过程中出现的离析现象。若骨料需临时堆放，则应在堆放混合料时应呈水平凹形堆放，实现车辆在凹形中间进去卸料，并呈水平逐步倾斜升高堆放，在给拌和机填料也应从凹形中间尽量呈水平朝四周扩展铲料装料，最后剩余四周粗料可进行清理并另外堆放。

5、装卸料及运输

在接料过程中由于较大碎石易滚落到运料车厢底部及四周，最后将导致