水泥稳定结构范文（精选12篇）
水泥稳定结构 第1篇
关键词：沥青路面,水泥稳定材料,配合比,施工
在我国沥青路面的多种早期破坏现象中,通常是因为由水泥稳定材料结构层作为基层、底基层的施工质量不好或施工管理不善和过程控制不严引起的。因此,研究其施工,保证其施工质量是防止沥青路面早期破坏的关键。
1 材料的选择
1.1 最大粒径的控制
高等级公路路面基层、底基层集料的最大粒径为31.5 mm,大于26.5 mm的颗粒最多可达10%。最大粒径过大,影响平整度和表面的均匀性,集料粒径愈大,基层表面的离析就愈严重,离析越严重则结构层的强度就无法保证。因此,不建议采用粒径过大的集料。
1.2 集料的级配
集料的级配对混合料,特别是水泥混合料的强度有显著影响。因此,在集料的选择中要加强对样品的试验工作。根据试验的结果挑选级配、强度等指标符合规范要求的原材料。
2 配合比设计
根据图纸的说明及有关的技术规范选定合理的配合比,在目标配合比阶段,采用工程实际需用材料计算各种材料的用量比例,生产配合比阶段对拌合机所产生的成品料进行取样,并进行筛分,确定各料仓的材料比例,对拌合机配料进行标定,同时,反复调整料仓比例,使供料均衡。拌合机采用生产配合比进行试拌,铺筑试验段,根据试验段确定生产用的标准配合比进行施工,设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变动。
3 水泥稳定材料的拌和
3.1 保证级配的三个重要环节
3.1.1 堆放
必须事先计算各种不同粒级集料的需要量,计划进料的时间,并计算各种不同粒级集料所需堆放场地的面积。堆放场地应事先整平、碾压并作适当的硬化处理,不同粒级集料应采取适当措施隔开,避免料多时互相交错,保持同一粒级集料颗粒组成无大变化。
3.1.2 覆盖
细集料包括石屑和砂,如生产的是二灰稳定粒料,则石灰和粉煤灰均需要用篷布覆盖,防止雨淋。
3.1.3 下料斗上口的改进
国产稳定土拌合机通常有4个下料斗,可以容纳4种不同粒级的集料。但4个料斗的上口却紧靠在一起,一字排列和上口齐平。当装载机往料斗中装料时,常发生以下几种现象:1)装载机前面的装料斗宽度过宽,甚至超过下料斗的上口宽度,当装载机往下料斗中装料时,必然有部分料进入相邻的下料斗中,造成不同粒级的集料在下料斗相混;2)装载机装料斗的宽度不会超过下料斗的上口宽度,开始装料时可以使不同粒级的集料不产生串斗,但一旦料斗中的料已经装满到下料斗的上口,料就流向相邻的下料斗中,造成不同粒级的集料在下料斗中相混。
3.2 水泥用量的控制
虽然现场混合料抗压强度的影响因素较复杂,但抗压强度的差异主要与水泥用量控制不好和用量误差过大有重要关系。因此在拌合机使用前要标定计量称重系统,在拌和过程中要注重拌和的连续性,切不可出现“停停走走”的现象。
3.3 含水量的控制
出厂混合料的含水量对现场施工及今后混合料的强度和干缩应变或基层干缩裂缝的多少都有很大影响。若混合料的含水量过小,则现场基层难于碾压密实,混合料在碾压过程中容易起皮及产生细而短的横向裂纹,并且直接影响混合料的强度,使混合料在使用过程中容易松散。
3.4 拌合时间的控制
从试验可知,如果水泥稳定粒料在拌合机中拌和,并且直接用拌成的混合料制成试件,则发现养生后试件的抗压强度随拌合时间增长而增加,但有一极限段;在拌合时间为3 min以前,混合料的抗压强度随拌合时间直线上升。目前,多数国产拌合机的拌合室,长者不到2 m,短者不到1.5 m,拌合时间只有几十秒。如此短的拌合时间严重影响混合料的均匀性和混合料所能达到的强度,使基层在使用过程中容易产生局部早期破坏。所以施工单位在订购稳定土拌合机时,要求生产厂家增长拌合室到3 m或3 m以上,同时拌合时间应在1 min以上。
3.5 运输
混合料运输采用自卸汽车运输,以尽量减少摊铺机停顿次数。为分散运输车辆对已铺好路面的压力,均匀地使车辆在已完成的铺筑层整个表面上通过时,应专人指挥,速度减慢。
4 混合料的铺筑
4.1 加强结合面的控制
当前我国高等级公路半刚性路面结构中,半刚性材料层一般有三层,即两个层间结合面、半刚性基层与沥青面层的结合面。在施工过程中,为了使上下层结合得牢固,铺筑上层之前,下层表面不得有任何松散材料,不得有来自下层材料的砂土薄层、二灰薄层或外来素土薄层。
4.2摊铺机摊铺
摊铺机的振动频率,以及行驶速度的均匀性对平整度影响较大。在施工中应根据实际情况选择合适的振动频率,行驶速度宜选1.5 m/min～3 m/min。振级过大,易造成机械损坏,铺层会出现小横梗;行驶速度过大,预压实度变小,不利于消除路基的不平整度,或碾压时易产生推移,使铺层平整度受影响。
实践证明,用摊铺机摊铺基层混合料与用平地机和推土机摊铺基层混合料相比,具有以下优点:基层表面结构比较均匀,离析现象明显减少;结构层内部混合料强度的均匀性较好,局部小块强度较差和不成整体的位置显著减少;基层表面的平整度显著提高,使沥青面层厚度的变异性明显减少,既有利于提高竣工路面的平整度,又有利于延长路面的使用寿命;容易进行质量管理。上述优点对沥青路面的使用性能和使用寿命都有显著影响。
4.3保证厚度要求
分析研究表明,基层厚度均值的变化对路面可能产生的破坏率的影响大于底基层厚度均值变化的影响,但小于面层厚度均值变化的影响。因此,保证底基层和基层的实际厚度(通常以均值衡量)符合实际要求,对路面的实际使用寿命有显著影响。为了保证各结构层的厚度,必须严格控制各层厚度。
4.4保证压实度
从施工实践可知,对一般的半刚性材料,使用压路机适当提高其现场压实度是可以达到要求的,也有利于提高这些材料的刚度和强度。在施工过程中要严格控制压实度指标,绝不允许不符合规范要求。
4.5水泥稳定材料结构层的养生
水泥稳定材料结构层采用土工布覆盖洒水养生法,养生期不少于7 d,在养生期间应始终保持表面一定湿度,不应过湿或忽干忽湿。养生期间如果出现损害或病害,要及时挖补,并进行修整达到要求。养生期间,严禁施工车辆以外的任何车辆通行,且施工车辆的行驶速度不得超过15 km/h,并不得急刹车,车辆行驶应在全宽范围内均匀分布。
5结语
通过水泥稳定材料结构层工程实践证明,在施工过程中要认真注意上述问题,加强施工质量或施工管理的控制。这样生产出的混合料的实际级配组成就不会产生明显变化,铺筑的结构层就可满足强度、刚度、水泥稳定性、冰冻稳定性、抗冲刷能力、收缩性小、平整度等技术要求。
参考文献
[1]JTJ034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].
《水泥稳定碎石施工工艺》 第2篇
1.1工艺流程
工作面准备→测量放线→路肩处理→混合料运输→摊铺→碾压→横向接缝处理→养生
1.2施工方法
1、工作面准备
（1）下基层各项检测必须合格，检测项目包括压实度、弯沉、平整度、纵断高程、中线偏差、宽度、横坡度、边坡等。根据拌和站拌和能力确定施工前下基层准备长度。
（2）施工区的下基层清理干净，在铺筑上基层水泥稳定碎石之前根据下基层湿润情况洒水，始终保持下基层表面湿润。
2、测量放线
本工程每20m
设一中桩恢复中线，测放摊铺面宽度，在摊铺面每侧20-50
cm处安放测墩同时测设高程。摊铺采用双基准线控制，高程控制桩间距为20m。当采用钢丝绳作为基准线时，注意张紧度，200m
长钢丝绳张紧力不小于1000N。
3、路肩处理
采取培路肩措施，先将两侧路肩土培好。路肩料层的压实厚度与稳定土层的压实厚度相同。在路肩和边坡上，每隔一定距离（5-10m）交错开挖泄水沟。
4、混合料运输
拌和好的混合料要尽快运到现场进行摊铺，从第一次在拌和机内加水拌和到现场压实成型的时间不得超过延迟时间。当运距较远时，车上的混合料加以覆盖以防运输过程中水分蒸发，保持装载均匀高度以防离析。到场混合料的含水量略大于最佳含水量。运输混合料的自卸车，避免在未达到养生强度的铺筑层表面上通过，以减少车辙对已碾压成型的稳定层的损坏。
5、摊铺
采用摊铺机摊铺混合料，在摊铺机后面设专人消除粗细集料离析现象，特别应该铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。
拌和机与摊铺机的生产能力互相匹配。摊铺机宜连续作业，拌和机的总产量宜大于400t/h。如拌和机生产能力较小，摊铺机摊铺混合料时，采用最低速度摊铺，减少摊铺机停机待料的情况。根据路幅宽度确定摊铺机组合个数，在两个以上的摊铺机进行摊铺作业时，保持摊铺机前后相距5-10m，并对摊铺混合料同时进行碾压。
6、碾压
（1）摊铺后，当混合料的含水量略高于最佳含水量时，立即展开压实工作，碾压分初压、复压、终压。
（2）初压时，采用轻型压路机配合轮胎式振动压路机，对结构层在全宽内进行碾压，先静压一遍；
（3）复压时，采用重型压路机加振碾压，在碾压过程中测定压实度，直到达到规定的压实度为止；
（4）终压时，采用轻型压路机，静压一遍。全部碾压一般需碾压6-8
遍。直线段由两侧向中心碾压，超高段由内侧向外侧碾压，每道碾压与上道碾压相重叠30cm，使每层整个厚度和宽度完全均匀的压实。压路机的碾压速度，头两遍采用1.5-1.7km/h，以后采用2.0-2.5km/h。压实后表面平整、无轮迹或隆起、裂纹搓板及起皮松散等现象，水泥稳定层在水泥初凝前在试验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的压实度。碾压过程中，水泥稳定层表面始终保持湿润。如果表面水蒸发的快，及时补洒少量的水。
（5）严格控制水泥稳定层压实厚度和高程，其路拱横坡与路面面层一致，严禁用薄层贴补法进行找平。
7、横向接缝处理
（1）摊铺机摊铺混合料时，不宜中断。如因故中断时间超过2
小时，设置横向接缝。
（2）设置横向接缝时，摊铺机驶离混合料末端。人工将末端含水量、高程、厚度、平整度合适的混合料修整整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度与混合料的压实厚度相同。方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m
