浅谈水泥稳定碎石质量控制与检验.doc

浅谈水泥稳定碎石的质量控制与检验 摘要：根据多年在市政道路施工、管理工作中的实际经验，总结与归纳水稳的施工控制事项，重点阐述为了保证基层施工质量对质量控制与检验的有关要求，对以后的设计、施工及管理起到指导作用。关键词：水泥稳定碎石；质量控制；质量检验概述：由于粉煤灰的不稳定性，二灰碎石已基本退出市场，随着水泥稳定碎石在市政道路施工中的推广与应用，从施工实际质量来看，质量控制与检验方面仍有些许不足。在整个施工阶段，应充分熟悉掌握水泥稳定碎石的质量控制与检验的基本要求。笔者通过自己的实际经历，浅谈下水泥稳定碎石施工的质量控制与检验的要点，以期与各位同行分享与交流。1. 形成原理水泥稳定碎石（以下简称水稳）是以级配碎石作为骨料，采用一定比例的水泥与足够的石屑填充骨料的空隙，通过这些材料的相互嵌挤而形成强度较高的骨架密实型板体。它的初期强度高，抗渗性与抗冻性较好，是城市主次干道及快速路的理想基层材料。2. 原材料控制2.1 水泥水泥对水稳基层强度与稳定性起关键作用，是水稳质量控制的重要因素。选择品牌水泥，拌合厂每进一批次水泥都要按规范要求检测其各项物理力学性能。水泥初、终凝时间是水稳的施工控制时间的重要依据，一般应选用初凝时间大于4h，终凝时间不小于6h的符合国家标准的水泥，应优选缓凝早强型水泥。 2.2 粒料压碎值与颗粒组成是粗集料的质量控制主要指标，根据结构层性能选择压碎值与颗粒组成，确定出碎石的强度与级配，避免选用风化石，片状石。细集料主要是优选天然砂、级配好的石屑，同时应保证级料的含泥量必须在规范允许范围内，绝对避免泥团的出现。2.2.1最大粒径的选择按照规范规定，最大粒径不超过31.5mm，过大的粒径,容易导致混合料在装车或者摊铺时发生离析现象,同时也会影响摊铺的平整度，并且容易发生机械故障。2.2.1平均粒径的选择根据试验证明，在相同水泥剂量的条件下，中粗颗粒混合料的收缩性较细颗粒混合料的收缩性要小得多。2.2.3级配要合理若集料级配偏粗多，则压实空隙率较大，不利于水稳整体的稳定性，且在钻芯取样时，下部松散或出现中间断裂的情况；若集料级配偏细多,则由于收缩性较大易出现裂缝。所以混合料以接近级配中值为宜，此时的强度最高且水泥剂量较低，经济合理。级配应满足表2.1：筛孔尺寸（mm）37.531.5199.54.752.360.60.075通过百分率10090-10067-9045-6829-5018-388-220-7 表2.12.3 水河水或适合于饮用的水，均可拌制与进行水稳养护。3. 施工控制3.1 一般要求由于水稳施工时间受水泥硬化的时间限制，且成型硬化以后难以进行修补整理。所以压实度的检测应在碾压完毕后马上进行，若达不到要求，必须及时复压。必须加强施工过程中的管理水平，加大机械设备投入与配置，全部施工段必须确保在水泥初凝时间前完成。1）清除12%灰土表面的浮土、积水等，尤其是覆盖在12%灰土表面上的泥片，表面干燥的应洒水湿润。2）摊铺前要进行测量放样工作，先恢复道路中心线及半幅道路的两侧边线，按照实际有效的摊铺宽度在控制线钉好桩点，在两侧培土且不能松散，桩点布置在直线段间隔10m，平曲线间隔5m，然后根据由经验暂定的松铺系数算出松铺厚度，确定导向控制线（或平衡梁）标高。3）因为市政道路一般作业段均较短（每隔500m左右有交叉口隔断），具备两层同时摊铺条件的应同时摊铺，以增强两层水稳的整体性，同时可以缩短养护时间。分层摊铺时，应在下层水稳施工结束7d后进行上层水稳施工，为增强两层水稳的整体性，应在下面层上洒少量水泥或水泥净浆并拉毛处理。