探究水泥稳定碎石基层试验检测控制的重要性

张 魏

(中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏 苏州 215151)

水泥稳定碎石基层施工技术已经广泛应用于高等级公路路面结构层，但在实际工程施工中，水泥稳定碎石基层的施工质量却没有得到有效的保障。当前在国内的水泥稳定碎石基层施工中，主要是通过对混合料的拌合、运输、碾压等环节的控制来进行。随着社会的不断进步，人们生活水平逐渐提高，混合料的生产工艺也随之发生巨大变化，所以，想要更好地满足智能化、机械化需求就必须要提高混合料的拌合均匀性与效率，同时还应加大水泥稳定碎石基层碾压质量要求,以达到更高的经济效益。

随着我国经济的快速发展,公路交通的不断进步,水泥稳定基层作为高等级公路的主要组成部分,在道路建设中的地位也越来越重要。然而在施工过程中,由于各种因素的影响导致路面出现开裂、变形等问题,对行车安全造成严重的威胁和损失。因此为了保证沥青的质量和延长其使用寿命,必须加强对水泥稳定碎石的试验检测工作。水泥稳定碎石的原材料是用粉煤灰、石灰等掺合料来制备而成的一种混合物,是以一定的比例配制成的具有粘性的半固体材料。水泥稳定碎石的性能与普通胶凝材料相比有很大区别。

(1)其粘聚性较高，而且流动性比较好,能够满足车辆的要求；(2)水泥的强度都很高,但是因为其本身的性质原因,不能被广泛应用；(3)水泥级配特性非常好，且价格低廉，可以得到大量的生产厂家，所以用这种方法来制作的混凝土耐久性强，并且能适应不同的温度条件。

1 水泥稳定碎石基层影响因素分析

影响水泥稳定碎石基层施工质量的主要因素有很多,包括原材料的配比、配合比设计、碾压方式等。在这些因素中，材料性能是最重要的一个环节。所以要严格控制好每一项的用量，才能保证工程的顺利进行。在实际的混凝土拌制过程中，要针对各种不同原料配比的拌和比例，根据具体情况制定相应的最佳组合方案，从而确保混合料的级配均匀，提高其密实度，进而达到预期的效果；同时，还要加强对拌和的温度控制，以防止过冷或过湿的现象发生，避免由于高温而导致的骨料含水量过高，降低骨料的强度；此外，还应注意的是,在使用沥青时，应选择合适的摊铺时间，以减少摊铺的次数及厚度，这样可以有效节约成本，并且还能使其具有良好的抗水耐受性。

1.1 水泥稳定碎石基层材料

首先，在水泥稳定碎石的施工过程中，需对原材料的质量进行严格把关，在生产配制和使用的时候要高度重视，不能因为材料的问题而导致混合料生产质量不均匀，影响到工程的整体效果。其次，在施工碾压过程中，需要按照施工工艺流程来完成，这样才能确保碾压质量满足要求。最后，在碾压环节上，为了保证基层的平整度，必须采用相应的措施来控制摊铺机松铺厚度，以此提高碾压效率和强度，以达到最佳的经济效益。除此之外，还应该做好基层的养护，养护的主要目的在于防止出现干缩、裂缝及快速形成强度，养护龄期按施工规范执行，一般不宜少于7d，基层表面的水分含量会直接关系到水泥稳定碎石基层的抗裂性，因此对于基层的养护就显得尤为重要。

1.2 水泥稳定碎石基层配合比

配合比组成设计是优化混合料性能，是其满足基层设计参数及路用性能的重要前提，尤其水泥剂量的选择，是水泥稳定粒料基层控制的关键性指标，直接决定了基层材料的强度与经济性。在实际施工过程中,要根据不同混合料的性质及设计要求进行合理的配比组成设计,才能保证其适用性。在原材料选择方面，要严格按照相关的规范要求来选取,不能盲目选用劣质原料；在配合比的设计中，要结合原材料具体情况，对混合料粒径、级配等做出相应的调整；对混合料配合比设计各项试验成果进行汇总，分析，形成详实的设计报告。

