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淺議水泥穩定碎石基層強度的測定

10-31 22:05:07  瀏覽次數:184次  欄目:交通工程
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  1.近年來,由于經濟飛速發展,道路車流量(特別是重型車通行量)增長很快。

  為了延長路面的使用壽命,各地正在逐步推廣使用強度較高的水泥穩定碎石作為路面結構的主承重層-基層。眾所周知,對于水泥穩定碎石,其強度檢測目前主要是通過攤鋪現場取樣制件、經標準養護后測定其無側限抗壓強度來實現,水泥穩定碎石基層的質量也主要是通過試件的強度來評定。因此,如何在室內制作標準試件,使其強度更準確地反映現場水泥穩定碎石基層的強度就顯得非常重要。

  2.室內制件前施工現場的取樣

  為了使水泥穩定碎石混合料試件的強度更接近工地現場所攤鋪的水泥穩定碎石基層的強度,制取試件的混合料必須有代表性,也就是說取樣的方法應科學。規范規定,水穩碎石基層無側限抗壓強度試件應該在攤鋪現場隨機單點取樣,單獨成型。但是由于有延時時間的控制,有些施工單位貪圖方便往往就在現場集中取樣,統一制件。集中取樣的方法雖然很容易控制制件的時間,但由于試樣沒有代表性,往往不能真實地反映現場的實際情況。從中可以看出,集中取樣的試件,其強度的偏差系數很小,代表值也較高;但是如果采用單點取樣,則偏差系數就很大,強度代表值大為降低。可見采用集中取樣的方法很容易掩蓋混合料拌和不均勻的問題,導致基層存在較多的薄弱點,留下質量隱患。由于單點取樣的隨機性,它能較真實地反映出混合料的均勻程度,如果出現異常可在施工過程中及時調整拌和機及拌和工藝。因此,在施工管理中,應該堅持單點取樣的試驗方法,使試件的無側限抗壓強度能真實地反映工程的實際施工質量情況。

  3.試件的試驗室內成型

  由于水泥穩定碎石試件的密實度對其強度影響較大,因此試件成型時試件的密實度應與規范所規定壓實度條件下的水泥穩定碎石基層現場密實度相同。影響試件密實度的因素很多,這里僅僅談談試驗操作原因引起試件密實度變化的兩個方面。規范規定,水泥穩定粗粒料的試件應按規范所規定的現場壓實度相應的干密度制成Φ15×15cm的圓柱體,如果試件的外形尺寸發生變化,其密實度自然就會改變,這一點對試件強度的影響是比較大的。

  在試驗過程中,規范規定:待上下壓柱完全壓入試模再穩壓1min后卸壓脫模,但是由于試件反彈,制成的試件其高度基本上都在15.2cm以上。由于制備試件時采用的是98%的壓實標準制成高度和直徑均為15cm的試件,由此可以推斷出試件實際的壓實度僅有15×98%÷15.2=96.7%。可見試件的干密度與規范所要求壓實度對應的干密度相差較大,其密實度和強度自然就和規范所規定的密實度和強度相差較大。如果將靜壓時間延長至2min,并在上壓柱上加一2mm厚的金屬墊片,則制成的試件其高度就比較接近15cm(標準值),詳見表2.我們通過對這一方法進行的大量試驗后,發現它在控制試件反彈的問題上很有效,現在已在建高速公路施工中全面推廣使用。此外,試模的剛度對試件的密實度也有影響。這是因為,剛度小的試模在制件時側向變形大,反彈自然就大,試件的密實度和強度必然會降低。因此,在工程施工過程中,應規定試模筒壁要有足夠的厚度,且必須從正規廠家購買,并統一規格。

  4.試驗室內制件的時間

  規范強調,從加水拌和到碾壓終了的延時時間對水泥穩定類混合料的強度和所能達到的干密度都有明顯的影響,延時時間愈長,混合料的強度和干密度的損失就愈大。我們對采用初凝時間為3.9h、強度等級為32.5級的普通硅酸鹽水泥制備的水泥穩定碎石混合料進行了延時試驗。

  當延時時間超過2h后,水穩碎石混合料中水化的水泥已開始凝結,此時如再碾壓,就會破壞其結構,強度損失較大。在施工現場通過試鋪,當碾壓機械組合等參數固定后,可將現場施工時間控制在2h之內。而在室內進行制件時,成型的時間應該和對應施工段落的碾壓終了時間相同,這樣試件的強度值將更能反映現場的實際情況。

  5.結束語

  影響水穩碎石試件強度的因素還有很多,其中以養生條件影響最大,本文僅對施工中容易忽視的幾個方面進行了闡述。由于水泥穩定碎石路面基層在我省剛剛采用,很多問題尚待在以后的工作中不斷總結發現,相信隨著試驗儀器的不斷發展和經驗的積累,水泥穩定碎石基層強度的測定方法將會不斷地得到完善。

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