3.2 混合料的拌与3.2.1选择优良的拌合厂拌与设备的性能决定了混与料的配料准确度、均匀性及稳定性，拌合厂的生产能力应与摊铺能力匹配，笔者近几年负责的项目中，拌合厂一般选择无锡市市政工程设施管理处、市政二公司等大单位的拌合厂。3.2.2严格控制水泥用量水泥剂量过大则产生的水化热多，宜产生裂缝，过小达不到设计强度。在拌合混合料时应根据水稳摊铺的季节及温度的不同调整水泥剂量。当室外平均气温为20左右时，按正常水泥剂量配料；若室外平均气温在30以上，宜适度降低水泥剂量0.3%；当室外平均气温低于10时，水泥剂量应略微提高0.3%。当温度在0以下时则不宜施工。3.2.3控制好掺水量水稳的强度主要由水泥水化与集料结合成为水泥石而形成，充足的水是保证水泥水化的基础。若含水量太低，水泥就不能完全进行水化反应，会降低水稳基层的强度，且在碾压过程中表面易松散、起皮，在养护期间表层的细集料容易跑失，导致粗集料暴露出外；相反若含水量过大，碾压时会出现粘轮、翻浆现象，硬化后的轮迹也会影响其平整度，还容易产生裂缝，且压实度不易达到设计要求。虽然配合比试验单中确定的最佳含水量可以满足水泥水化的需要，但在实际施工中，由于水稳混合料从运输、摊铺到碾压有时间差，至少应提供30m左右的工作面供压实，期间会损失一部分水分，混合料的含水量宜比最佳含水量略大。3.2.4加强拌与出料的检验 为更好的从源头上控制，笔者近年负责的项目中，都要求监理单位派驻经验丰富的监理人员蹲驻在水稳拌合厂，对水泥用量、掺水量进行掌控。进行正式生产之后，视生产量多少，每隔2h左右抽查一次，检测其配比、含水量是否变化。尤其是施工期为夏季时，正值江南区域的高温季节，要求监理人员对生产控制上更应注意早晚与中午的含水量变化的监督。3.3 混合料的运输1）总的运载能力要满足当日拌与出料与摊铺的需要，且准备些备用车辆。根据当日摊铺计划，优先调配性能完好，运输吨位较大的车辆，在每日开工前，复验其性能状况，保持车厢清洁无杂物。2）尤其夏季施工时，正值高温与阵雨期，一般拌合厂距离工地较远，运输料车需用油布覆盖。如运输车辆因交通堵塞、出现机械故障等导致混合料延误运至工地现场，从混合料拌合（可按发货单上的时间）起计时，到预估的摊铺碾压完成时间超过延迟允许时间，必须予以废弃。3.4 混合料的摊铺1）由于水稳受水泥硬化时间的限制，摊铺的准备工作尤为必要。正式摊铺前应进行试运转，检查机械性能、仪表性能、人员配备情况，符合要求后可正式摊铺，后场的供料、运输须保证现场的摊铺、碾压连续进行。避免摊铺机停机待料现象的出现。2）根据确定好的松铺系数控制好基层摊铺厚度及高程，确保路拱横坡度符合设计要求。3）基层混合料摊铺应路幅全宽范围采用多台摊铺机梯队作业，摊铺机的各种性能与控制参数应保持一致。上下层纵向接缝宜错开0.5m以上。尽可能的避免纵向 冷接缝。在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析的情况,尤其是要及时铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。3.5 混合料的碾压合格的压实度是水稳强度的重要保证。水稳为半刚性稳定材料，碾压完成后水泥水化形成强度，压实度不够将导致水稳强度达不到设计要求。当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时，应及时按经监理审批同意的施工方案中的碾压工艺进行压实。