1.3 水泥稳定碎石基层的力学原理

对于水泥稳定碎石的力学原理是一个复杂的过程，在对其进行分析的时候要考虑到以下几个方面的内容。(1)在对水泥稳定碎石的强度和级配变化情况下，通过实验可以发现，当水泥的粘度和弹性模量的大小都处于一定范围内时，其粘度值会随着温度的改变而发生相应的变化；(2)当混合料的抗拉强度达到较高水平时，其屈服面的应力会随之下降；(3)当混合料的抗压能力较低或超过临界抗拉强度时,就说明这个材料的抗压效果不是很好，此时就应该采取一些措施来提高其性能；(4)如果出现了裂缝，就要根据具体情况选择合适的方法来处理，一般采用灌缝的方式来解决，但是灌缝的宽度要大于最大的裂缝宽，并且灌缝的深度也不能小于最大的裂缝宽。

1.4 水泥稳定碎石基层材料的参数

(1)混合料的组成 水泥稳定碎石的集料是由砂、石等粗细颗粒与水、水泥拌合而成的一种混合物，粗骨粒最大粒径宜小于37.5mm，宜采用二级及以上级配组成，小于5mm颗粒含量根据粒形情况，按密级配原则选用，并严格控制混合料级配曲线处于中值范围；(2)混合材料的性质 水泥剂量的选择根据《公路施工质量验收规范》的要求及《道路工程路面基层的设计原则》，对于不同的材料应该根据设计要求选用合适掺量，以保证其满足使用性能，同时降低成本。当水泥剂量偏低时，会造成基层混合料强度不足，从而影响基层整体承载力，如果用量过大时，导致其强度突增，进而出现裂缝，最终使整体的稳定性受到损害，提高了施工成本，因此需要通过试验确定各项材料的性能，并对混合料的配合比进行严格控制和设计成果检验。

2 水泥稳定碎石基层试验的重要性

在高速公路中水泥稳定碎石基层是最为常见的一种形式，其具有较好的稳定性和承载能力，但是由于其自身的耐水性，在施工过程中容易出现裂缝等问题，影响路面的使用寿命[1]。因此需要对水泥稳定碎石进行合理的应用和管理，保证道路的质量和行车的舒适度。水泥稳定粒料的作用机理是在水泥发生水化反应后，水化物能够将粗、细骨料有效粘结在一起，通过重型碾压形成具有一定强度的固结体。因而混合料配合比设计、材料检验控制对水泥稳定碎石基层的耐久性有着至关重要的意义。

2.1 水泥稳定碎石基层施工流程的主要影响因素

在水泥稳定碎石基层施工中，水泥剂量的选用是非常重要的一个环节，在进行水泥剂量的选取时，要根据工程实际情况来考虑。由于水泥剂量直接决定了混合料的强度等级，所以需通过不同剂量的混合料击实与无侧限抗压强度试验，来优化混合料配合比设计，从而优选出强度合格、级配合理、密度最大的最优水泥剂量。原材料的配制对于水泥稳定碎石来说，其材料的配制是决定其耐久性能的关键因素，所以必须严格控制好骨料的级配、拌和物最佳含水量与搅拌时间，同时还要做好对骨料的运输工作，防止出现离析现象，避免因离析而造成的裂缝问题。

2.2 疲劳寿命

混合料在使用过程中，由于外界环境的影响会出现一定的疲劳强度，而这种情况的产生是与材料的性质、施工的条件以及施工的时间等相关因素有关；同时，也与水泥用量和最佳含水量、碾压成型强度等多种因素有较大关系。在进行实际工程建设时，会受到各种气候和温度等环境条件的变化而导致各种施工质量问题，这就要求我们必须采取相应的措施来避免这些现象的发生；另外，当遇到较大荷载作用时，由于路面不平整，从而引起局部缺陷，这就需要采用一些方法来解决，比如，可以通过增加水泥的用量或者提高底基层强度和平整度的方式来处理，这样能够有效减少收缩性的应力值[2]。

