配合比优化与控制在水泥稳定碎石基层施工中的重要作用

摘要：随着我国经济的高速发展，对城市公路的要求不断加大，而道路基层的稳定对道路的质量起到了至关重要的作用，道路半刚性基层中的水泥稳定碎石在公路建设中起到了积极的作用，因此，在今后公路工程的建设中，要做好其基层的稳定工作，深入了解水泥稳定碎石中的各项指标在施工中的要求，针对不同的土地、气候特点，做到具体问题具体分析，搞好我国的公路工程建设，使其为我国社会主义现代化建设做出应用的贡献。文章从原材料以及配合比的优化和控制进行了分析。

关键词：水泥稳定基层；公路；配合比优化与控制

中图分类号：TQ172 文献标识码： A

水泥稳定基层因其具有强度高、水稳定性好等诸多优点，在公路工程中得到广泛应用，为公路建设做出了巨大贡献。但其施工工艺水平要求较高，从原材料到配合比等方面都给我们提出很高要求，我们在实际施工和使用过程中必须要正视困难，认识不足，深入研究其特性，有针对性地解决质量难题，不断完善施工缺陷，抓住关键工序，加强管理，严控施工过程，确保水泥稳定碎石基层无可替代的重要地位，从而为水泥稳定级配碎石基层施工的质量方面做出努力。

1. 水泥稳定基层材料特性

1.1冲刷特性

材料的合理组成能够较大的增强抗冲刷性能，主要是通过增大空隙率、增加结合强度和减少细料的含量来消除动水压力。有研究表明，水泥稳定基层在冲刷阶段冲刷量随着时间的延长冲刷量增长较为缓慢，在冲刷开始阶段冲刷量较大；并且冲刷量随着水泥剂量的增大显著的减小。这主要是因为水泥稳定基层骨架结构的形成和发育与水泥的含量有很大的关系，抗冲刷能力大小的关键主要取决于水泥稳定碎石骨架。

1.2疲劳特性

级配和水泥剂量对疲劳性能影响显著。 研究表明，水泥稳定碎石基层的抗弯拉强度随着水泥剂量的增加而提高，进而提高了其抗疲劳的能力。 水泥剂量相同的情况下，偏粗级配水泥稳定碎石的疲劳次数比偏细级配的水泥稳定碎石少，其抗疲劳性能较差。 这主要是因为偏细级配的水泥稳定基层混合料能够有效的填充空隙，所以偏细级配的水泥稳定基层在反复的荷载作用下比偏粗级配的水泥稳定碎石基层具有更好的抗疲劳性能。

2.严格控制原材料的质量

2.1水泥的质量控制

水泥作为水泥稳定碎石基层的胶凝材料，是形成强度和板体的重要材料，施工中必须严格控制水泥的质量。

1）增加检测频率，保证每车检验规范规定水泥检测频率为每 200t 一个批次，而现场基本为散装水泥罐车运输，因车辆限载，每车基本在 30t左右，最多不超过 50t。为保证水泥的质量，要求每车必检。

2）拌合场增加水泥的储存罐拌合料场要根据工程量大小以及每天的生产能力，保证足够数量的水泥储存罐，要根据材料供应商提供的出场材质单，分批次存放水泥，避免不合格水泥混入合格水泥中造成更大的经济损失。一般现场要配备不少于 3 个 80t 以上的储存罐。

3）选用合适的水泥品种，严格控制水泥的质量规范规定水泥要选用初凝时间 3h 以上，终凝时间 6h 以上（不超过 10h）的矿碴硅酸盐水泥，为保证现场施工的时间要求，最好控制初凝时间在 4h 以上，终凝时间 6h 以上。水泥标号宜为32.5 号，严禁使用快凝水泥、早强水泥；对水泥的检测项目必须进行全面检测，尤其是凝结时间和胶砂强度试验；水泥到场后要及时取样，及时试验。水泥初终凝时间是确定水泥稳定碎石的施工控制时间的重要依据。

2.2集料的质量控制

1）严格控制粗集料的最大粒径对高等级公路，集料的最大粒径不超过 31.5mm。

2）选用至少三级配的粒料组合为方便施工及级配的控制，施工中宜采用 0～5mm 的石屑（细集料）、5～10mm 的碎石（中集料）、10 ～ 20mm的碎石（粗集料）、20～30mm 的碎石（粗集料），0～5mm 细集料必须单独作为一个粒级，碎石至少要分两个粒级。

