原材料对水泥稳定碎石无侧限抗压强度及芯样完整性的影响

PAGE浅析原材料对水泥稳定碎石无侧限抗压强度及芯样完整性的影响根据江苏省试验行情的分析，水泥稳定碎石集料的通过率，细集料的含泥量以及水泥剂量的大小对水泥稳定碎石强度存在一定程度上的影响。细集料对水泥稳定碎石强度尤其重要。现结合盐通高速YT-YC22标的具体情况对影响水泥稳定碎石强度的因素作简要分析。YT-YC22标位于盐城大丰区域内，起止桩号YK38+700—K20+100，全线23公里，为双幅六车道高速公路。一．材料对水泥稳定碎石无侧限抗压强度的影响1.碎石原材料的选择是影响水泥稳定碎石强度的关键。该标选用镇江茅迪粒径9.5～31.5mm、粒径4.75～9.5mm、粒径2.36～4.75mm、粒径0～2.36mm四种规格的集料。根据规范要求水泥稳定碎石所用的碎石4#料0.075mm筛孔的通过率不大于15%，宜控制在12.5%以下。13.2~16.0mm之间碎石的压碎值不大于28%，大于4.75mm粒径碎石的针片状含量宜小于15%，集料中小于0.6mm的颗粒必须做塑性指数试验，要求液限小于28，塑性指数小于9。YT-YC22标首先选择宜兴4#料所做的塑性指数试验数据：液限为24，塑性指数为6，此集料的砂当量只有43%，后改用镇江茅迪公司的4#料做塑性指数试验，试验数据如下：液限为18.8，塑性指数为2.3。砂当量为73%。宜兴和镇江茅迪公司4#料做无侧限抗压强度试验数据对比如下：水泥剂量（%）宜兴4#料镇江茅迪4#料料4.0最大干密度（gg/cm33）——2.29最佳含水量（%%）4.5平均强度（Mppa）4.7标准差（Mpaa）0.277偏差系数（%）5.97天无侧限抗压强强度代表值值（Mpaa）4.24.5最大干密度（gg/cm33）2.30最佳含水量（%%）5.0平均强度（Mppa）3.35.3标准差（Mpaa）0.2230.486偏差系数（%）6.89.27天无侧限抗压强强度代表值值（Mpaa）2.94.55.0最大干密度（gg/cm33）2.31最佳含水量（%%）5.2平均强度（Mppa）3.65.5标准差（Mpaa）0.3070.423偏差系数（%）8.57.77天无侧限抗压强强度代表值值（Mpaa）3.14.85.5最大干密度（gg/cm33）2.33最佳含水量（%%）5.2平均强度（Mppa）3.86.1标准差（Mpaa）0.2970.473偏差系数（%）7.87.87天无侧限抗压强强度代表值值（Mpaa）3.35.36.0最大干密度（gg/cm33）2.35最佳含水量（%%）5.4平均强度（Mppa）4.16.4标准差（Mpaa）0.3120.455偏差系数（%）7.17.17天无侧限抗压强强度代表值值（Mpaa）3.95.6由以上对比数据可以看出在相同的水泥剂量条件下镇江茅迪公司的4#料所对应的7天无侧限抗压强度代表值要大。这就说明在液限和塑性指数都符合规范要求的情况下，4#料的砂当量与无侧限抗压强度有一定的关系。下表是在确定了最大干密度2.30g/cm3，最佳含水量5.0%，水泥剂量4.5%的条件下所得的4#料砂当量与无侧限抗压强度关系图。此表可以看出细集料（水泥稳定碎石中的细集料即指上面所讲的4#料）砂当量越大，无侧限抗压强度就越大，两者呈正比关系。所以根据本人施工经验建议江苏省高速公路水泥稳定碎石用细集料应达到沥青砼用细集料的要求。2.水泥路面基层宜采用早强缓凝强度等级较低的水泥，水泥各龄期抗折、抗压强度、安定性、细度等应达到相应技术要求。初凝时间3h以上，终凝时间不小于6h。该标采用江苏磊达股份有限公司P.032.5早强缓凝型水泥。