长，其高度高出方木几厘米。将混合料碾压密实。在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾或碎石和方木除去，并将下承层顶面清扫干净。摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料。
（3）如摊铺中断后，未按上述方法处理横向接缝，而中断时间已超过延迟时间，将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料。
8、养生
每一施工段碾压完成并经压实度检查合格后，立即开始养生。采用透水土工布养生。养生期不少于7d，养生期间应封闭交通。养生期结束，如不立即铺筑面层，则应延长养生期，不宜让基层长期暴晒而使基层开裂。
5.5水泥砼垫层施工（适用迎宾大道～莲塘大道K0+000～K1+000段）
本道路垫层设计为20cm厚C20混凝土，所有混凝土全部采用中建建材搅拌站的商品混凝土。罐车运输至路段现场后采用泵车泵运至浇筑地点使用三辊轴摊铺机摊铺的方法施工。
5.5.1工艺流程
施工准备→基层检测→安装模板→混凝土的运输→摊铺→振捣、整平→接缝处理→拆模养生
5.5.2施工方法
1、施工准备
（1）认真核查水泥混凝土拌合站资质，检查混泥土配合比报告、开盘鉴定及相关质量证明文件。
（2）现场设立标养室，并设定专门负责人2名，负责标养室日常维护。
（3）保证在上道工序施工完成并验收合格的前提下，施工前，人工清扫下承面的浮土、建筑垃圾等，并用水清洗干净后，方可继续施工。
2、基层检测
路基整理完毕，经监理工程师检查验收合格，表面清洁干净，坚实无任何松散材料，压实度、高程、平整度、横坡度等指标检查合格，方可进行下道工序。
3、安装模板
基层检验合格后，即可安设模板。模板宜采作钢模，接头处应有牢固拼装配件，装拆应简易。模板高度应与混凝土面层板厚度相同。模板两侧铁钎打入基层固定。模板的顶面与混凝土板顶面齐平，并应与设计高程一致，模板底面应与基层顶面紧贴，局部低洼处要事先用水泥砂浆铺平并充分夯实。模板安装完毕后，宜再检查一次模板相接处的高差和模板内侧是否有错位和不平整等情况，高差大于3mm或有错位和不平整的模板应拆去重新安装。如果正确，则在内侧面均匀涂刷一层隔离剂，以便拆模。
4、混凝土的运输
混凝土采用罐车进行运输，运输过程要控制从开始拌和到浇筑的时间满足规范要求，如超出规定的时间，则要求拌和过程中加入适量的缓凝剂，并根据运距、气温、风力等情况增加单位用水量，运到浇筑地点的混凝土，应具有符合要求的坍落度和均匀性，塌落度控制为18-20cm，如有离析现象，应进行第二次搅拌。
5、摊铺
混凝土摊铺前，对基层表面要进行全面清扫并适当洒水，使表面湿润，洒水应均匀，不能有未洒到的地段或过湿的地段。混凝土采用三辊轴摊铺机进行摊铺，每幅摊铺以3.78m为宜，摊铺不到地方人工进行摊铺，若因机械故障停机超过水泥初凝时间，则必须设置施工缝。
6、振捣、整平
（1）混凝土的振捣采用排机振捣，振捣棒在每一处的持续时间，应以拌和物全面振动液化，表面不再冒气泡和泛水泥浆为限，不宜过振，也不宜少于30s。振捣棒的移动间距不大于400mm；至模板边缘的距离不大于200mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。靠近模板两侧用插入式振捣棒振捣边部，重叠不小于5-10cm，严防漏振。振捣器在每一位置振捣的持续时间为混合料停止下沉，不再冒气泡为止。振捣器振捣后由人工用铝合金杆刮平，并随时检查模板，如有下沉或松动及时进行纠正。
（2）先用磨光机粗平、待混凝土表面无泌水时，再做第二次抹光机精平。粗抹时用包裹铁皮的铝合金杆对混凝土表面进行拉锯式搓刮，一边横向搓、一边纵向刮移。为避免模板不平或模板接头错位给平整度带来的影响，横向搓刮后还应进行纵向搓刮（搓杆与模板平行搓刮）。搓刮前一定要将模板清理干净。每抹一遍，都得用3m直尺检查，反复多次检查直至平整度满足要求为止。精抹找补应用原浆，不得另拌砂浆，更禁止撒水或水泥粉。
7、接缝处理
纵缝：按设计图纸要求与道路中心线平行设置且上下垂直贯通；胀缝：整个胀缝设置为设计图纸示明的形式，浇筑砼时，胀缝位置要准确，且与缝壁垂直；缩缝：切缝时间是否得当是控制断板的关键，一般应在砼开始收缩未发现自由开裂之前用切割机进行割缝，切缝要顺直、无缺损；施工缝：每天工作结束或浇筑工序中发生意外停工，要设置平接施工缝，施工缝的位置与胀缝或缩缝位置要吻合，与路面中心线要垂直。施工缝要按横胀缝的要求处理。
8、拆模与养生
拆模时间根据气温和混凝土强度增长情况确定，一般为12-24小时，拆模时不得破坏混凝土板的边角。混凝土表面修整完毕后，应进行养生，采用塑料薄膜养护，每天洒水保持混凝土表面经常处于湿润状态，养生期间禁止一切车辆通行。
水泥稳定碎石施工
1.1工艺流程
工作面准备→测量放线→路肩处理→混合料运输→摊铺→碾压→横向接缝处理→养生
1.2施工方法
1、工作面准备
（1）下基层各项检测必须合格，检测项目包括压实度、弯沉、平整度、纵断高程、中线偏差、宽度、横坡度、边坡等。根据拌和站拌和能力确定施工前下基层准备长度。
（2）施工区的下基层清理干净，在铺筑上基层水泥稳定碎石之前根据下基层湿润情况洒水，始终保持下基层表面湿润。
2、测量放线
本工程每20m
设一中桩恢复中线，测放摊铺面宽度，在摊铺面每侧20-50
cm处安放测墩同时测设高程。摊铺采用双基准线控制，高程控制桩间距为20m。当采用钢丝绳作为基准线时，注意张紧度，200m
长钢丝绳张紧力不小于1000N。
3、路肩处理
采取培路肩措施，先将两侧路肩土培好。路肩料层的压实厚度与稳定土层的压实厚度相同。在路肩和边坡上，每隔一定距离（5-10m）交错开挖泄水沟。
4、混合料运输
拌和好的混合料要尽快运到现场进行摊铺，从第一次在拌和机内加水拌和到现场压实成型的时间不得超过延迟时间。当运距较远时，车上的混合料加以覆盖以防运输过程中水分蒸发，保持装载均匀高度以防离析。到场混合料的含水量略大于最佳含水量。运输混合料的自卸车，避免在未达到养生强度的铺筑层表面上通过，以减少车辙对已碾压成型的稳定层的损坏。
5、摊铺
采用摊铺机摊铺混合料，在摊铺机后面设专人消除粗细集料离析现象，特别应该铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。
拌和机与摊铺机的生产能力互相匹配。摊铺机宜连续作业，拌和机的总产量宜大于400t/h。如拌和机生产能力较小，摊铺机摊铺混合料时，采用最低速度摊铺，减少摊铺机停机待料的情况。根据路幅宽度确定摊铺机组合个数，在两个以上的摊铺机进行摊铺作业时，保持摊铺机前后相距5-10m，并对摊铺混合料同时进行碾压。
6、碾压
（1）摊铺后，当混合料的含水量略高于最佳含水量时，立即展开压实工作，碾压分初压、复压、终压。
（2）初压时，采用轻型压路机配合轮胎式振动压路机，对结构层在全宽内进行碾压，先静压一遍；
（3）复压时，采用重型压路机加振碾压，在碾压过程中测定压实度，直到达到规定的压实度为止；
（4）终压时，采用轻型压路机，静压一遍。全部碾压一般需碾压6-8
遍。直线段由两侧向中心碾压，超高段由内侧向外侧碾压，每道碾压与上道碾压相重叠30cm，使每层整个厚度和宽度完全均匀的压实。压路机的碾压速度，头两遍采用1.5-1.7km/h，以后采用2.0-2.5km/h。压实后表面平整、无轮迹或隆起、裂纹搓板及起皮松散等现象，水泥稳定层在水泥初凝前在试验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的压实度。碾压过程中，水泥稳定层表面始终保持湿润。如果表面水蒸发的快，及时补洒少量的水。
（5）严格控制水泥稳定层压实厚度和高程，其路拱横坡与路面面层一致，严禁用薄层贴补法进行找平。
7、横向接缝处理
（1）摊铺机摊铺混合料时，不宜中断。如因故中断时间超过2
小时，设置横向接缝。
（2）设置横向接缝时，摊铺机驶离混合料末端。人工将末端含水量、高程、厚度、平整度合适的混合料修整整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度与混合料的压实厚度相同。方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m
长，其高度高出方木几厘米。将混合料碾压密实。在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾或碎石和方木除去，并将下承层顶面清扫干净。摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料。
（3）如摊铺中断后，未按上述方法处理横向接缝，而中断时间已超过延迟时间，将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料。
8、养生
每一施工段碾压完成并经压实度检查合格后，立即开始养生。采用透水土工布养生。养生期不少于7d，养生期间应封闭交通。养生期结束，如不立即铺筑面层，则应延长养生期，不宜让基层长期暴晒而使基层开裂。
5.5水泥砼垫层施工（适用迎宾大道～莲塘大道K0+000～K1+000段）
本道路垫层设计为20cm厚C20混凝土，所有混凝土全部采用中建建材搅拌站的商品混凝土。罐车运输至路段现场后采用泵车泵运至浇筑地点使用三辊轴摊铺机摊铺的方法施工。
5.5.1工艺流程
施工准备→基层检测→安装模板→混凝土的运输→摊铺→振捣、整平→接缝处理→拆模养生
5.5.2施工方法
1、施工准备
（1）认真核查水泥混凝土拌合站资质，检查混泥土配合比报告、开盘鉴定及相关质量证明文件。
（2）现场设立标养室，并设定专门负责人2名，负责标养室日常维护。
（3）保证在上道工序施工完成并验收合格的前提下，施工前，人工清扫下承面的浮土、建筑垃圾等，并用水清洗干净后，方可继续施工。
2、基层检测
路基整理完毕，经监理工程师检查验收合格，表面清洁干净，坚实无任何松散材料，压实度、高程、平整度、横坡度等指标检查合格，方可进行下道工序。
