水泥对水泥稳定碎石工作性能的影响

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水泥对水泥稳定碎石工作性能的影响

摘要:水泥稳定碎石是高级路面的理想基层材料,具有凝结硬化快、早期强度高等优点。在水泥稳定碎石中,水泥主要起到了粘结材料的作用,使松散的砂石料可以板结,并产生强度,所以水泥的掺量会对水稳的工作性能产生较大的影响。同时水稳的施工过程中返工的成本很高,所以水泥的凝结时间也会对水稳的工作性能产生影响。在施工过程中对水泥含量的控制也是非常重要的。本文从水泥种类、水泥剂量等方面对水泥对水泥稳定碎石的工作原理的影响进行简单的阐述,仅供参考。

关键词:水泥稳定碎石 抗压强度 水泥剂量

本文应用于河北建设集团股份有限公司路桥分公司阜东产业园区基础设施一期工程建设项目。

1.水泥稳定碎石的工作原理

水泥稳定碎石,是以级配碎石作为骨料,以一定数量的水泥浆体和石粉来填充骨料的空隙,在摊铺压实后使其压实度接近于实密度。强度则由碎石之间的嵌挤锁结和水泥浆体凝结后产生的强度提供。其初期强度高,且板结很快,抗冻性和抗渗性也比较好。

2.水泥对水泥稳定碎石的影响

在水泥稳定碎石中,水泥起到了粘结和产生强度的作用。所以水泥含量的多少也决定了水稳使用性能的优良与否。在平衡了使用性能和经济性之后,水泥的含量一般在3%~6%。

在实际使用时,需要提前进行试验以确定水稳中水泥的含量,一般按照3%、4%、5%或其他含量配置混合料,并按照规定制作标准试块(压实度控制在98%左右),养护7天后进行无侧限抗压强度测试,并将测试结果与设计需求进行对照,将能够满足设计强度且水泥含量最小的一个比例确定为实际的用量。当然,在实际施工中也会根据实际的抗压强度测试结果进行微调,以确保经济性和工作性能更加优良。

水泥含量对水泥稳定碎石的影响是巨大的,在水泥稳定碎石中,水泥主要起到了胶结骨料,填充空隙,和提高强度的作用。

2.1水泥种类对水泥稳定碎石性能的影响

水泥的种类也会对水泥稳定碎石的性能产生影响。通常用于拌制水泥稳定碎石的是普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥三类。但对水泥的凝结时间、早期强度有要求。因为整个施工过程必须在水泥终凝之前完成而且必须一次达到要求,否则板结后不易进行治理,无法返工,会加大难度。所以需要选用凝结时间较长的水泥以减小施工难度。

2.2水泥含量过大对水泥稳定碎石性能的影响

当水泥含量略大于最佳含量时,由于水泥量的增加经济性下降,但水泥稳定碎石的工作性能不会受到较大的影响。

当水泥含量大于6%时,虽然强度更高,但后期养护困难,且板结时会产生更多的裂缝和较大的收缩,且容易产生挤浆,不仅会加重施工难度,也会影响水泥稳定碎石的工作性能,同时由于水泥价格过高,水泥含量大时会增加水泥稳定碎石的造价,使经济性下降。 2.3水泥含量过少对水泥稳定碎石性能的影响

当水泥含量略小于最佳含量时,水泥稳定碎石的强度无法达到要求,但不会下降过多,同时水稳的造价也不会过多,对工作性能也不会造成较大的影响。

当水泥含量小于3%时,水泥过少使碎石无法板结,强度过低会影响其使用性能。同时,工程必须返工,所以会无形中增加施工的成本。

2.4水泥性能对水泥稳定碎石工作性能的影响

在水稳中,水泥主要起到粘结材料和产生强度的作用,所以水泥的强度对水稳的工作性能有一定的影响,一般由于水稳的强度要求较低,所以一般会先选用标号较低的水泥,但水泥必须经过测试符合国家标准。

2.5目标配合比和生产配合比的差别

目标配合比设计,宜按照纵横两条线设计,纵向即按照规范推荐区域的中值上下组成集料级配,按照0.5%递增改变水泥计量。横向即对应纵向的水泥计量尽可能改善下限集料级配组成的混合料。

与目标配合比相比,在水泥稳定碎石中,实际生产中的水泥剂量宜比目标配合比多0.5%~1%,根据生产模式的不同会有不同的比例。同时,实际生产中,也会根据当地的气候条件对水稳的含水率进行调整,其他材料也可进行1~2个百分比的调整。

3.结语

在水稳中水泥的作用至关重要,水泥的掺量、水泥标号等都会对水稳的工作性能产生较大的影响。同时,在实际使用时需要对水泥稳定碎石中的水泥含量进行实时的测试,以确保水稳的工作性能、经济性能都保持在合理的范围内。

参考文献:

[1]李延峰,贾俊涛,水泥稳定碎石基层目标配合比设计[J]建筑与工程,2010(7):255页

[2]JTG/T F20-2015,公路路面基层施工技术细则[S]

[3]隋同波,文寨军,王晶,水泥品种与性能[M]北京:化学工业出版社,2006