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浅谈抗裂性水泥稳定碎石施工材料的质量控制

2014-12-23刘成刚

中国高新技术企业 2014年24期
关键词:抗裂性施工材料水泥稳定碎石

摘要:水泥稳定碎石施工的关键是由水泥稳定碎石的材料质量、施工工艺和合成级配选择这三点组成的。干缩裂缝和温缩裂缝是建筑施工中最为常见的问题,为了减少这两种裂缝的出现,施工技术人员应该全面加强石料质量和石料配比的控制,从而转换石料的级配形式,解决上述的裂缝问题。在所有的建筑材料中,水泥起到了碎石凝胶剂的作用,当在夏季施工作业中水泥的特性可以完全成为建筑指标。

关键词:抗裂性;水泥稳定碎石;施工材料;质量控制;干缩裂缝;温缩裂缝

中图分类号:O213 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)36-0078-02

1 概述

我国目前的交通建设中,水泥稳定碎石和二灰碎石是道路基层铺设中最为常用的结构,但是由于这两种建设机构铺设的道路基层,会在日后的道路施工中大量产生温缩裂缝和干缩裂缝,严重影响了沥青路面的工作寿命和道路质量。为了加强道路基层的整体铺设机构和保证沥青路面的使用寿命,我们应该积极探讨道路基层铺设结构的改进方向和方法。

2 建筑石料的控制

为了加强水泥稳定碎石的施工,我们的目光应该首先看向施工原材料和施工技术方面,尽全力完善施工原材料质量和施工技术质量。

2.1 碎石的选择方面

在选择碎石方面,通常是选择最大颗粒为31.5mm,其中16.0~31.5、4.75~16.0、2.36~4.75、0~2.36这四种规格,是碎石选择方面最为主要的四种集料。为了检测选择好的石料,其检测方式主要是以下六种:(1)颗粒筛分试验;(2)压碎值试验;(3)针片状颗粒含量试验;(4)不大于0.075mm颗粒含量试验;(5)砂当量检测试验;(6)合成级配的颗粒筛选分拣试验。对于集料的选择比选严格控制小于0.075mm筛孔通过的质量值,在这当中粗集料和细集料的区分质量也有所不同,其中细集料通过0.075mm筛孔的质量值不能大于12%;粗集料的通过值不能大于1%。对石料的控制,施工单位在选择方面应该注意到石料源头、加工工艺和筛网配选这三方面。首先对我们来说石料源的控制方面,主要考虑的问题和因素应该有以下两点:

2.1.1 岩源宕口的选择与石质的辨别。在选择宕口的时候,应该首先对所在地的毛石进行质量的检验,我们通常使用的方法是使用盐酸或者硫酸稀释的方式进行质量检验。石灰岩材质的集料,是我国目前水泥稳定碎石施工中最常见的石材,在宕口的选择上基本是比较好的。但是国内的一些道路施工人员往往对水泥稳定碎石的石材不予重视,在材料人员和检验人员的心中,对于石材的常规检验标准可以分为三种,分别为压碎值、针片状和小于0.075mm颗粒含量,其中也或多或少地包含了一些方解石和风化石的含量,就是我们通常所说的软弱颗粒含量。水泥稳定碎石的过程是要经过七天的冷却,才能对其进行沥青层铺设作业,其中水泥稳定碎石是要通过含水量拌和、压实、洒水养护这几个步骤进而完成的。

道路施工过程中的天气因素往往是多变的,伴随着施工中天气因素的变化,路面基层中出现的温缩裂缝和干缩裂缝形成的速度和方式是不一样的。在通常的情况下,生产沥青的石材是完全没有问题的,但是在水泥稳定碎石的石材加工中,就会发生不一样的情况,一些生产石料不仅能生产沥青,还能进行碎石层的铺设,其中煤矸石就是典型石料,煤矸石的生产过程中是混合集料中生成的,如果碰上天气良好的施工时间,那么煤矸石的各项指标都能达标,而且使用煤矸石铺设基层的话,在其成形之后也是比较美观的。但是,煤矸石也和其他石材有着相同缺点,在水泥稳定碎石七天过后,掀开场土工布,太阳会对成形后的路面进行照射进而使其水分蒸发,导致路面表层的干缩裂缝和温缩裂缝就会开始成形,随后开始发展,洗水后软化、膨胀是其主要表现,路面在经过软化和膨胀之后,路面变得干燥时随之出现裂缝。无论是采用什么样配比方式,煤矸石材质的路面都会开裂,尤其是在经过压路机压实过后,其裂痕程度会越发明显。所以经过以上几点看来,在宕口的选择上还是要进行毛石的5cm×5cm×cm泡水抗压强试验,这样才能保证所选宕口整体石料的质量,从而避免在水泥稳定碎石施工过后,出现集料被压碎和铺设成型后的效果