3、安装模板
基层检验合格后，即可安设模板。模板宜采作钢模，接头处应有牢固拼装配件，装拆应简易。模板高度应与混凝土面层板厚度相同。模板两侧铁钎打入基层固定。模板的顶面与混凝土板顶面齐平，并应与设计高程一致，模板底面应与基层顶面紧贴，局部低洼处要事先用水泥砂浆铺平并充分夯实。模板安装完毕后，宜再检查一次模板相接处的高差和模板内侧是否有错位和不平整等情况，高差大于3mm或有错位和不平整的模板应拆去重新安装。如果正确，则在内侧面均匀涂刷一层隔离剂，以便拆模。
4、混凝土的运输
混凝土采用罐车进行运输，运输过程要控制从开始拌和到浇筑的时间满足规范要求，如超出规定的时间，则要求拌和过程中加入适量的缓凝剂，并根据运距、气温、风力等情况增加单位用水量，运到浇筑地点的混凝土，应具有符合要求的坍落度和均匀性，塌落度控制为18-20cm，如有离析现象，应进行第二次搅拌。
5、摊铺
混凝土摊铺前，对基层表面要进行全面清扫并适当洒水，使表面湿润，洒水应均匀，不能有未洒到的地段或过湿的地段。混凝土采用三辊轴摊铺机进行摊铺，每幅摊铺以3.78m为宜，摊铺不到地方人工进行摊铺，若因机械故障停机超过水泥初凝时间，则必须设置施工缝。
6、振捣、整平
（1）混凝土的振捣采用排机振捣，振捣棒在每一处的持续时间，应以拌和物全面振动液化，表面不再冒气泡和泛水泥浆为限，不宜过振，也不宜少于30s。振捣棒的移动间距不大于400mm；至模板边缘的距离不大于200mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。靠近模板两侧用插入式振捣棒振捣边部，重叠不小于5-10cm，严防漏振。振捣器在每一位置振捣的持续时间为混合料停止下沉，不再冒气泡为止。振捣器振捣后由人工用铝合金杆刮平，并随时检查模板，如有下沉或松动及时进行纠正。
（2）先用磨光机粗平、待混凝土表面无泌水时，再做第二次抹光机精平。粗抹时用包裹铁皮的铝合金杆对混凝土表面进行拉锯式搓刮，一边横向搓、一边纵向刮移。为避免模板不平或模板接头错位给平整度带来的影响，横向搓刮后还应进行纵向搓刮（搓杆与模板平行搓刮）。搓刮前一定要将模板清理干净。每抹一遍，都得用3m直尺检查，反复多次检查直至平整度满足要求为止。精抹找补应用原浆，不得另拌砂浆，更禁止撒水或水泥粉。
7、接缝处理
纵缝：按设计图纸要求与道路中心线平行设置且上下垂直贯通；胀缝：整个胀缝设置为设计图纸示明的形式，浇筑砼时，胀缝位置要准确，且与缝壁垂直；缩缝：切缝时间是否得当是控制断板的关键，一般应在砼开始收缩未发现自由开裂之前用切割机进行割缝，切缝要顺直、无缺损；施工缝：每天工作结束或浇筑工序中发生意外停工，要设置平接施工缝，施工缝的位置与胀缝或缩缝位置要吻合，与路面中心线要垂直。施工缝要按横胀缝的要求处理。
8、拆模与养生
拆模时间根据气温和混凝土强度增长情况确定，一般为12-24小时，拆模时不得破坏混凝土板的边角。混凝土表面修整完毕后，应进行养生，采用塑料薄膜养护，每天洒水保持混凝土表面经常处于湿润状态，养生期间禁止一切车辆通行。
—
END
浅淡水泥稳定类基层的施工 第3篇
【关键词】水泥稳定类基层 强度 施工工艺
1 概 述
直接位于沥青面层下、用高质量材料铺筑的主要承重层或直接位于水泥混凝土面板下、用高质量材料铺筑的一层称为基层。在粉碎的或原状松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入适当的水泥和水，按照技术要求，以拌和摊铺，在最佳含水量时压实及养生成型，其抗压强度符合规定要求，以此修建的路面基层称水泥稳定类基层。水泥稳定类基层具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性。其初期强度较高，且随龄期增长而增长。近年来，在我国一些路面工程中，水泥稳定土可用于路面结构的基层和底基层，在保证路面使用品质上取得了满意的效果，所以应用范围很广。
2 强度形成原理
在利用水泥来稳定土的过程中，水泥、土和水之间发生了许多非常复杂的作用，从而使土的性能发生了明显的变化，这些作用可分为：
（1）化学作用；（2）物理—化学作用；（3）物理作用；
现就其中的一些主要作用过程阐述如下：
1）水泥的水化作用
在水泥稳定土中，首先发生的是水泥自身的水化反应，从而产生出具有胶结能力的水化产物，这是水泥稳定土强度的主要来源。水泥水化生成的水化产物，在土的孔隙中相互交织搭接，将土颗粒包覆连接起来，使土渐渐丧失了原有的塑性等性质并且随着水化产物的增加，混合料也渐渐坚固起来。但是水泥稳定土中水泥的水化与水泥混凝土中水泥的水化之间还有所不同。这是因为（1）土具有非常高的比表面积和亲水性；（2）水泥稳定土中的水泥含量较少；（3）土对水泥的水化产物具有强烈的吸附性；（4）在一些土中常存在酸性介质环境。由于这些特点，在水泥稳定土中，水泥的水化硬化条件较混凝土中差得多，特别是由于粘土矿物对水化产物中Ca（OH）2具有极强的吸附和吸收作用，使溶液中的碱并降低，从而影响了水泥水化产物的稳定性。
2）碳酸化作用
水泥水化成的Ca（OH）2，除了可与粘土矿物发生化学反应外，还可以进一步与空气中的CO2发生碳化反应并生成碳酸钙晶体。其反应如下：
Ca（OH）2+ CO2+nH2O=CaCO3+（n+1） H2O
碳酸钙生成过程中产生休积膨胀，也可以对土的基体起到填充分和加固作用；只是这种作用相对来讲比较弱并且反应过程缓慢。
3 影响强度的因素
1）土质
土的类别和性质是影响水泥稳定土强度的重要因素，各类砂砾土，砂土，粉土和粘性土均可用水泥稳定，但稳定效果不同。试验和生产实践证明，用水泥稳定级配好的碎（砾）石和砂砾，效果最好，不但强度高，而且水泥用量少；其次是砂性土；再次之是粉性土和粘性土。重粘土难于粉碎和拌和，不宜单独用水泥来稳定，因此一般要求土地的塑性指数不大于17。
2）水泥的成分和剂量
各种类型的水泥都可经用于稳定土。但试验及实践表明，水泥的矿物成分和分散度对其稳定效果有明显影响。对于同一种土，通常情况下硅酸盐水泥的稳定效果最好，而铝酸盐水泥较差。
3）含水量
含水量对水泥稳定土强度影响很大，当含水量不足时，水泥不能在混合料中完全水化和水解，发挥不了水泥对土的稳定作用，影响强度形成。同时含水量小，达不到最佳含水量也影响水泥稳定土的压实度。因此使含水量达到最佳含水量的同时，也要满足水泥完全水化和水解作用的需要为好。
4）施工工艺过程
水泥、土和水拌和的均匀，且在最佳含水量下充分压实，使之干密度最大，其强度和稳定性就高，水泥土从开始加水拌和到完成压实的延迟时间要尽可能最短，一般要在6小时以内。若时间过长，则水泥凝结，在碾压时，不但达不到压实度要求，而且也会破坏已结硬水泥的胶凝作用，反而使水泥稳定土强度下降。在水泥终凝时间达不到规定要求时，可以使用一定剂量的缓凝剂，但缓凝剂的品种和具体数量应根据试验确定。
水泥稳定土需要湿法养生，以满足水泥水化形成强度的需要。养生温度越高，强度增长的越快，因此，要保证水泥稳定土养生的温度和湿度条件。
4材料要求
（1）土：凡能被粉碎的土都可用水泥稳定，宜做水泥稳定类基层的材料有：石渣、砂屑、砂砾、碎石土、砾石土等。碎石或砾石的压碎值对于高速公路和一级公路应不大于30%，对于二级和二级以下公路应不大于35%。
对于二级公路以下的一般公路：当水泥稳定土做基层时，颗粒最大粒径不应超过40mm（指圆孔筛），对于高速公路和一级公路，颗粒最大粒径不应超过31.5mm（指方孔筛）。土的颗粒组成应符合表1规定，同时土的均匀系当选应不大于5，细粒土的塑性指当选不应超过17。實际工作中，宜选用均匀系数大于10，塑性指数小于12的土。
水泥稳定土的颗粒组成 表1
筛孔尺寸（mm）
4031.5199.54.752.360.60.075液限塑限
通过百分率（%）（基层） 10088-9957-7729-4917-358-220-7<28<9
通过百分率（%）（底基层）10093-9874-8949-6929-5218-388-220-7<28<9
（2）水泥
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥都可能用于稳定土，但应选用终凝时间较长（宜6小时以上）的水泥。早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低的水泥。
（2）水
饮用的水，均可以应用。
5 水泥稳定粒料施工
1）底基层准备2）
按底基层的有关检验标准进行复检，凡不合格的路段应进行整修，使其达到标准，底基层表面应平整、坚实、具有规定的路拱，没有任何松散和软弱地点。
2）一般规定
①水泥稳定碎石基层施工期限的最低气温在5°C以上，并在一次冰冻到来之前半个月到一个月完成。
②水泥稳定碎石混合料从拌和到碾压之间的延续时间宜控制在3～4小时。
③确定每一作业段的合理长度时，必须综合考虑下列在素：
1水泥的终凝时间；
2施工季节和气候条件；
3延缓时间对混合料密度和抗压强度的影响；
4施工机械的效率和数量；
5操作的熟练程度；
3）拌和方法和摊铺
①混合料应在中心拌和厂拌和，可采用间歇式或边续式拌和设备。
②所有拌和设备都应按比例加料，配料要准确，其加料方法应便于监理工程师对每盘的配合比进行核实。
③拌和要均匀，含水量要略大于最佳值，使混合料运到现场摊铺碾压时的含水量不小于最佳含水量。运距远时，运送混合料的车箱应加覆盖，以防水分损失过多。
④用平地机或摊铺机按松铺厚度摊铺，但摊铺要均匀，如有粗细料离析现象，应以人工或机械补充搅拌。
4）整型
对二级以下公路所用混合料，在摊铺后立即用平地机初步整型。在直线段上，平地机由两侧向路中心进行刮平；在曲线段上，平地机由内侧向外侧进行刮平，需要时再返回刮一遍。
5）碾压
①整型后，当混合料的含水量等于或大于最佳含水量时，应先在全宽范围内先静压1～2遍，然后打开振动器均匀压实到规定的压实度。碾压时振动轮必须重叠，通常除路面的两侧应多压2～3遍以外，其余各部分碾压次数尽量相同。
②严禁压路机在已完成的，或正在碾压的路段上“调头”或急刹车。