3）加强各种集料的级配控制由于经济快速发展，集料等地材用量非常大，导致各种生产规模较小、生产不规范的小石料厂迅速滋生并占领市场，而公路施工的路用材料用量很大，造成所需集料来自不同厂家，产品质量和规格不一，实际级配很难保证。建议采取以下措施：①需要项目的试验检测部门和材料部门密切配合，充分研究石料破碎设备、深入进行市场调查，选取几个较规范、并且母材相近（石料密度及压碎值相近）的石料厂进行材料供应，向生产厂家推荐合适的破碎设备和筛分设备；②根据施工需要的粒径，协助石料厂配置尺寸和坡度合理的筛片，并定期进行检查，保证材料规格统一；③要求石料厂各种规格的集料必须分仓存放，砌筑隔墙，严禁混碴购入拌合料场。

4）严格按照规定频率进行进场检验因路用材料一般采用连续备料的方式进场，导致一些不合格材料从中混入，造成级配的偏差。集料进场应严格按照规定的频率每 2 000m3一个批次进行检验；另外，拌合料场收料必须由材料员和试验员共同签字认可材料的质量，对集料进行外观和规格的粗略检查和控制，对异常集料要增加检测频率。

3 . 配合比的优化与控制

水泥稳定碎石混合料的质量优劣，配合比是关键。规范规定，水泥剂量为 3～6%；4.75mm

筛孔的通过率为 29～49%，2.36mm 筛孔的通过率为 17～35%，0.075mm 筛孔的通过率为 0～7%；施工中水泥用量在配合比的设计用量基础上增加0.5%。

为保证水泥稳定碎石基层的质量，保证强度，减少基层收缩裂缝，要适当减少细集料的用

量，增加粗集料的用量，适当减小水泥用量。

1）选用骨架密实型配合比设计，增加粗骨料，减少细集料骨架密实型水泥稳定碎石采用

集料粒径大于 4.75mm 的骨料含量在 67% 以上（通过率小于 33%）、粒径大于 2.36mm 的骨料粒径在80% 以上（通过率小于 20%）、小于 0.075mm 颗粒含量接近于 0，最大不超过 3%。依靠大粒径石料起到骨架支撑作用，细集料和水泥作为结合料充分填充于骨料的空隙中，形成骨架密实的嵌挤结构，具有良好的强度以及抗裂性能和抗冲刷能力，减轻基层的裂缝率，提高了路面基层的承载能力和耐久性。

2）降低水泥剂量①根据选取的集料最优级配，在满足强度的前提下，选用最小的水泥剂量；②试验配合比设计的水泥剂量一般控制在5% 以内，不得超过 6%，如果强度无法满足设计要求，必须采取调整集料级配以及控制塑性指数的方式进行改善；③严格控制拌合设备的计量系统，提高设备操作机手的业务能力和熟练程度，确保各种原材料的计量准确性，尤其是水泥的用量。在满足要求的前提下，严格按照设计水泥用量施工，不再增加 0.5%，以避免强度过高、水化热过大，从而造成过多的裂缝。

3）配合比设计必须进行延迟时间的试验延迟时间是表征混合料从加水拌合到完成最终碾压成型的时间，延迟时间的试验必须要与工地现场的实际相符，一般试验要做到 6h，设计配合比时，必须保证在延迟时间内强度满足设计要求。施工现场对超过规定的延迟时间和水泥终凝的混合料必须废弃。

4）含水量的调整和控制含水量过大，既会出现“弹软”、“波浪”等现象，影响混合料可

能达到的密实度和强度，也会增加混合料的干缩性，使结构层容易产生干缩裂缝。含水量过小，混合料易松散，不容易碾压成型，也会影响混合料可能达到的密实度和强度。施工过程中要根据气温情况和运输距离及时调整含水量的大小，根据规范、经验及现场摊铺碾压的效果确定。

结语

水泥稳定基层自身存在一定优势，但也避免不了有缺陷产生。若对水泥稳定基层的操作出现失误，会造成裂缝的产生，对公路的整体强度造成影响。因此，公路施工单位应加大对基层混合料原材料的质量以及配合比的优化与控制，促使水泥稳定基层的施工工艺得到不断的完善。

参考文献

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[2]李晓旭.高级公路水稳基层施工的技术控制要点[M].北京：人民大学出版社，2010.

[3]沙爱民.浅析公路工程中的水泥稳定基层施工技术[M].北京：人民交通出版社，2008.