张 毅

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030012)

水泥稳定碎石配合比及无侧限抗压强度的完整性

张 毅

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030012)

分析了影响水泥稳定碎石无侧限抗压强度的各个因素，对水泥稳定碎石配合比设计的方法进行了详细说明，总结了一些配合比设计中应注意的问题，以更好的控制混合料级配的合理性，使该配合比在应用中得到理想的质量和经济效果。

水泥稳定碎石，配合比，抗压强度

0 引言

水泥稳定碎石是一种半刚性材料，具有良好的力学性能和整体性、稳定性、抗冻性以及耐久性，相比二灰碎石更能满足高级公路对基层的要求，所以近年来广泛应用于重载交通以及连续交通的路面基层施工中，不仅可以收益提前，工期缩短，而且还减少了道路的全寿命周期的费用。

按照相关道路施工技术规范及试验规程方法进行水泥稳定碎石配合比组成、设计，最终得到符合规范，且满足设计强度要求的水泥稳定碎石混合料。可以达到不同设计要求的道路(底)基层混合料抗压强度试验。

1 配合比设计

1.1 水泥

水泥品种及强度等级：矿渣硅酸盐水泥P.S32.5。

水泥采用太原北白水泥厂生产的矿渣硅酸盐水泥(强度等级为32.5 MPa，生产批号D3-068,出厂日期2014.5.27),水泥质量试验项目以及其标准要求见表1。

表1 水泥质量试验项目及标准要求

1.2 碎石

1)集料(10 mm～30 mm碎石∶5 mm～20 mm碎石∶石屑)试验项目中的表观相对密度，石料压碎值(%)。针片状颗粒含量(%)，含水量(%)等必须符合规范要求。

2)高速公路和一级公路集料的压碎值应不大于30%，二级和二级以下的公路集料的压碎值应不大于35%。

3)颗粒最大粒径，高速公路和一级公路不大于31.5 mm，二级和二级以下公路不大于37.5 mm。

4)对以上三种规格碎石材料进行筛分试验，碎石集料级配应符合表2规定的级配要求。

表2 碎石集料级配要求

1.3 确定最大干密度和最佳含水量

根据市政道路设计部门给定的水泥稳定碎石中的水泥计量，按拟定的水泥剂量4%为中档，另增上下5%和3%的水泥剂量两个档次，采用同一种集料级配按JTJ 057-1994公路工程无机结合料稳定材料试验规程规定的方法[6]，分别确定出最大干密度和最佳含水量。

1.4 实验室确定7 d无机结合料稳定土无侧限抗压强度

制作成型试件：实验室进行现场试配混合料强度试件，一组(一种水泥剂量)按13个试件制作，压实度按98%计，现将制备试件所需的基本参数叙述如下：

1)配制一种水泥剂量(例如3%)一个试件所需要的各种原材料数量，试件制作要求：试件规格φ150 mm高150 mm。

成型一个试件按6 500 g混合料配制，取水泥和碎石材料的含水量为0先计算水泥剂量为3.0%的各种材料数量：

水泥：

6 500×3÷(100+3)=189.3 g。

集料：

6 500×100÷(100+3)=6 310.7 g。

需加水量：

6 500×5.3%=344.5 g。

2)制备一个试件需要混合料的数量：

m=vρk(1+w)=3.14×15×15×

15÷4×2.32×98%×(1+5.3%)=6 342.9 g。

3)以(底)基层水泥剂量3.0%无机结合料无侧限抗压强度试验为例见表3。

试件按在规定温度下保湿养生6 d，浸水1 d后，按照JTJ 057-1994公路工程无机结合料稳定材料试验规程进行无侧限抗压强度试验[6]。

表3 水泥剂量3%无机结合料无侧限抗压强度试验

根据设计强度的标准要求，考虑到试验数据的偏差，计算试验结果的平均值Rd和偏差系数Cv。平均抗压强度R应满足下列要求：

R≥Rd(1-4.645Cv)-1。

从工程经济性考虑，3.0%的水泥剂量为满足设计强度指标的最小水泥用量，满足规范规定的路面底基层抗压强度及压实度的要求，故为此配合比的最佳水泥用量。

1)实验室目标配合比综合确定为:水泥∶集料=3.0∶100，混合料的最佳含水量为5.3%，最大干密度为2.32 g/cm3，压实度按98%控制。

2)确定生产配合比。

依据《公路路面基层施工技术规范》的要求[7]，视施工现场情况，对试验室确定的配合比来进行调整，对集中厂拌法施工，水泥剂量需要增加0.5%，含水量要较最佳含水量增大0.5%～1%,所以经过调整后得到的生产配合比为：水泥∶集料=3.5∶100，混合料最佳含水量为5.8%，最大干密度为2.32 g/cm3，压实度按98%控制。