③碾压过程中，如表层蒸发过快，应尽快补洒少量的水。
④碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时处理，使其达到质量要求。
6）养生及交通管制
水泥稳定结构 第4篇
关键词：水泥,砂砾 (碎石) ,基层,骨架密实结构,配合比设计
0 引言
水泥稳定砂砾 (碎石) 基层, 由水泥、级配砂砾或碎石、填料, 按照一定比例混合, 加水拌和、摊铺、碾压并养护而成的一种结构层。它具有较高的强度, 有一定的板体性和较好的稳定性。水泥稳定级配混合料是当今国内外使用最普遍的一种半刚性基层材料, 其中又以水泥稳定碎石性能最为优异。而骨架密实结构同传统悬浮密实结构相比, 具有能够形成有效的骨架嵌挤结构、提高抗压强度、降低水泥用量、有效减少路面裂缝的发生等突出特点, 很大程度上解决了传统设计理念下沥青路面底基层、基层病害的发生。
1 材料的技术性质
1.1 水泥
采用缓凝的普通硅酸盐水泥, 禁止使用快硬水泥, 早强水泥。要求水泥强度等级不低于32.5MPa;水泥细度、安定性等应符合规范要求;同时要求水泥初凝时间3h以上, 终凝时间不小于6h。若采用散装水泥, 在水泥进场入罐时, 要了解其出炉天数, 刚出炉的水泥, 要停放7d, 且安定性合格后才能使用。
夏季高温作业时, 散装水泥入罐温度不能高于50℃;高于这个温度, 又必须使用时, 应采用降温措施;冬季施工, 水泥进入拌缸温度不应低于10℃。
1.2 砂砾
砂砾来自项目所在地的泾河中, 保证材料均匀和含泥量控制在规范规定范围内。在水泥稳定砂砾底基层施工质量控制过程中, 要控制两个方面: (1) 砂砾的最大粒径不应超过37.5mm。 (2) 4.75m m以上砾石含量不应低于60%。
1.3 水一般采用人畜能饮用的水。
2 骨架密实结构水泥稳定砂砾 (碎石) 基层设计方法
2.1 主骨料级配确定
2.1.1 确定骨料规格D0 (一般选取2～4cm料) , 将一定质量的此粒径的骨料分三次放入击实筒中, 每次按重型击实98次后量测其击实后的高度, 计算其击实密度, 算出空隙率。
2.1.2 以D0用量为100, D0的下一级为l/2 D0 (1～2cm) , 以D0用量的5%为步长, 将D1逐次掺入D0中, 每次掺入后, 击实, 测定击实密度, 建立填充数量与击实密度关系曲线。
2.1.3 选择D1的合理用量, 测得最佳的填隙率;以此类推, 进行二、三、四、五级填充, 最后分别得到各级粒径的最佳填充比例, 即主骨料的级配。
2.2 混合料的组成设计
2.2.1 组成设计原则:
(1) 水泥稳定碎石底基层、基层级配应达到骨架密实结构, 集料粒径大于4.75mm的骨料含量宜在65%以上, 大于2.36mm的集料含量宜大于80%, 小于0.075mm颗粒含量宜接近0, 最大不应超过3%。 (推荐级配要求详见表2)
(2) 在达到强度的前提下, 采用较小水泥剂量, 但应考虑施工的不均匀性;
(3) 改善集料级配, 减少水泥用量, 使水泥用量不宜大于4.2%;
2.2.2 水泥剂量的配制可采用:
2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%五种剂量;
2.2.3
每种剂量的试件制取13个 (最小数量) 。
2.2.4
试件必须在规定的温度 (20±2℃) 保湿养生6天, 浸水养生1天后测定无侧限抗压强度, 计算结果的平均值、偏差系数, 并计算RX (1-1.645Cv) 是否大于Rd (设计强度) 。
2.2.5
根据设计剂量做水泥延迟时间对混合料强度的影响试验, 并通过试验确定应该控制的延迟时间。
2.2.6 骨架密实结构水泥稳定砂砾 (碎石) 建议级配
2.3 配合比验证结果
2.3.1
根据确定的最佳含水量, 拌制水泥稳定砂砾混合料, 按要求压实度 (重型击实标准, 压实度97%) 制备混合料试件, 在标准条件下养护6天浸水24h后取出, 做无侧限抗压强度。
2.3.2 最终确定的生产配合比为:
37.5-19m m砾石:19-4.75m m砾石:4.75-0mm石屑= (28%:37%:35%) 。按此配合比生产的混合料骨架结构好, 集料依次从大到小的逐级填充, 颗粒与颗粒之间紧锁嵌挤, 基本能满足骨架密实结构的要求。
2.3.3
在生产控制中严格控制混合料中4.75m m以上砾石含量, 控制在65%-70%之间, 从而能保证整体结构中骨架的良好形成。
2.3.4
室内浸水7天无侧限抗压强度, R0.95大于3.5Mpa。一般在3.5Mpa-4Mpa之间。水泥剂量为3.5%-4%之间。
3 骨架密实结构在凤翔路口至永寿高速公路的应用
国道主干线福银高速公路在陕西境内的重要组成部分-凤翔路口-永寿高速公路, 设计路面底基层采用水泥稳定砂砾。级配组成采用骨架密实结构进行设计施工, 设计强度为2.5MPa。本标段在施工过程中一方面对骨架密实结构级配进行试验分析, 选择合理的级配组成配比;另一方面, 从填料、结合料入手, 改变传统观念, 摸索出了一些在保证强度的前提下有效的降低水泥用量, 同时减少裂缝的途径。
4 结语
通过凤永高速公路水泥稳定砂砾底基层混合料配合比的设计、施工、试验检测和管理措施落实到位, 经过生产运用, 证明是铺筑成功的, 切实可行的, 广大技术人员在施工实践过程中灵活采用有关技术, 及时完善和创新有关技术, 使合理工程降低成本成为可能。
参考文献
[1]《公路路面基层施工技术规范》 (JTJ034-2000) , 2000年10月1日.
[2]JTJ 057 94公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].1994.
水泥稳定碎石病害防治论文 第5篇
1.1开裂原因分析
（1）干缩性裂缝。通常情况下，干缩性裂缝的情况主要有：水泥稳定碎石压实成型到正常养护期的干缩；养护期结束到施工沥青封层这段时间产生的干缩。
（2）温缩性裂缝，也就是热胀冷缩产生的裂缝。水泥稳定碎石基层属半刚性基层，具有热胀冷缩的性质。在温差作用下，构成水泥无机结合料内部的不同矿物颗粒的固相、液相和气相体等发生热胀冷缩现象，进而导致体积发生变化，在一定程度上引起温缩性裂缝。
1.2防治措施
（1）对水稳基层的水泥剂量进行控制
在水泥用量方面，对于水泥稳定碎石来说，一般情况下控制在4%—6%。水泥剂量直接影响水泥稳定碎石基层的强度，剂量越高强度越高。如果剂量过高，受水泥、水化热的影响和制约，基层内外产生温差，造成构造物出现开裂。通常情况下，干缩变形、温度变形严重，就会产生更多的干缩裂缝和温度裂缝，在一定程度上破坏水泥稳定碎石的基层，直接威胁到道路的使用年限。反之，水泥剂量过低会影响水泥稳定土的施工质量。
（2）选择水泥品种
水泥是影响水泥稳定碎石质量的重要因素，通常情况下，需要对水泥的品种及强度等级进行严格的选择。普通水泥、矿渣水泥和火山灰水泥是首选，其强度等级一般为32.5Mpa。对于水泥来说，如果活性成分过多或者强度等级过高，那么对应的水化热也会比较大，在施工过程中，容易产生开裂现象。
（3）控制含水量
在对路面进行碾压时，其含水量通常控制在最佳含水量的1%，如果含水量过大，就会使得水泥稳定碎石散失较多的水分，进一步形成较大的裂缝。
（4）对基层加强养护
完成基层施工后，需要对其进行养生，养护时间一般不少于7天，在7天内应保持基层处于湿润状态，每日进行洒水养护，可以使用喷雾式洒水车。为了防止破坏基层结构，进行洒水养护时，不得使用高压式喷管。根据天气情况，确定每天的洒水次数，在对路面进行养护期间，需要确保水泥稳定碎石层表面的湿润性。为了避免产生干缩裂缝，切忌或干或湿。在完成基层施工的一星期之后，需要进行下封层处理，然后及时铺筑沥青面层，进而在一定程度上防止因基层失水而产生干缩裂缝。
（5）适当分割水稳基层
对水稳基层表面进行缩缝切割处理。在进行人工处理前，需要消除基层产生的收缩应力，使其提前释放基层的收缩应力，进而避免产生温缩和干缩裂缝。
2离析
2.1离析原因
（1）在搅拌过程中，水稳混合料发生的放料离析；
（2）水稳混合料在运输过程中发生颠簸离析；
（3）水稳混合料在卸料过程中发生卸料离析；
（4）在对水稳混合料进行摊铺时，发生摊铺离析；
（5）在对路面进行找平处理时，发生找平离析。
2.2防治离析的措施
（1）在搅拌站输出水稳混合料时，适当调整出料的高度，同时在成品仓设置相应的搅拌装置。
（2）成品仓放料口与运料车厢之间的垂直距离，通常情况下控制在2m，为了确保装料的均匀性，运料车需要及时移动前后位置，进一步降低装料的堆体高度。
（3）在运输水稳混合料的过程中，运输车辆需要匀速行驶，平稳起步和刹车。在路况较差的路面上行驶时，需要降低车速，避免强烈颠簸和振动。
（4）运料车辆进行卸料时，提升车厢的速度时要缓慢并且均匀。
（5）在对水稳混合料进行摊铺时，需要将摊铺机三分之二的螺旋布料器埋入混合料中，确保螺旋布料器运转的均匀性。设置专人，在摊铺机的后面及时消除细集料的离析，对于局部粗集料“窝”现象要及时铲除，同时利用新拌混合料进行填补。
（6）在对水稳混合料进行人工找平时，应扣锹布料。同时，刮爬拖动的次数通常情况下控制在2次。
3平整度差
3.1水稳基层平整度差的原因
水泥稳定碎石常见病害防治何鹏程李华平（江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏南京210000）摘要：水泥稳定碎石基层随着我国公路的发展很快得到了推广应用，同时也出现了许多质量问题。开裂、离析、平整度差等问题
（1）在施工过程中，下承层、路基缺乏相应的平整度，铺装水稳基层后，其平整性会直接反射到基层的表面。
（2）摊铺方法不科学，碾压方法存在问题，进行碾压时，没有遵守规范程序等。
（3）找平次数比较少，或者有待进一步提升找平质量。在摊铺水稳混合料的过程中，摊铺的均匀性、连续性得不到保证。
（4）缺乏必要的养护，路面基层出现松散、坑槽等。
（5）对于通行的施工车辆，没有有效地进行控制，进而在基层表面出现跑飞现象。
3.2防治措施