不佳。

2.1.2 宕口的开采作业。宕口在进行石料开采的初期,应该重点注意对山皮土的清理,如果山皮土的清理不够严谨,会直接影响后期开采出的石料材质。选定矿源→山体清理→炸土开山→石料运输→加工集料→出料,这是一个国内最为常用的石料开采流程,从这个流程中我们可以看到,基层材料的源头得不到传统开采流程的重视。传统的开采流程中我们看到,在炸土开山到石料运输之间没有石料分拣和清洗环节,缺少这一环节就有可能导致一些质量不达标的石料进入加工环节,导致加工好的石材不能与水泥更好地产生粘结力,使得基础铺设成型后的表面不能形成一个完美的整体。

2.2 水泥稳定碎石的级配选择

作者经过长时间和不同地域的问卷调查看出,近几年全国各地的水泥稳定碎石的施工过程中总体偏向于比较粗的级配形式,其重大问题是大小为4.75mm的石材不能通过抬高的级配。根据作者的级配问卷调查,作者主要总结出以下两大问题:(1)4.75mm通过级配的要求明显偏低,对于混合料的整体均匀性造成影响;(2)0.075mm的通过率慢慢减少。因为近几年的施工工艺与压实设备逐渐得到成熟和完善,所以在对施工中产生的各种因素进行科学管理。

3 施工中对于水泥的控制方向和注意重点

施工中水泥的选取是非常严谨的一件工作,应该得到极大重视。在选择水泥的时候应该满足以下要求:水泥的强度等级要为42.5级旱强、缓凝水泥中的普通硅盐酸水泥、复合硅盐酸水泥、矿渣硅盐酸水泥和火山石灰质硅盐酸水泥,这些水泥的强度都不能小于16MPa。水泥的凝期强度和凝期稳定性一定要符合质量标准,水泥的初期凝固时间不得低于3小时,最终凝固时间不能超过6.5小时。静放7天和放置期间温度不得超过50℃,是水泥初期进入施工工地需要进行的沉淀工作,如果不能满足以上沉淀需求,工程在继续进行时,可以对水泥进行水冷降温处理。但是在实际的施工作业中,对水泥厂的水泥生产进行控制才是关键。

夏季和秋季是水泥稳定碎石开始铺设的主要时间,对于水泥的需求量是非常大的,往往就是因为这样,在质量控制方面会出现一定的问题,其中水泥的强度、初凝时间、终凝时间和体积安定是最容易出现计算偏差的点,所以要尽可能地发现问题,我们应该在水泥稳定碎石的配合比得到满足的同时,尽量使水泥的使用量得到减少;在级配基础得到满足的同时,建设集料的使用;在施工工地用水量满足时,降低施工过程中的含水量。在施工中有很多因素都可以影响水泥稳定碎石的质量,作者在众多因素当中总结了以下四个方面:

3.1 强度因素

在夏季炎热的施工环境中,水泥产生的水化反应与室内的水化反应相对较快,如何在夏季施工中科学控制水泥的初凝时间,避免过早凝固造成不必要的损失,主要做到以下五点:(1)延迟水泥的初凝时间,在原有的3小时基础上可以更改为4小时;(2)施工时间的选择上,尽量地避开高温时间段,如果各种条件允许,可以考虑在凌晨时间施工;(3)在施工阶段的含水量一定要控制在1%以内;(4)保证运输车辆能够及时到达,高效地进行运输作业;(5)水泥实验室当中应该加大试验检测力度,从而制定施工的方向和技术标准。

3.2 体积安定方面的因素

雷氏夹法是水泥稳定碎石施工中的主要标准,但是根据水泥的不同特性,检测施工时间也相对较为靠后,这就要求我们的施工现场的检验人员要有良好的责任心,对进入施工现场的水泥要细心检测,确保水泥有足够的放置期。

3.3 实验室研究调查

实验室工作人员应该根据国家颁发的规范,对施工中的水泥进行采样,检测采样水泥的含水量、水泥剂量、混合料颗粒和压实度。

3.4 夏季施工

夏季的施工环境是极其恶劣的,所以夏季对于施工集料和水泥的防水与防晒有极高的要求,如果不能满足防水与防晒的施工环境,那么就有可能使水泥稳定碎石当中充满极其不稳定的因素。

4 结语

从基层施工的总体来看,近几年对于水泥稳定碎石的检测手段和检测频率逐渐加大,然而对于石料的源头我们的控制力度还是远远不够的,致使从原料开始就出现重大错误,导致施工进度减慢,也让基层施工质量得不到保证。

参考文献

[1] 赵彦华.水泥稳定碎石混合料抗裂性能的研究[D].同济大学,2013.

[2] 张云帆,闵斌,查旭东.郴宁高速公路水泥稳定碎石配合比设计与施工质量控制[J].公路工程,2013,38(1).

[3] 郑晓波.高速公路SMA-13沥青路面施工质量控制

[D].长沙理工大学,2013.

作者简介:刘成刚(1975-),男,江苏邳州人,江苏省邳州市公路管理站工程师,研究方向:公路与桥梁。

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