碾压顺序可以用四个字来描述，即“稳、轻、重、光”，“稳”即用关闭振动的压路机进行碾压；“轻”即用振动压路机进行低频振动碾压；“重”即用振动压路机进行高频振动碾压；“光”即用胶轮压路机进行碾压收光。碾压应该分段进行，每段长度一般为50m，对段落之间设置明显界限，并安排专人负责监督。3.6 横缝设置水稳混合料摊铺时，需要设置横缝的情况：一是如因故中断时间超过3h以上，；二是每天完工之后，第二天开工的接头断面；一般的处理方式是首先把摊铺机周边与摊铺机下面的散状混合料清除干净，然后是把摊铺的末端即压路机未压实的部分铲除干净，并且要铲除至已碾压密实且高程与平整度符合要求位置，再挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，或将已经成型的水稳进行切缝，设置成横缝，并在接缝处涂刷水泥净浆。3.7 养生1）合理及时的养生是保证水稳后期质量的关键措施。无锡地处江南，施工期赶到高温季节时，水分散失快，在每一段碾压完成并经检测合格后，立即采用土工布、塑料薄膜等覆盖并洒水保湿养生，养生期不得少于7d，同时封闭交通。2）一般而言路缘石的安装应在水稳终凝以后进行，但也不宜间隔太久，否则混合料结成板块后，既增加施工难度又容易对其他部位的水稳产生损坏。4. 质量检验4.1 无侧限抗压强度试验在取样混合料时，应在监理旁站下进行，且要有代表性，以保证试验结果的准确性，能够代表现场摊铺用料的真实情况，且样品必须密封，防止水量散失。制作试件时宜分2-3次装料，每次装完用夯棒轻轻均匀插实，确保成型后试件后期强度的均匀性。养生温度按正偏差控制即27，相对湿度在95%以上。4.2 压实度试验4.2.1检测时间水稳与以石灰为胶凝材料的基层不同，碾压完成后水泥在水作用下很快与粒料发生固化，对压实检测的时限有要求，在碾压完成后前、产生前度及时进行压实度检测产生强度后，发现不合格点时，立即采取补救措施，消除质量缺陷。每层摊铺碾压完成后，按照碾压方案碾压完成后，根据规范要求及标准，进行灌砂试验。4.2.2压实度的判断现场试验人员压实度检测时，对现场检测的段落进行随机选取具有代表性的点，按照试验规程规范操作，当混合料的最大粒径大于13.5mm,但不大于31.5mm是应采用直径150mm的灌砂筒，试验的坑洞要贯穿整个水稳的铺筑层，试坑取出的混合料不得丢失，装入塑料袋中，不使水分蒸发，对现场试样采用酒精现场燃烧法得出试样的含水量，要保证燃烧三次，根据现场检测的湿密度及现场检测的含水量计算现场碾压成型的干密度，从而计算现场碾压成型混合料的压实度。如不满足设计要求，压路机再重新碾压，确保压实度合格。4.3 钻芯取样检验对于水稳基层现场的强度是否合格、厚度是否满足设计要求，通过现场钻芯法进行检测，芯样厚度及完整情况是对施工质量检验的有效的依据。正常情况下，710d龄期必须能取出完整的芯件，如果取不出完整钻件，则应找出不合格部位范围，进行返工或补强处理。根据芯样的不同，可对当时的施工情况作以下分析：1）芯样上、下完整，厚度满足要求、上下层连接良好、无松散颗粒，孔隙率小，表明水泥剂量、级配、强度等指标符合要求，施工合理，养护好。2）芯样较完整，但芯样四周毛糙，在钻芯过程中，钻芯很慢，细集料随着钻头飞散出来，易卡死钻头，这主要是因水泥剂量低或粒料级配偏粗而造成。3）芯样完整性差，下部特别是底部12cm松散，有两种可能，一种是混合料离析，使粗集料均集中在底部，底部强度低；一种是混合料级配差，级配曲线偏下限，料太粗。4）芯样断裂或钻头卡死，断裂的芯样表层细料打散，表明水泥剂量太低，不能满足强度要求。参考文献1 北