（1）根据规定的平整度要求，对水稳基层的下承层、路基等进行处理，然后摊铺水稳基层。在施工过程中，如果下承层表面的平整度比较差，存在一定的波浪，该状况必然会反射到基层表面，进而在一定程度上难以控制基层表面的平整度。
（2）采用摊铺机对水稳基层进行铺装。通过半幅路进行施工，在施工过程中，需要配置非接触式平衡梁等自动找平的控制装置。为了控制标高，需要在摊铺机两侧挂设基准标高线。采用拉线控制虚铺高度，除纵向拉线控制外，强调横向拉流动线进行检测，发现有低洼处时，在碾压前及时填补。
（3）碾压水稳基层对于施工质量来说非常重要，通常情况下，在水泥终凝前以及试验确定的延迟时间内完成相应的碾压作业，同时碾压应符合相应的压实度要求，并且不能存在明显的轮迹。在碾压过程中，按照先静压后振压，先轻压后重压的碾压顺序进行碾压。采用6—8t的双钢轮压路机或关闭振动的30t压路机对基层进行稳压处理，每次错轮控制在钢轮宽度的1/2，一般碾压遍数控制在1遍—2遍。
（4）在对水稳混合料进行人工找平时，一般选择找平经验丰富的师傅负责找平，同时配备6m的直尺实施辅助检查。
（5）进行铺装时，确保摊铺机摊铺的连续性、均匀性。在摊铺的过程中，运料车辆需要等候在摊铺机的前方，否则易因摊铺中断而影响平整度。
（6）在施工过程中，遵守“宁高勿低、宁刮勿补”的原则，在水泥终凝前完成全部施工工程。碾压完毕立即做密实度试验，若试验结果达不到标准，应重新进行碾压。
水泥稳定碎石路面基层施工质量控制 第6篇
【关键词】水泥稳定碎石；路面基层；施工质量
一、原材料
水泥稳定碎石路面基层的原材料主要包括水泥、粗集料和细集料、水等。做好其选择直接关系到基层的质量。
（1）水泥的选择首先要确保其初凝和终凝的时间，对于水泥稳定碎石路面基层水泥初凝时间的要求为3h以上，对于终凝的时间要求为6h以上。而且水泥稳定碎石路面基层的施工控制时间也是由其初凝和终凝时间来决定的。同时，均需采用低标号的水泥，有效的节约造价。常见使用的水泥有火山灰质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。对于早强水泥或者已经变质的水泥是不得使用的，若发现了也要及时进行清理。
（2）对于细集料，应该控制好石屑颗粒与砂的配比，确保级配的要求。对于粗集料，应该确保砂石颗粒的直径符合相关要求，并且根据工程的具体要求来选择碎石压碎值，确保碎石的级配满足要求，强度符合相应的规范。
（3）所用水必须无腐蚀性和明显的杂志，对混凝土和砂石质量不会构成影响。
总之，必须要控制好施工的原材料质量，在材料进场前，需要检查送过来的材料是否符合国家相关材料参数的要求，并且在使用前，应该对原材料进行各项材料试验，按照工程的实际情况对其进行抽样检验，对于不合格的材料要及时给予处理，清理出施工现场，不得使用不符合要求的材料。
二、拌合
在混合料的拌合前，应该根据所采购的材料和质量要求对其进行配合比的设计，根据试验数据确定合理的配合比，严格按照成产配合比进行拌合，确保水泥、砂石用量符合相关要求。在拌合的过程中，需要严格控制混合料的水泥剂量，使用过多或者过少都会影响路基的质量，容易导致裂缝的出现和影响公路的使用寿命。因此，在拌合的过程中，应该派专业的试验人员和监督人员对其现场的情况进行监督和了解，发现问题及时进行改正。因多采用集中拌合混合料，对其拌合设备提出了更高的要求，其设备性能直接决定了混合料的配料精度和均匀性，因此，采用一台高标准的拌合设备，对于基层混合料的质量也很重要。
三、摊铺
混合料拌合好以后，应该及时运输到施工现场。在运输的过程中，应该确保混合料的水份不流失。在混合料摊铺之前，应该对其下承层进行洒水，待下承层全部湿润后方可进行摊铺。摊铺机应保持连续、缓慢、匀速的摊铺，尽量避免摊铺机等料现象，等料处容易发生块状离析；螺旋布料器应缓慢匀速旋转且其中料位应位于其2/3高度；如果因供料跟不上使得停机时间较长，则应按摊铺作业结束来处理工作面。因摊铺机宽度限制，必须采用多幅施工时，可采用多台摊铺机呈梯队同时摊铺。摊铺时应匀速摊铺，如出现其他原因影响供料，造成供料不足，应调整作业速度，以维持不间断作业。因故中断超过2h或1d工作结束时必须设置好接缝，横缝应与路面车道中心线垂直设置，接缝断面应竖向平面，其设置方法：用米直尺纵向放在接缝处，定出基层（底基层）面离开3m直尺的点作为接缝位置。沿横向断面挖除倾斜部分的混合料。清理干净后，接缝处的压实高程、平整度均符合要求。
四、碾压
碎石层应在最佳含水量时进行碾压，按重型击实试验法确定压实度，基层压实度应在98%以上。每个作业面配置4台震动压路机进行碾压，摊铺整形后要紧跟碾压，不得有时间间隔，防止整平后表面水分散失，保证从拌合、摊铺到碾压完成不得超过2.5小时。碾压要与路基中心线平行，直线段由低到高，超高段由内侧到外侧依次连续均匀进行，碾压速度为头两遍1.5-1.7Km/h，以后为2.0～2.5Km/h。每道碾压与上道碾压相重叠1/2至1/3轮宽，碾压一直进行到使整个厚度和宽度完全均匀地压实到规定压实度为止，一般为6-8遍，路幅两边应适当增加碾压遍数。压实后表面应平整、无痕迹或隆起。严禁压路机在已成型的或正在碾压的路段上调头、急刹车，防止破坏已完工的路段。在各施工段端头4-5m范围内，压路应沿路面横坡由低向高适当碾压，以防止纵向碾压端头时使混合料的端头方向滑移，形成裂缝或松散。
五、检测结果数据统计
水泥稳定碎石施工完成后，需要对路面基层厚度、宽度、平整度、压实度等进行检测，使其控制在合理的范围内。常用到的检测方法有灌砂法压实度检测、水泥剂量、无侧限试验、钻蕊取样等。其中灌砂法压实度检测基本原理是利用粒径0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试洞中的集料），并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。从而得之路面基层的压实度。其他检测方法也是利用其各自的原理对路面基层的平整度，压实度等进行检测，确保路面基层的质量符合要求。
六、养生
水泥稳定碎石是水硬性材料，施工完成后需要对其进行养生处理，确保混合料的含水量满足要求，从而避免基层开裂的发生。有效的养生处理能明显的提高水泥稳定碎石路面基层的强度，相关资料表明养生处理的路面基层强度是其没有养生处理的两倍，而且其裂缝的出现极少，而没有养生处理的路面基层极易导致路面裂缝的出现。基层施工完成后，需要对其表现进行覆盖，可采用稻草或者麻布袋等吸水性材料，及时进行浇水，确保表面游离水的存在，从而减少路面基层因急剧体积收缩而引起开裂的发生。因此，在基层施工完成后，需要及时而且认真的对其进行养护，同时要做好交通管制，确保养护不被破坏。在甘肃陇南地区，我们多采用透水土工布覆盖养生，并且及时补水，对于路基的养生效果很好。而在甘肃河西地区，因蒸发量较大，水土工布覆盖养生法无法满足要求，因此多采用一布一膜的保水养生，效果很好。
七、结束语
影响水泥稳定碎石路面基层的质量原因是多方面的，需要施工人员从设计到原材料的选择，以及每到施工工序，都需要嚴格按照规范要求进行。只有采用科学的方法，加上施工人员的足够重视和施工企业合理的管理制度，才能确保整个公路工程的质量。
参考文献
[1]吴刚，谈翠丽，张兵.浅谈水泥稳定碎石底基层施工质量控制[J].四川水力发电，2010（S2）
[2]熊伟雄，廖海君.对水泥稳定碎石底基层施工质量控制分析[J].企业科技与发展，2009（02）
[3]郭忠印，苏向军，钱国平，朱云升.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].公路，2004（09）
[4]梅传江，牛朋.水泥稳定碎石基层路用性能研究[J].公路交通科技，2002（03）
水泥稳定结构 第7篇
关键词：水泥稳定碎石,基层,质量控制
0 前言
近年来, 在公路工程建设中, 水泥稳定碎石基层因其强度高、成型质量好, 具有良好的力学性能和板体性而得到了广泛应用。 但传统水泥稳定碎石基层在温湿度变化时, 极易产生收缩裂缝, 缩短道路使用寿命。 为了有效改善水泥稳定碎石的抗裂性, 白崇公路重铺工程中采用了骨架密实型水泥稳定碎石基层结构, 该结构集料用量按嵌挤原理设计, 粗集料间形成稳定的框架, 细集料填充其框架空隙, 从而形成摩阻力、凝聚力和密实度最好的混合料。 本文以工程实际, 就骨架密实型结构基层施工中各环节的质量控制, 通过试验数据验证其路用性能。
1 原材料控制
1.1 水泥
水泥作为稳定剂, 其各项指标关系到基层的强度及成型, 为保证混合料有足够的时间进行拌和、运输、摊铺和碾压, 宜选用初凝时间3h以上和终凝时间6h以上的水泥, 快硬、早强水泥以及变质水泥不得使用。 同时用于基层的水泥标号不宜太高, 宜选用325 号或者425号硅酸盐水泥。 本工程水泥采用PC32.5 复合硅酸盐水泥, 经试验检测各项指标满足要求。
1.2 集料
集料是基层混合料获得良好级配的基本保证, 其级配和技术指标应满足规范要求, 应质地坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质, 对眼观可发现的超粒径、山皮石、针片状含量、含泥量、石粉等明显的砂、石料坚决不能进场使用。 用于基层的集料不宜含有塑性指数的土, 碎石最大粒径不大于31.5mm, 压碎值≤35%, 有机质含量不超过2%, 硫酸盐含量不超过0.25%, 0.075mm以下颗粒含量不超过7%。
1.3 水
水应该洁净, 不得含有有害物质, 一般饮用水可直接使用, 施工料场周边河流的水或者浅层地下水需经化验合格后方可使用。
2 配合比设计控制
2.1 集料配比
骨架密实状态是否形成是混合料设计的关键, 施工时必须根据进场集料实际级配和混合料配合比进行检验, 不宜一个生产配合比用到底。 要形成良好的骨架密实性, 必须把握好集料合成级配线上4.75mm和0.075mm两个关键筛孔通过率, 使稳定碎石的合成配合比曲线粗集料通过率尽量靠近上限, 提高粗集料的含量, 细集料的通过率靠近下限, 减低细料和粉料的含量。 本工程集料分为5 档, 经优化配合比试验, 确定的集料施工配合比为碎石 (16~31.5) mm:碎石 (10~20) mm:碎石 (5~10) mm:石屑 (0~5) mm:水洗砂 (0~5) mm=20%:35%:10%:5%:30%。 骨架密实型水泥稳定碎石集料级配组成符合表1 要求:
2.2 水泥用量
骨架密实型结构应尽量减少水泥用量, 通过优化集料级配设计, 在满足设计强度的前提下, 通过选择水泥含量相对较低的配合比, 以减少半刚性基层干缩、温缩裂缝。 在设计中, 一般选用能满足7 天无侧限抗压设计强度的最小水泥计量作为控制值, 考虑到实际大规模施工与室内实验的差异性, 建议施工过程中增加1.0%的水泥剂量进行控制。
2.3 最大干密度和最佳含水量
最大干密度和最佳含水量是施工过程两个很重要的控制指标, 设计时根据集料级配范围和筛分结果确定各种集料的比例, 通过击实试验确定与水泥剂量对应的混合料 ρmax和 ω0, 并绘制含水量—干密度关系曲线图, 以指导施工和现场压实度检测。
3 施工质量控制
3.1 拌合楼拌和
骨架密实结构基层材料必须选用有电子计量的拌和设备来保证混合料的级配精度。 在开工前, 首先标定拌合楼计量系统, 调试完后进行试生产, 并通过试验验证灰剂量、级配、含水量是否准确, 以保证生产精度。本工程采用WBC-500 型稳定土厂拌设备, 属按重量比控制材料配合比的机型, 稳定性好, 能满足技术规范要求。
拌和时, 设专人对混合料进行检测和质量控制。 每天拌和前应检查材料的含水率、碎石的级配等, 并根据天气及气温变化的实际情况以及运距等具体因素适时调整加水量, 以含水率略大于最佳含水率1%~2%为宜, 使混合料运到现场摊铺碾压时的含水率接近最佳含水率。
3.2 装料及运输
施工过程中应根据拌和楼的生产能力及运距、摊铺进度等计划性的配备足够数量且吨位在15T以上的自卸运输车辆, 确保施工前后场能够连续、有序、稳定地进行。 为避免混合料产生离析, 车辆接料时, 按车厢的前、后、中三个位置及顺序前后移动, 分多次放料。 在气温较高、运距较远时, 运料车应采用帆布覆盖, 防止混合料曝晒水分蒸发而影响摊铺质量。 考虑到水泥的延迟时间, 车辆装料后应及时运输至摊铺现场, 确保混合料具有适宜的摊铺工作性。
3.3 摊铺
摊铺前对底基层全面抽检验收, 同时对其表面浮尘、杂物清除干净, 并洒水湿润。 根据设计厚度和松铺系数确定摊铺厚度, 在铺筑直线路段以10m、平曲线路段以5m为一个断面插好钢钎, 测量控制高程并用紧线器固定钢丝绳至钢钎, 摊铺机启动后沿着钢丝绳高度进行混合料作业摊铺。
摊铺机喂料前检查、 确认每车出料时间在水泥的延迟时间之内。施工中, 摊铺速度控制在1m/min-1.5m/min左右, 行走应尽量匀速、减少停顿。 摊铺现场应杜绝车机互等, 前后场应协调作业、步调一致。 作业中, 摊铺机后设专人随时注意摊铺的均匀性, 检查平整度和厚度, 对局部离析、不平整的路段, 及时进行人工修整;对于较规则的带状离析、厚度偏差等应立即查找原因, 及时调整消除;同时, 要密切关注混合料含水量的变化, 及时反馈拌和场进行适当调整。
每日摊铺结束后的末端基层工作缝, 采用人工将其切齐, 并紧靠混合料一侧放置高度与压实厚度相同的长方木, 碾压密实后隔日摊铺混合料时去除。
3.4 碾压
对于骨架密实结构而言, 大吨位压路机振动才能达到与试验室振动成型类似的振动频率和强度。 白崇公路基层碾压采用了18T双钢轮、20T单钢轮振动压路机和26T重型胶轮压路机组合碾压。 按照先轻后重、先边后中、由内到外的原则, 碾压时先用双钢轮压路机静压2遍, 然后用重型单钢轮振动压路机振压3 遍, 最后用26T胶轮压路机碾压, 直至收光表面无轮迹为止, 一次碾压长度控制在50m~80m, 速度控制在1.8~2.2km/h。 碾压过程中, 如表面水分蒸发较快, 应及时补洒适量水;如发生“弹簧”、推移、起皮等现象, 应采用人工及时翻开并用新拌混合料填补找平, 然后重新碾压。
3.5 试验检测
基层设计压实度为98%, 以该标段K11+000~K12+000 段为例, 现场取样做无侧限抗压强度试件26 个。 压实度经抽检全部符合设计要求, 见表2。
3.6 养生
每一段基层铺筑碾压完成后, 经抽检压实度合格, 即进行养生, 养生采用土工布覆盖洒水保湿养生7 天, 养生期间始终保持基层表面湿润并禁止洒水车以外的其它车辆通行。
3.7 成型质量检测
3.7.1 抗压强度抽检
无侧限抗压强度作为基层的力学性能指标, 其结果是判定该日施工的基层是否合格的决定因素。 白崇路基层设计强度为3.5MPa, K11+000~K12+000 段26 个基层无侧限试件标准养生7 天后, 抗压强度抽检合格, 见表3。
3.7.2 钻芯取样结果
基层7天龄期必须能够取出完整的芯样, 否则必须返工处理。对该工程K11+160右、K11+370左、K11+580右、K11+750左、K11+930左钻取芯样, 经观察, 骨料分布均匀, 表面光滑、密实、芯样完整。
3.7.3 基层表面情况
养生结束后, 基层表面密实, 无松散, 没有发现缩缝及开裂现象。
4 结语
白崇公路骨架密实结构基层至2015 年底已运营2 年时间, 经竣工验收检测, 各项路用性能完全满足规范和设计要求。 尤其是半刚性基层普遍容易出现的横向裂缝该路段至今未发现1 条。 实践证明, 骨架密实型结构良好的集料级配有助于减少水泥用量, 从而降低干缩系数, 对减少基层裂缝具有良好效果。 在实际施工中, 由于骨架密实结构对原材料、拌合设备、施工工艺、配合比的控制及水泥用量和动态稳定性等要求更高, 要保证混合料施工结束后结构具备骨架密实的特性, 仍需要不断完善和改进技术措施来进一步提高施工质量, 提高半刚性基层路面的使用寿命。
参考文献
[1]JTJ 034—2000, 公路路面基层施工技术规范[S].
[2]F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].
水泥稳定结构 第8篇
关键词：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) 。
参考文献
[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.
水泥总体质量稳定 第9篇
抽查结果:合格60个批次, 抽样合格率为100%。
红榜
水泥质量的关键指标
1.抗压强度
水泥胶砂硬化试体承受压缩破坏时的应力, 称为水泥的抗压强度。早期强度指标以3天抗压强度表示, 后期抗压强度以28天抗压强度表示。一般, 水泥制品和混凝土强度标号以28天抗压强度来评定。抗压强度是水泥最重要的性能指标。
2.抗折强度
水泥胶砂硬化试体承受弯曲破坏时的最大应力, 称为水泥的抗折强度。抗折强度与抗压强度成正比关系, 一般抗压强度高的水泥, 其抗折强度也高。
3.安定性
即硬化水泥浆体的体积变化性能。如果在水泥硬化以后产生了剧烈的不均匀的体积变化, 也就是安定性不良, 会使混凝土、建筑物等产生变形、裂纹, 甚至崩溃, 造成严重的质量事故。水泥体积安定性不良的主要原因是水泥中游离氧化钙含量过高。
4.凝结时间
水泥从加水开始到失去流动性, 即从流体状态发展到较致密的固体状态, 这个过程所需的时间称为凝结时间。为了使混凝土和砂浆有充分时间进行搅拌、运输、砌筑, 水泥的初凝凝结时间不能过快。当施工完毕, 则要求尽快硬化, 所以终凝时间不能太长。
5.三氧化硫
水泥稳定碎石强度试验研究 第10篇
1 水泥稳定碎石组成设计试验
1.1 原材料试验
本次试验采用马陵山产325号水泥, 主要技术指标如表1, 从中可知其初凝时间在3h以上, 终凝时间在6h以上, 符合规定要求。对三种不同碎石集料分别进行筛分试验, 颗粒组成情况如表2。
1.2级配设计
本次试验采用具有代表性的四种不同级配进行试验, 从而可以对级配因素进行分析。第一种级配为工程级配, 所采用的工程上一般通过图解法得出的合成级配;第二种是中值级配, 采用规范所要求的级配范围中值所得的合成级配;第三种是偏上级配, 采用规范中值与上边界值中的中值所得的合成级配;第四种是偏下级配, 采用规范中值与下边界的中值所得的合成级配。由于本次采用的三种碎石集料26.5mm的通过百分率为100%, 因此合成级配对31.5mm和26.5mm两种粒径没有考虑, 且参考旧规范对19.0mm和9.5mm两档颗粒组成范围调整为88~99和57~77, 其余不变, 然后再对这两档颗粒取中值、偏上和偏下值。具体级配如表3。
1.3 组成设计试验
分别对四种不同的级配采用4%、5%和6%的水泥剂量进行击实试验, 测得最佳含水量和最大干密度, 然后按照各自的最佳含水量制备试件, 每组6个。试件在规定温度下保温养生6d, 浸水24h后进行无侧限抗压强度试验。实验结果如表4, 其中R、R为均值和95%概率值, 单位为Mpa, S为标准差。
2 级配影响因素规律
由表4, 可以看到采用不同的级配, 所得试件的强度也不同。其影响规律如下:
在同一水泥剂量水平下, 采用不同的级配对强度的影响不显著, 但是当级配和水泥剂量同时变化时, 对强度的影响非常显著;在同一水泥剂量水平下, 强度从大到小采用的级配依次为中值级配、工程级配、偏下级配和偏上级配。并且强度由采用中值级配到采用偏下级配的减小量比到采用偏上级配的减小量要小;随着水泥剂量的增加, 级配因素对强度的影响越不明显。如在4%水泥剂量时, 采用偏上级配比采用中值级配的强度小0.50Mpa, 而水泥剂量在5%和6%时分别只为0.07Mpa和0.04Mpa。
3 结论
根据以上内容可得如下结论:
级配因素对强度的影响不显著, 而水泥剂量因素以及级配和水泥剂量交互作用对强度的影响非常显著;在工程实践进行组成设计时, 如果要对强度进行较大的调整, 需要采用调整水泥剂量或同时采用调整级配和水泥剂量的方法:如果对强度只进行微调整, 如往上提高时, 可以采用在水泥剂量水平不变, 将级配向中值级配靠拢或者向偏下级配靠拢的处理办法。
参考文献
[1]交通部.公路路面基层施工技术规范 (JTJ034-2000) [S].北京:人民交通出版社, 2000, 6.
