水泥稳定碎石基层、底基层试验控制要点与程序

水泥稳定碎石基层、底基层试验控制要点与程序

浙江公路水运工程监理有限公司浙江310006

摘要:水泥稳定碎石以其相对的经济合理性与其特殊的材料力学性能越来越多的用于公路路面的基层与底基层施工中,在路面施工过程中出现的各种质量问题与完工使用后出现的各种质量缺陷,再次证明工程施工中试验检测控制起着举足轻重的作用,从原材料选取、配合比设计、试验段铺设、现场施工每个环节都得按一定程序严格控制。

关键词:试验;检测;控制

随着公路交通流量及交通运载吨位迅猛增长的需求,对公路基层的承载力及耐久稳定性提出的要求越来越高。水泥稳定碎石具有良好的力学性能和整体性,且其抗冻性、早期强度高等一系列优点,被越来越多的选用于公路工程施工中。施工中如何做好水泥稳定碎石基层与底基层,做好试验检测方面的控制,是控制好其质量最重要也是最基础的环节。我们浅谈一下有关试验方面控制要点与程序。

一、做好原材料选取检测工作

1)水泥及添加剂

强度等级为32.5或42.5,且满足要求的普通硅酸盐水泥等均可使用。初凝时间应大于3小时,终凝时间应大于6小时且小于10小时,在水泥稳定材料中掺加缓凝剂或早强剂时,应对混合料进行试验验证,缓凝剂和早强剂技术要求应符合规范要求。

2)水

拌和使用的非饮用水应进行水质检验符合(GB5749)规范要求。养生用水可不检验不溶物含量。

3)粗集料

粗集料一般由多档碎石按一定的比例掺配组成连续级配。应检测其合成级配、压碎值、针片状颗粒含量、0.075mm以下粉尘含量、软石含量且不应含有黏土块、有机质等。

4)细集料

细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质。应检测颗粒分析、塑性指数、有机质含量、硫酸盐含量。对0-3mm和0-5mm的应分别严格控制大于2.36mm和4.75mm的颗粒含量,对3-5mm应严格控制小于2.36mm的颗粒含量。

二、做好配合比设计(目标配合比与生产配合比)

1、目标配合比设计过程:

1)应选择不少于5个结合料剂量,分别确定各剂量条件下混合料的最佳含水率和最大干密度。

2)应根据试验确定的最佳含水率、最大干密度及压实度要求成型标准试件,验证不同结合料剂量条件下混合料的技术性能,确定满足设计规范要求的最佳剂量。

设计过程中注意以下问题

1)为减少裂缝,应做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;合成级配满足要求的同时限制细料、粉料用量(合成级配中小于0.075mm颗粒含量宜不大于3%);根据施工时气候条件限制含水量。

2)在规定的水泥用量范围内,强度如达不到设计要求,应采取调整级配和更换料源等措施,不得单纯采用提高水泥剂量的方式。

2、生产配合比设计技术要求:

1)根据目标配合比确定的各档材料比例,应对拌和设备进行调试和标定,确定合理的生产参数。

2生产配合比调试时,应确定结合料剂量、含水率和最大干密度等指标,工地实际采用的水泥剂量宜比室内试验确定的剂量多0.5-1.0个百分点,采用集中厂拌法施工时宜增加0.5个百分点,采用路拌法施工时宜增加1个百分点。根据施工过程的气候条件,含水率可增加0.5-1.5个百分点,最大干密度确定应以最终合成级配击实试验结果为标准。

三、做好试验段铺设

试验段应设置在生产路段上,长度宜为200-300m。

试验段需做以下试验检测工作:

1)调试拌和设备,确定各种材料计量的准确性。

2)确定拌合料合理的搅拌时间,保证搅拌均匀。

3)检查混合料级配、含水率、灰剂量、无侧限抗压强度是否满足设计要求。

4)检查在一定的压实方式下压实度是否满足要求。

试验段施工后,应及时总结,总结报告应包括以下内容:

1)试验段检测报告

2)试验段总体效果评价

3)施工关键参数的推荐值,包括配合比、含水率、松铺系数、碾压工艺等。

4)确定每一作业段的合适长度。

试验段不满足技术要求时,应重新铺设试验段。试验段各项指标合格后,方可正式施工。

四、做好整个施工过程试验控制

对集中厂拌、摊铺机摊铺的施工工艺,应按后场与前场划分。在每天的施工过程中,按试验规范规程规定的检测频率对需要检测的试验项目进行检测。

1、后场试验包括原材料抽检和混合料抽检。

原材料检测内容如下:

1)结合料质量

2)粗、细集料品质

3)级配、规格

混合料检测内容如下:

1)混合料级配(水洗筛分法)

2)结合料剂量(灰剂量滴定法)

3)混合料最大干密度(采用重型击实法)

4)含水率(烘干法或炒干法)高温施工时,含水量变化幅度比较大,根据实际情况及时进行调整。

2、前场试验包括内容及施工注意事项

1)压实度检测,现场碾压结束后应及时进行碾压,防止水泥硬化给检测工作带来不便。施工过程中的最大干密度应以每天现场取样的击实结果确定,击实试验应不少于3次平行试验,且相互之间的差值应不大于0.02g/cm3。采用灌砂法检测,检测厚度与现场摊铺厚度一致。

2)强度检测,用静压法成型试件,试件个数根据材料类型与变异系数选取。

3)钻芯取样,一般水稳路面成型养护7天后,进行钻芯取样,检测芯样的完整性,要求芯样直径细粒土宜为100mm,粗粒土宜为150mm,芯样高度应不小于实际摊铺厚度的90%,设计强度大于3MPa的水泥稳定材料完整芯样应切割成径高比为1:1的标准试件。

4)弯沉检测,对高速公路和一级公路的基层与底基层,应在养生7-10d内检测弯沉;不满足要求时,应返工处理,7-10d龄期的水泥稳定碎石基层的代表弯沉宜为:对极重、特重交通荷载等级,应不大于0.15mm;对重交通荷载等级,应不大于0.20mm;对中等交通荷载等级,应不大于0.25mm。

参考文献:

[1]《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51-2009

[2]《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20-2015

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