水泥泥（P0322.5）初凝时间（miin）终凝时间（miin）3d抗折强强度（Mpa）3d抗压强强度（Mpa）2583824.220.228d抗折折强度（Mpa）28d抗压压强度（Mpa）7.943.9水泥剂量不能过低也不能过高，过低影响强度，过高则容易出现裂缝。该标通过结合原材料的试验数据对不同水泥剂量进行试配最终确定4.5%的水泥剂量为最佳水泥剂量。二.其他因素水泥稳定碎石无侧限抗压强度的影响级配：4.75mm、0.075mm的通过量应接近级配范围中值，下表为YT-YC22标混合料组成配合比设计。筛孔尺寸（mmm）31.526.519.09.54.752.360.60.075底通过百分率（%%）原材料级配1#料（9.5~31..5mm）10075.713.10000002#料（4.75~9..5mm）10010010069.44.82.41.0003#料（2.36~4..75mmm）10010010010098.020.74.82.504#料（0~2.36mmm）10010010010010086.135.410.70配合比1#料2828.021.23.70000002#料3434.034.034.023.61.60.80.3003#料88.08.08.08.07.81.70.40.204#料3030.030.030.030.030.025.810.63.20合成级配10010093.275.761.139.528.311.33.40级配范围中值1009580.5573926153.50上限100100896749352270下限10090724729178002.在控制好水泥稳定碎石强度的同时为减少基层裂缝，水泥用量不应大于5.5%,集料级配中0.075mm以下颗粒含量不宜大于5.0%，同时减少含泥量。3.试件养生条件：标养室温度为25oC±2oC，相对湿度为95%。水泥稳定碎石试件养生六天，浸水一天后取出做无侧限抗压强度试验，代表值根据设计要求≥3.8Mpa。三.影响芯样完整性的几点要素1．原材料的选择对芯样完整性的影响：级配中粗集料和细集料的搭配要适宜。粗集料占的比率大在一定程度上可以提高强度，但对芯样的完整性有一定的影响。粗集料是支撑水泥稳定碎石混合料的骨架部分，细集料则充当经脉和血肉的角色。有了骨架和血肉的有机结合才能生产出高质高量水泥稳定碎石混合料。2．运输对芯样完整性的影响：水泥稳定碎石混合料在运输的过程中要迅速、及时，在最大程度上降低混合料含水量丢失。这就要求运输人员在运输过程中要做到每车混合料都要覆盖好，用最短的时间将混合料运输到施工现场。3．摊铺、碾压对芯样完整性的影响：前场施工人员在摊铺、碾压时要根据天气情况进行施工，摊铺要及时，碾压时确保表面不失水。混合料如失水再碾压，取芯时容易造成芯样表面松散。4．养护对芯样完整性的影响：首先，在摊铺前应对路基底基层和下基层进行洒水使之湿润，如果洒水不到位，摊铺过程中路基底基层会吸收下基层混合料的含水量，下基层会吸收上基层混合料的的含水量，造成混合料底部失水、松散，碾压困难，取芯时芯样底部易松散脱落。其次，水泥稳定碎石混合料碾压完毕之后要及时覆盖土工布，在7天取芯之前要做到及时、充分洒水。5．其他因素对芯样完整性的影响：在养护期间，为防止施工段落表面被汽车跑毛，严禁重型车辆在没有到期的段落上行驶。为减少对施工段落的污染，严禁民用拖物车辆在没有到期的段落上行驶。通过多年的施工经验和摸索提出以上几点影响水泥稳定碎石强度和芯样完整性的浅见。站在施工单位的角度，要促使利润的最大化，项目管理人员和技术人员要确保水泥稳定碎石混合料质量的前提下，减少水泥剂量