3 水泥稳定碎石基层施工流程控制

第一，在水泥稳定碎石基层施工前，要现场进行详细勘察，了解工程的实际情况，并根据实地调查数据来制定相应的施工方案，保证施工的质量；第二，在水泥稳定碎石基层施工中，要严格按照相关规定要求，对材料级配、混合料配合比等方面的内容明确相应标准；第三，在混合料运输过程中，要采取相应措施，避免出现离析现象；第四，严控水泥温度和拌和水温度，当温度达到一定程度时，会导致拌和物的粘结强度降低，进而影响到压实效果；第五，拌和物的级配比例超出标准过多时，会导致离析、分层等问题，因此摊铺过程中必须及时修补或者更换新的混合料，以满足要求；第六，为了防止出现水泥过早凝结而造成施工中断，宜选用凝结时间长的水泥以提高施工性，确保施工连续。

(1)摊铺碾压前，对底基层平整度进行严格验收，避免因为不平整产生质量缺陷；(2)在拌和过程中，严格控制混合料的级配，拌合时间必须达到设计要求，同时要对搅拌机进行合理的配置；(3)在摊铺成型阶段，要对摊铺机的碾压工作做好检查，确保其符合使用标准；(4)在碾压完成后，及时洒水覆盖养护，防止出现裂缝，影响后期的施工质量；(5)在水泥稳定碎石达到强度前，一般在7d内，禁止开放交通，以防早期破坏发生，影响基层质量。

本章主要针对水泥稳定碎石基层施工过程中的质量问题，提出了相应的控制措施，以保证工程的顺利进行。

(1)加强原材料的管理和控制，严格按照设计要求选择材料，确保混合料的级配比例符合规范标准，在满足强度的前提下，尽量降低成本，减少不必要的浪费；(2)合理使用集料，材料运输、储存的过程应尽量避免出现离析现象，提高拌和物质量；(3)对碾压设备的选型，选用合适的碾压机械，并定期对其检查维修，防止因操作不当造成的碾压不合格，影响路面的压实度、平整度；(4)根据施工现场的环境、安全情况，要做好充分的准备工作，比如说洒水、覆盖养护、开放交通前的管制等，确保养护龄期，从而达到养护的目的；(5)道路两侧的排水系统，应做到及时排除积水，并采取有效的防护设施，以保障行车的安全畅通。

4 水泥稳定碎石基层试验检测控制

混合料的强度是影响其质量的重要因素，而水泥稳定碎石基层施工的主要原材料就是水泥与粗细集料，因此要想保证其施工效果，就需要在施工之前做好相应的试验检测工作。在进行水泥稳定碎石的施工过程中，首先，要对水泥性能、粗细骨料级配和母材的抗压强度等方面的指标做一个全面的测试；其次，要对混合料的含水量、水泥剂量、干密度等相关的数据按规范要求做详细的检测；最后，还要根据实际情况制定合理的措施，以提高混合料的均匀性。在试验检测的环节中，可以采用随机抽样的方式来检验混合料的含水率、水泥剂量，同时也可采取分层、分批抽样的方法来验证混合料的均匀性、碾压密实度，及时查找原因并采取有效措施解决施工中的问题。

根据实际的工程情况，制定出合理的施工方案，以达到提高水泥稳定碎石基层性能和使用寿命的目的；同时，要加强对施工人员的培训工作，让其能够熟练掌握相关技术操作，并能将理论知识与实践相结合，从而使其更好的应用到生产中。在整个水泥稳定碎石基层施工过程中，要严格按照规程要求，结合具体的环境气候，来选择合适的原材料、机械设备以及人工配置等，以确保混合料的强度和耐久性。

(1)针对水泥稳定碎石的施工工艺进行了详细的分析与研究，并结合实际的案例对其施工技术及质量控制提出合理的建议；(2)对于水泥稳定碎石的原材料控制，主要从选材、碾压、养生、质量检验等方面入手，以保证混合料的强度和耐久性为前提，选择合适的原材料配制出适合的混合料，以达到最佳的配合比，从而提高拌和效率，降低成本；(3)对碾压方法及时间的控制是为了使混合料在规定的时间内完成碾压，保证其具有足够的强度和稳定性，避免出现开裂的情况，确保整体施工质量。

5 结 语

随着经济的快速发展，公路交通事业也得到了长足的进步与完善，而在施工过程中，水泥稳定碎石基层作为一种新型的基层材料，其应用范围越来越广，在工程建设中发挥着重要的作用和地位。要注重对混合料的运输、摊铺及碾压、检验、养护等各个环节的管理与控制，避免出现因搅拌不均匀而造成的强度不足、裂缝问题。