浅析市政工程中水泥稳定碎石的应用

摘要：随着经济建设的发展，城市道路半刚性基层采用水泥稳定碎石的越来越多，结合实践探讨了相关技术应用。  

关键词：水泥碎石；粉煤灰；道路基层：技术性能 

        1  水泥稳定碎石作用原理 
        水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石问的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。水稳水泥用量一般为混合料3％～7％，7天的无侧限抗压强度可达1．5％～4．0％MPa，较其他路基材料高。水稳成活后遇雨不泥泞，表面坚实，是高级路面的理想基层材料。 
        2  材料要求 
        2.1 水泥 
        普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可，但应选用终凝时间较长（宜在6H以上）的水泥。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低（为325）的水泥。水泥品质必须满足国家标准规定。 
        2.2混合材料 
        混合材料分活性和非活性两大类。活性材料是指粉煤灰等物质，可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料，对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。 
        2.3集料 
        应用人工集配碎石，城市主干道用做底基层时集料的最大粒径不应超过40mm，颗粒组成范围，用相应级配，用做基层时，集料的最大粒径不应超过30mm颗粒组成应在规定范围内。石料的磨耗值不超过35％，石料的压碎值不超过30％。 
        2.4水 
        通常适合于饮用的水，均可拌制和养护水稳。如对水质有疑问，要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时，需要进行试验。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比，低于90％者，此种水不能用于水稳施工。 
        3  水稳混合料组成设计 
        采用水泥、粉煤灰、稳定碎石、砂、石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层。 
        首先，实验室通过经过一定数量的原材料试验，进行配合比设计、击实实验，确定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成试件，试件在规定温度条件下保湿养护6天，浸水1天后，进行无侧限抗压强度实验。 
        经实验得知： 
        （1）经过对集料为砂、碎石、水泥和集料为粉煤灰、碎石、水泥的两种配比试验，结果发现掺加粉煤灰的水泥稳定混合料不仅其和易性较好，而且试块容易成型，成型后的试块外观较好，7天平均强度也较高。（2）不同配比灰土试件，7天无恻限抗压强度在1．0MPa左右；而不同配比水稳试件7天无侧限抗压强度在4~7MPa之间（采用325号普通水泥，水泥掺量5％～6％）。（3）不同配比灰：试件经几次冻融循环后，抗压强度几乎没有：而掺有水泥和粉煤灰的不同配比的水稳试件，经10次冻融循环后，仍可测得一定的强度。 
        4  水稳施工方法 
  施工中注意的问题： 
        （1）首先对底基层进行检验，复核控制桩高程。（2）水稳摊铺前底基层清扫干净，并适量洒水保持湿润。（3）搅拌，厂办设备使用前应先调试所用厂拌设备、各计量系统，使所拌混合物含水量、骨料级配、水泥含量均符合配比要求，使机器运转正常，拌和机出料量与所用摊铺生产能力一致起来。（4）摊铺、碾压时，摊铺系数1.3～1.5之间，施工中必须贯彻“宁高勿低、宁刮勿补”的原则，全部施工工程力争在水泥终凝时问前完成。碾压完毕立即做密实度试验，若试验结果达不到标准重新进行碾压。（5）一般情况下水稳作业完成24小时后才可以砌沿石。其与砌沿石的时间问隔也不宜太久，否则混合料形成板体后，板体坚硬，增加施工难度，敲凿板体也极易破坏板体整体性。（6）养生时间不少于7天，这期问禁止车辆通行，每日洒水车洒水养护24遍，保持湿润。 
        5  质量检验标准 
        压实度：最佳密实度的98％；平整度：3m直尺检查不超过10mm每40m一个断面； 
        终断高程：（mm）+5，-10，每20m一个断面；宽度：不小于设计值，每20m一个断面； 
        厚度：+0，-10；横坡（％）：±0.3；强度（MPa）：3.0～4.0；水稳表面平整密实、无坑洼，施工接茬平整、稳定。 
        6  水稳几个问题的探讨 
        6.1加强施工管理，加大机械化施工程度由于水稳施工要求时间紧迫，同时要求一次达到质量标准，否则形成板体不易修整。所以必须加强施工管理，加大机械化施工程度，形成大规模、标准化作业方式，才易满足水稳的施工要求。 
        6.2掺加粉煤灰的水稳易于施工，后期强度高。 
        从已采用的两种配合比：一种含粉煤灰，一种不含集料的使用情况来看，掺加粉煤灰的效果较好。这是因为只加砂的混合料需水量较大，干缩也大，在夏天高温干旱条件下施工极易出现裂缝，另外在振动式压路机碾压过程中极易翻浆，不利压路机作业。而粉煤灰混合料对改善其和易性，降低水化热温升均有显著效果。掺加粉煤灰，可提高水温的后期强度，粉煤灰的活性及球形颗粒表面光滑，在水稳中可减少骨料之间摩阻力，相应减少拌合物用水量，可改善水稳的和易性。粉煤灰使水稳产生强度的同时也发生一部分热量，但为数甚微，从而起到减少温度裂缝的作用。另外，在水稳中掺加一定数量的粉煤灰也可抑制碱骨料反应。掺加粉煤做路基既处理了电厂排泄的废弃物，节约了土地资源，减少对环境的污染，又降低了工程造价，不失为一种利国利民的良策。 
        6.3水泥用量用水量的控制 
        在拌和水稳时水泥用量一定要控制准确，用量太少减少胶凝作用，用量太大加大水化热反应温度，极易形成裂缝，另外在振动式压路机振动时，极易形成一层水泥浆覆盖在水稳表面，阻止水稳水化热的挥发，不利于压路机作业。 
参考文献： 
[1]纪康宝.城市基础设施项目可行性研究与经济评价手册[M].长春：吉林摄影出版社.