1.5 配合比设计中应注意的问题

1)骨架材料的要求。

骨架材料的强度主要是取决于基层材料的质量。其公路等级越高，对材料的要求也相应的提高，主要是碎石本身的硬度和强度，更主要的是调整合理的级配以提高混合料的整体材料的强度。

2)集料颗粒的最大粒径必须有限制(最大粒径不应超过37.5 mm),颗粒越大，在拌合、整平和摊铺时机械越容易损坏，混合料更容易产生离析现象，平整度也难以达到更高的要求。因此，在现今普遍采用最大粒径较小的基层材料。

2 质量保证与控制

没有合格的原材料，就不能生产出合格的产品。质量保证与控制的基本目的就是“达到规定的质量标准，确保质量的稳定性”。

水稳拌合过程中质量控制的主要项目有集料级配，水泥剂量，含水率，拌合均匀性等。

由于原材料的变异性，在生产之前对其质量进行试验，得出数据对施工质量评价是否符合指标要求，合格的进行检查验收，不合格的责令退场。

1)集料级配的准确性，良好的级配，既可节约水泥，也可取得满意的效果。

2)水泥剂量的检测应在水稳拌合过程中取样，用滴定法试验，严格控制在规范允许的范围内，如达不到要求的，应立即检查原因，进行调查整改。

3)含水量宜略大于最佳含水率，使混合料运到工地现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳含水率。

4)拌合均匀性，在生产过程中要随时观察，无粗细集料离析现象，使混合料的湿度均匀。

3 结语

从该配合比设计实验结果观察，取3.5%的水泥剂量，水泥稳定碎石的强度已经满足规范以及设计要求，并且成本比较低。在设计中为了满足规范要求，考虑到在实际施工中水泥的自然损耗以及水泥剂量的离散对水泥稳定碎石强度整体效果的影响。所以，在施工中增加了0.5%的水泥剂量，更好的控制了混合料级配的合理性，从而使该配合比在应用中得到了理想的质量以及经济效果。

存在问题的讨论，在现场实验室条件差、人员少的情况下，使试验结果最大可能地接近施工结果，但不能仅仅满足于规范规定的试验数据，要努力在施工过程中加强过程控制的研究，从而有利于优选施工配合比，有利于保证工程质量，改善施工条件、加快进度，降低成本，使水泥稳定混合料在公路(底)基层施工中得到更广泛的应用。

[1] 山西省建设工程质量监督管理总站.建设工程试验检测应用手册[M].太原：山西科技出版社，2003.

[2] 徐培华，王安玲.公路工程混合料配合比设计与试验技术手册[M].北京：人民交通出版社，2001.

[3] 北京市政建设集团有限责任公司.道路工程施工工艺规程[M].北京：中国建筑工业出版社,2011.

[4] 郭忠印,苏向军.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].公路,2004(9)：167-173.

[5] 郭永雄.水泥稳定碎石配合比设计方法的研究[J].山西交通科技,2011(5)：65-71.

[6] JTJ 057-1994，公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].

[7] JTJ 034-2000，公路路面基层施工技术规范[S].

Analysis on cement stabilized grave mixing proportion and compressive strength integrity

ZHANG Yi

(TaiyuanMunicipalEngineeringHeadquarter,Taiyuan030012,China)

The paper analyzes factors influencing compressive strength of cement stabilized gravel, illustrates cement stabilized gravel mixing proportion design methods, and summarizes some mixing proportion design matters, with a view to better control mixture grading rationality and achieve ideal quality and economic effects in its application.

cement stabilized gravel, mixing proportion, compressive strength

1009-6825(2014)34-0125-02

2014-09-27

张 毅(1962- )，男，助理工程师

TU521.25

A