水泥稳定土的原理及应用 第11篇
关键词：水泥稳定土水化土水泥
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)09-013-01
在粉碎的或原来松散的土中，掺入足量的水泥和水，经拌和、摊铺、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称为水泥稳定土。
用水泥稳定细粒土得到的混合料简称水泥土(如细粒土灯砂简称水泥砂)；用水泥稳定级配碎石和未筛分碎石得到的混合料简称水泥碎石；用水泥稳定砂砾得到的混合料简称水泥砂砾。
水泥稳定土有趣好的力学性能和板体性，能适应不同的气候与水文条件，特别是在潮湿寒冷地区的适应性较其他稳定土更强，用水泥来稳定土可显著地改善土的使用范围很广，在工业发达，水泥产量大的国家，大量采用了水泥稳定土。
1、水泥稳定土强度形成原理
在水泥稳定土中，水泥、土和水之间发生了多种非常复杂的作用，从而使土的性能发生了明显的变化，水泥稳定土的强度主要靠以下三个方面的作用形成。
1.1水泥石的骨架作用
在水泥稳定土中，首先发生的是水泥自身的水化反应，从而产生出具有胶结能力的水化产物，这是水泥稳定土强度的主要来源。
水泥水化生成的水化产物，在土的孔隙中相互交织搭接，将土颗粒包裹连接起来，使土逐渐丧失了原有的塑性等性质，并且随着水化产物的增加，混合料也逐渐坚固起来，由于土具有非常高的比表面积、亲水性和水泥稳定土中的水泥含量较少，在水泥稳定土中，水泥的水化硬化较混凝土中差得多，特别是粘土矿物对水化产物中的Ca(OH)2，具有极强的吸附和吸收作用，使溶液中的碱度降低，不但影响水泥水化产物的稳定性，而且影响混合料的性能，必要时还应对水泥稳定土进行“补钙”，以提高混合料中碱度。
1.2离子交换作用
水泥水化后所生成的氢氧化钙所占的比例比较高，可达水化产物的25％，大量的氢氧化钙溶于水以后，在土中形成了一个富含Ca的碱性溶性环境，Ca取代K、Na，使粘土颗粒之间的距离减小，相互靠拢，导致土的凝聚，从而改变土的塑性，使土具有一定的强度和稳定性。
1.3碳酸化作用
水泥水化生成的Ca(OH)2，除了与粘土矿物发生化学反应外，还可以进一步与空气中的CO2，发生碳化反应生成碳酸钙晶体，Ca(OH)2与土中的活性SIO2和AL2OJ作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙。
2、影响水泥稳定土强度的因素
2.1土质
各类砂砾土、砂土、粉质土和粘质土均可用于水泥稳定，但稳定效果不同，试验和生产实践表明，用水泥稳定级配良好的碎(砾)石和砂砾效果最好，不但强度高，而且水泥用量少，其次是细粒土质砂，再次是粉质土和粘质土，重粘土难以粉碎和拌和，不宜单独用水泥来稳定，因此，一般要求土的塑性指数不大于17，实际工程中应选用塑性指数小于12的土，有机质含量超过20％和硫酸盐含量超过0.25％的土不宣选用。
2.2水泥的品种和剂量
各类类型的水泥都可以用于稳定土，对于同一种土，通常情况下硅酸盐水泥的稳定效果好，而铝酸盐水泥较差。
水泥剂量是指水泥质量占全部粗细颗粒(即碎石、砾石、砂砾、粉粒、粘粒)干质量的百分率。
水泥稳定土的强度随水泥剂量的增加而增长，过多的水泥用量，虽能增加强度，在经济上却不一定合理，效果上也不一定显著，且容易开裂。试验和研究表明，水泥剂量为4％－8％较为合理，合理的剂量应根据结构层技术要求进行混合料组成设计确定。
2.3含水量
当含水量不足时，水泥不能在混合料中完全水化和水解，发挥不了水泥对水的稳定作用，影响强度形成，含水量达不到最佳含水量时还会影响水泥稳定土的压实度。
水泥正常水化所需的水量约为水泥重的20％，对于细粒土质砂，完全水化达到最高强度的含水量较最佳密度的含水量为小，对于粘质土则相反。
2.4施工工艺过程
水泥、土和水拌和均匀，且在最佳含水量下充分压实，使之干密度最大，其强度和稳定性就高，水泥稳定土从开始加水拌和到完成压实的延迟时间要尽可能缩短，一般要在6h以内。若时间过长，则水泥凝结，在碾压时，不但达不到压实度要求，而且还会破坏已结硬水泥的胶凝作用，反而使水泥稳定土强度下降，在水泥终凝时间达不到规定要求时，可以使用一定剂量的缓凝剂，缓凝剂的品种和具体数量应根据试验确定。
水泥稳定土需湿法养生，以满足水泥水化形成强度的需要，养生温度愈高，强度增长得愈快，因此，应保证水泥稳定土养生的温度和湿度条件，施工最低气温及冻前龄期的要求与石灰稳定土相同。
3、水泥稳定土的用途
水泥稳定土的水稳性和抗冻性都较石灰稳定土好，暴露的水泥稳定土因干缩和冷缩也易产生裂缝，水泥土与水泥稳定砂砾、水泥稳定碎石相比有下述三个不利的特征：(1)水泥土容易产生严重的收缩裂缝，并影响沥青面层；(2)水泥土的强度没有充分形成时其表层遇水会发生软化；(3)水泥土的抗冲刷能力小，表面水由面层裂缝渗入后易产生唧泥现象。
出厂水泥质量稳定性要求 第12篇
混凝土是一种非匀质的复杂多相复合材料, 提高混凝土的匀质性可以提高混凝土强度, 改善其孔结构、界面结构, 从而提高混凝土的耐久性[1]。美国国家标准与技术研究院 (NIST) 和美国混凝土学会 (ACI) 联合主办的第一次国际高性能混凝土 (HPC) 会议提出的HPC定义中, 突出强调了HPC的匀质性特征;同时强调使用传统的组分是不可能获得的。其主要原因即是传统材料的质量稳定性不能满足HPC的匀质性要求[2]。高质量稳定性的水泥是生产优质混凝土的重要条件。目前还很少系统地提出有关水泥质量稳定性的要求[3,4]。
1 水泥质量稳定性定义与内涵
水泥的质量稳定性通常以某项质量指标在一定时期内的标准偏差 (变异系数) 表示。水泥行业现有标准和法规对水泥质量稳定性的定义、要求仅限于28d抗压强度, 目前水泥厂对水泥质量稳定性的检验与控制也仅限于此。对于28d抗压强度的稳定性, JC T5781995《评定水泥强度匀质性试验方法》规定了2个指标: (1) 匀质性 (Uniformity) :某一时期单一品种水泥28d强度变化的稳定程度。 (2) 均匀性 (Homogeniety) :某一时期单一编号水泥10个分割样28d强度的均匀程度。GB/T125732008《水泥取样方法》和JC/T5781995规定了匀质性、均匀性的取样、检验和计算方法。根据匀质性和均匀性的定义、取样方法可知, 匀质性是指一个较长时期 (至少一个月) 内28d抗压强度的稳定性。均匀性是指一个较短时期 (约几个小时, 最多几十个小时) 内同一个出厂编号的水泥各部分之间28d抗压强度的稳定性。两者的主要区别在于限定稳定性的时间尺度不同。
目前水泥行业有关水泥质量稳定性的规定, 仅限定了28d抗压强度的匀质性和均匀性, 反映了混凝土和水泥行业过去以强度为核心的观念。事实上几乎所有影响混凝土性能的水泥性能都应该具有稳定性的要求, 而这些性能中多数与28d抗压强度的相关性是不确定的。换言之, 即使能够保证水泥28d抗压强度的稳定性, 并不一定能够保证其它质量指标的稳定性。从保证混凝土性能的角度考虑, 水泥稳定性应该包含所有与混凝土性能相关的重要质量指标。相应的匀质性和均匀性的定义应该改为: (1) 匀质性:某一时期单一品种水泥某项质量指标变化的稳定程度。 (2) 均匀性:某一时期单一编号水泥若干分割样某项质量指标的均匀程度。将JC/T5781995规定的10个样品改为若干样品的原因在于, 均匀性试验是通过对出厂水泥抽样检验估计出厂水泥的方差, 抽取10个样品明显抽样量不足[5]。
2 水泥质量稳定性要求的内容
2.1 混凝土性能与水泥的质量稳定性关系
混凝土的以下要求需要水泥的质量稳定性予以保证: (1) 混凝土生产过程的稳定性; (2) 混凝土的匀质性; (3) 混凝土要求的特殊性能。混凝土生产过程稳定性是指混凝土连续生产的一定时期内的质量稳定性, 水泥的质量稳定性是混凝土质量稳定性的重要保证。混凝土的匀质性可以划分为宏观、细观和微观3个层次[6,7], 其中混凝土的宏观匀质性与水泥的质量稳定性相关, 混凝土不泌水、不离析是宏观匀质性的主要内容。某些时候混凝土有一些特殊性能的要求, 也会对水泥的质量稳定性提出要求。例如, 对于清水饰面混凝土, 水泥颜色的稳定性就是一个十分重要的指标, 其重要程度甚至超过强度。为了满足混凝土生产稳定性和匀质性的要求, 所有与混凝土性能有关的水泥性能均应该具有稳定性的要求。
2.2 混凝土搅拌站对水泥质量稳定性要求的内容
混凝土搅拌站是许多水泥厂典型的和主要的顾客, 也是对水泥质量稳定性要求较高的顾客。笔者在十余年从事水泥厂质量管理和技术服务工作过程中, 曾经就水泥质量稳定性与混凝土搅拌站技术人员有过广泛和深入的交流。据此提出通用水泥质量稳定性的基本要求。这些要求是针对混凝土搅拌站生产常用强度等级、无特殊要求的混凝土。
