水泥稳定碎石混合料组成设计
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,确定干密度和含水量。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。
下图为水泥4%、粉煤灰10%、级配碎石86%的重型击实试验告
经实验得知:
⑴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,而且试块轻易成型,成型后的试块外观较好,7天平均强度也较高。
⑵不同配比灰土试件,7天无恻限抗压强度在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
⑶不同配比灰土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。
通过观测、分析不同配比的灰土基层板体性教差,干缩、温缩系数大,这样的基层表层受水浸泡后强度降低,在行车荷载反复作用下,轻易被面层材料啃噬成粉末状,极易被渗进的水混合成泥浆流走,逐渐使面层脱空,造成油面沉陷、龟裂、脱落,这就是沥青路面病害产生的主要原因。而由水泥、粉煤灰、碎石、砂、石屑等组成的水稳基层,具有强度高、面层薄、板体性、水稳定性、抗冻性好等特性,正好弥补了灰土基层的缺陷,从而大大提高沥青混凝土道路的使用寿命。
四、水泥稳定碎石施工方法简介
水泥稳定碎石基层接缝处理要求
水泥稳定混合料摊铺时,连续作业不中断,如因故中断时间超过2h,则设横缝,每天收工之后,第二天开工的接头断面设置横缝,横缝与路面车道中心线垂直设置,施工结束处碾压方式与正常段相同,压路机碾压至下承层上,碾压结束待水稳具有一定强度后,将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直向下的断面,第二天再进行摊铺。因故中断时间超过2h,则设置横缝后,再摊铺新的混合料。
再次摊铺时,应先量取已铺水稳碎石路面的厚度,乘以松铺系数,求得新铺路段接头处的松铺厚度,决定熨平板的高度。
水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因
从水泥、碎石等材料的要求及生产工艺进行分析,主要有以下方面原因产生裂缝:
(1)配合比设计不合理,或生产配比控制不严,造成混合料偏细。
(2)施工中使用水泥的标号不同、批号不同、品种不同,掺合在一起使用,因不同的收缩应力易形成收缩裂缝;施工中水泥剂量偏大和水灰比的加大易造成收缩,当收缩受到约束时,容易形成裂缝。
(3)拌合过程中,含水量控制不好,没有充分考虑天气、运距对混合料含水量的影响。混合料含水量相对于含水量过低,保证不了水泥稳定层水化作用所需的足够水份,强度无法形成,也不易压实;过高,水稳层成型之后有多余的游离水分填充空隙,当其发挥后,就有可能造成干缩裂缝。
(4)拌合不均或摊铺时离析严重,会产生裂缝。
(5)高温期施工,养生不及时,出现干缩开裂现象。
(6)碎石在加工过程中山皮未剥离干净,导致0-4.751mm的规格料中,小于0.075mm含量超过5%,塑性指数超过9。
(7)碾压不密实。在进行基层碾压时,有的施工位置未达到要求的遍数,或含水量未控制好,造成不密实。当承受荷载后,变型过大,产生裂缝。
(8)过早开放交通。由于沿线有施工运输车辆不能完全断绝交通,而运料车又是重车,当水温层强度未达到要求就开放交通,就容易产生裂缝。