2.2.1 28d抗压强度
28d抗压强度一直是水泥质量稳定性的唯一指标, 已得到水泥生产和使用双方的广泛认可。目前以标准偏差或变异系数限定的28d抗压强度没有考虑检验误差的影响, 而检验误差的影响是不容忽视的。
2.2.2 水泥与减水剂相容性
水泥与减水剂相容性的较大变化, 将直接影响混凝土坍落度的大小。相容性突然变差, 混凝土坍落度会明显减小, 影响混凝土的施工性能, 如果是泵送混凝土则可能导致无法泵送;相容性突然变好, 混凝土坍落度会明显增大, 可能出现泌水、离析。
JC/T10832008《水泥与减水剂相容性试验方法》规定以净浆流动性 (包括净浆流动度和Marsh筒时间) 定量表征水泥与减水剂相容性, 并规定了检验方法。水泥的净浆流动性既反映出水泥与减水剂相容性, 也反映了水泥自身在减水剂存在条件下的流变性能。文献[8]对如何检验水泥与减水剂相容性的稳定性进行了阐述。
2.2.3 保水性
水泥的保水性是指净浆或砂浆抵抗水从固-液悬浮体系中逐步分离的能力。水泥的保水性与混凝土的保水性相关。混凝土的泌水包括表面泌水和内部泌水。表面泌水会提高混凝土表面的水胶比, 导致混凝土表面强度降低。在连续浇筑的混凝土中, 表面泌水还会降低混凝土分次浇筑界面的强度。水由内部迁移到表面的泌水通道, 形成硬化混凝土中较大的空隙, 降低了混凝土的密实度, 成为外部侵蚀介质侵入的通道, 降低混凝土的耐久性。内部泌水是指在混凝土粗集料的周围特别是下部形成水的富集区, 导致混凝土界面过渡区的各种不利影响加剧, 形成结构缺陷[9]。
文献[8]介绍了水泥净浆保水性的定量表征方法和检验方法。
2.2.4 新鲜度
新鲜度是与水泥粉磨后的储存时间相关联的一项指标。水泥粉磨后, 随着储存时间延长, 与减水剂相容性逐渐变好。有人认为其原因是随着储存时间延长, 水泥中一些活性较高的组分如C3A、f Ca O, 将吸收部分水分发生预水化。水分主要来自石膏的结晶水, 还包括少量空气中的水分。笔者推测, 新鲜度不同的水泥具有不同的性能, 可能还有另外一个原因, 即熟料颗粒表面静电荷的作用。多数减水剂属于表面活性剂, 减水作用与熟料颗粒表面的静电荷有关。水泥粉磨过程使熟料颗粒内部的价键断裂, 主要是Si-O共价键和Ca-O离子键被打断。这些键的断裂, 使熟料颗粒表面产生静电荷。随着储存时间延长, 静电荷逐渐减少。
新鲜度是一个难以定量表征的概念。粗略地可用水泥粉磨后的储存时间描述。应该指出, 不同水泥与减水剂相容性随着储存时间延长而改善的程度是不同的。与减水剂相容性差的水泥, 随储存时间延长, 相容性的改善更加明显。
2.2.5 夏季出厂水泥温度
夏季出厂水泥温度过高, 将导致混凝土入模温度过高 (例如超过35℃) , 劣化混凝土的工作性, 增加混凝土的坍落度损失, 加速混凝土放热, 提高混凝土内部温升速率和温度峰值, 加大热应力, 增加开裂风险。
3 取样方法和检验误差的影响
3.1 取样方法
不同的取样方法会得到不同的稳定性检验结果, 主要取决于是合并样品还是瞬时样品。例如JC/T5781995和GB/T 125732008规定的检验出厂水泥匀质性的取样方法为, 在一个出厂水泥编号内连续取样, 或在20个取样点随机取样后合并。这样得到的匀质性是一段时间出厂水泥合并样品的波动程度。有些水泥厂规定, 对出厂水泥按一定的时间间隔, 例如24h取瞬时样品, 用于评价匀质性。后者的标准偏差将大于前者。
3.2 检验误差
对于出厂水泥28d抗压强度, 《水泥企业质量管理规程》规定匀质性变异系数不大于4.1%, 均匀性变异系数不大于3.0%。使用变异系数的意义在于, 对28d抗压强度较高的水泥允许更高的标准偏差。以用户的实际使用要求而言, 多数情况下强度等级较高的水泥, 多用于制作强度等级较高的混凝土, 用于重要的结构工程, 对稳定性的要求更高。因此, 从用户的使用要求角度, 没有必要使用变异系数, 宜直接使用标准偏差表征水泥28d抗压强度的稳定性。
《水泥企业质量管理规程》没有说明计算两个变异系数是否需要校正检验误差。水泥厂在实际操作中均没有考虑检验误差的影响。事实上检验误差的影响是不容忽略的。
将出厂水泥某质量指标的检验数据的标准偏差称为表观标准偏差S表观, 是由水泥自身真实波动的标准偏差S真实与检验标准偏差S检验二者合成的结果。其关系可用下式表示:
确定了检验标准偏差S检验, 即可由上式求得水泥自身真实波动的标准偏差S真实。其中S检验的确定方法, 可以采用在相同试验条件下对同一个水泥样品连续检验至少15次, 计算检验结果的标准偏差, 也可以按照JC/T5781995中方法确定。
GB/T176711999《水泥胶砂强度检验方法 (ISO法) 》规定, 同一个试验室在试验条件基本相同的条件下, 对同一个水泥样品多次试验的变异系数应在1%~3%。参照这一误差范围, 以出厂水泥的28d抗压强度匀质性说明检验误差的影响程度。根据多数水泥厂的实际情况, 设28d抗压强度的检验标准偏差的波动范围约0~2MPa (实际波动范围约0.5~2MPa, 为了图示清楚, 波动范围下限延至0MPa) 。匀质性的真实波动范围约0.5~2MPa。在上述数值范围内, 按式 (1) 计算检验标准偏差对表观标准偏差的影响, 见图1。
从图1可以看出, 在工厂的实际数值波动范围内, 28d抗压强度检验标准偏差的影响程度甚至可以超过水泥自身的真实波动。至少对于28d抗压强度, 检验误差是不能忽视的。图1还显示, 真实波动标准偏差越大, 检验标准偏差的影响程度越小。
对于可用标准偏差定量表征的稳定性指标, 均存在与28d抗压强度类似的检验误差的影响。由于不同试验室的检验标准偏差可能存在很大差别, 为了更加清晰、准确地表示质量指标的波动, 对于可以准确定量且检验误差不能忽视的稳定性指标:28d抗压强度、水泥与减水剂相容性宜按式 (1) 修正检验标准偏差的影响。
4 稳定性的现状
对生产规模1 000t/d至25 000t/d的12个新型干法水泥厂的出厂水泥质量稳定性进行了调查。表1列出了3个水泥厂28d抗压强度的调查结果, 代表了所调查12个新型干法水泥厂质量稳定性较好、中等和较差的水平。
表1数据表明, 对于新型干法水泥厂的主要产品PO42.5R水泥, 28d抗压强度匀质性标准偏差的最小值为0.55MPa, 最大值2.04MPa。28d抗压强度均匀性标准偏差的最小值为0.26MPa, 最大值1.27MPa。
此次对12个新型干法水泥厂的出厂水泥质量稳定性的调查结果显示, 目前国内新型干法水泥厂在出厂水泥质量稳定性方面存在的主要问题有:
1) 对质量稳定性的认识和控制不够全面。多数水泥厂对质量稳定性的评价指标只有28d抗压强度, 其它对混凝土性能有显著影响但水泥标准中没有规定的性能指标:水泥与减水剂相容性、保水性、新鲜度和出厂水泥温度等, 几乎没有关注。
2) 即使对于28d抗压强度, 也存在标准偏差过大的问题。12个新型干法水泥厂中有8个厂在一年中出现过月标准偏差超过1.5MPa的情况。《水泥企业质量管理规程》规定:“28天抗压强度月 (或一统计期) 平均变异系数目标值不大于4.1%。”这一规定偏宽。以42.5强度等级水泥28d抗压强度50MPa计算, 对应的标准偏差为2.05MPa, 根据数理统计原理估算极差可达32.052=12.3MPa。这是一般用户难以接受的。
3) 28d抗压强度存在个别显著偏低的数据。在提供了单个出厂编号检验结果的10个工厂中, 有8个工厂在一年期间至少出现过一次单个编号28d抗压强度与月平均值相差大于5MPa的情况, 有5个工厂出现过多次这样的情况。由于多数用户不是按照强度等级而是按照平均强度或比平均强度稍低的数值配制混凝土, 出厂水泥出现比平均值显著偏低的数据会导致混凝土强度显著偏低, 甚至不合格。
5 稳定性推荐指标
根据对十余个新型干法水泥厂生产数据的统计分析结果以及混凝土搅拌站对水泥质量稳定性要求, 结合实际生产控制经验, 提出水泥28d抗压强度、与减水剂相容性的稳定性要求见表2。
注:28d抗压强度匀质性、均匀性标准偏差推荐范围均为校正检验误差后的数据。
表2数据的低限对应了国内新型干法水泥厂较高水平, 高限对应了中等偏下的水平。保水性目前尚没有标准的检验方法, 只有极少数水泥厂检验, 没有广泛的具有可比性的数据可供统计, 暂时无法给出推荐范围。因不同水泥厂的水泥储存、均化设备限制, 新鲜度也难以给出推荐范围。
6 结束语
混凝土技术的发展对水泥质量提出了一系列新的要求, 其中就包括水泥的质量稳定性。仅仅关注单一的28d抗压强度的稳定性, 已经难以满足现代混凝土的要求。为了更好地满足混凝土性能的需要, 有必要对水泥质量稳定性要求的内容进行补充。
参考文献
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