水泥稳定碎石强度的影响因素

林文明

摘 要：水泥稳定碎石的强度较高，在公路工程建设中容易出现裂缝，进一步造成路面的开裂，这不仅影响车辆的正常通行，同时也会给施工企业带来较大的经济损失。以水泥稳定碎石强度的影响因素为研究课题，进行了详细的阐述。

关键词：水泥稳定碎石；强度；裂缝；含水量

中图分类号：U416.214 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.086

水泥稳定碎石是一种脆性材料，对温度和湿度的变化比较敏感，因此，在建筑施工中，如果温度、湿度控制不当或荷载过重，则会导致路面裂缝等病害出现。虽然细小的裂缝在短时间内不会对车辆的行驶造成不便，但随着路面使用时间的延长，道路内部的基层结构就会遭到破坏，从而影响路面的使用性能。

1 水泥稳定碎石强度的形成及影响因素

1.1 水泥稳定碎石强度的形成

在建筑施工中，为了增强碎石的稳定性，多数情况下会利用水泥来稳定碎石。在稳定碎石的过程中，水泥、碎石和水之间的作用变化较为复杂，从而使水泥和碎石由分散性材料变成整体性材料，这也是水泥稳定碎石强度逐渐形成的一个过程。

1.2 水泥稳定碎石强度的影响因素

水泥稳定碎石基层材料由水泥、粗细集料等多种材料组成。“众多材料集合”这一特质决定了水泥稳定碎石的强度受多种因素的影响。一般情况下，水泥稳定碎石的强度会受原材料、配合比例、搅拌时间、摊铺和碾压工艺、开放交通时间等多种因素的影响，这就增加了判断主要影响因素和次要影响因素的难度，进而需要进行大量的实验来研究哪些因素为影响水泥稳定碎石强度的主要因素，哪些为次要因素。由此可见，针对水泥稳定碎石强度影响因素的研究还需要借助大量的实验，然后根据实验结果判断主要影响因素和次要影响因素。因此，水泥稳定碎石强度影响因素的研究需要一个长期的过程。

2 水泥稳定碎石强度影响因素的实验研究

与其他基层材料相比，水泥稳定碎石这种半刚性基层材料的刚度较高、脆性较大、抗变形能力较差，尤其是在温度和湿度变化较为明显的情况下，使用水泥稳定碎石建成的路面很容易出现裂缝。对于一些较薄的沥青路面来说，裂缝现象会直接反映到面层，比如发生干缩和温缩应变，从而形成反射裂缝。为了避免水泥稳定碎石基面开裂的情况出现，在设计水泥稳定碎石基层混合料的配合比例和具体的工程施工时，需要对影响因素进行系统的研究，从而找出影响水泥稳定碎石强度的主要因素和次要因素，并通过实验确定影响因素在哪个范围内对水泥稳定碎石的强度是有利的。以下通过正交实验来研究水泥稳定碎石强度的影响因素。

2.1 正交实验

2.1.1 正交实验的目的

实验目的：研究水泥稳定碎石强度的影响因素，找出主要影响因素和次要影响因素，并在此基础上找出其影响规律，确定影响因素在哪个范围内对水泥稳定碎石的强度最有利。

2.1.2 正交实验的实验方法和结果

在测试水泥稳定碎石强度的影响因素时，多数情况下采用击实实验。击实实验标准如表1所示。

结合击实实验中的每组数据，以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制干密度和含水量的曲线图，就可以得出水泥稳定碎石的最大干密度，具体如图1所示。

2.2 实验结果分析

在不考虑其他因素的情况下，假设级配、水泥剂量、含水量和压实度都为正交因素，将7 d无侧限抗压强度和90 d劈裂强度作为水泥稳定碎石强度的测试指标。7 d无侧限抗压强度实验结果如表2所示。

由这四个因素的F检验结果得知：水泥剂量F>F0.01，说明水泥剂量对7 d无侧限抗压强度有着非常显著的影响；级配F0.01>F>F 0.05，说明级配对7 d无侧限抗压强度没有任何影响或者影响不明显；含水量和压实度F0.05>F，说明含水量和压实度对7 d无侧限抗压强度没有任何影响。

表3所示为90 d劈裂强度方差分析结果。从表3中可以看出，在90 d劈裂强度实验中，级配、水泥剂量、含水量、压实度的F检验结果与7 d无侧限抗压强度实验结果基本一致。

综合表2和表3的数据可以得出，以上四种因素中对水泥稳定碎石强度影响最大的是水泥剂量，其次是级配、压实度、含水量。

3 提升水泥稳定碎石强度的建议

水泥稳定碎石是建筑施工中常用的施工材料，具有造价低、强度高和整体性优良等特点，得到了众多建筑施工企业的认可。但是，水泥稳定碎石也是一种脆性建筑施工材料，在施工中，如果操作不当、荷载过重或温湿度变化较为明显，就很容易导致路面开裂，这不仅会严重影响路面的使用性能，还会给车辆的行驶造成不便。因此，在水泥稳定碎石施工中应定时养护，并及时对细小的裂缝进行维修，严防开裂情况出现。此外，还需要加强对水泥稳定碎石强度影响因素的研究，找出主要影响因素，然后根据主要因素的成因，制订相应的解决方案，从根本上解决路面开裂问题。

4 结束语

综上所述，水泥稳定碎石强度的影响因素有很多。这主要是因为水泥稳定碎石所需的原材料种类较多，施工工艺比较复杂。另外，荷载大小、温湿度变化也会对水泥稳定碎石的强度造成一定的影响。因此，应对水泥稳定碎石强度的影响因素进行综合判断，并对水泥稳定碎石的组成成分、配合比例、含水量和压实度等进行深入的研究，从而找出影响水泥稳定碎石强度的主要因素，然后根据主要因素的成因采取相应的解决措施。

参考文献

[1]李明杰.水泥稳定碎石强度影响因素的试验研究[J].公路交通科技，2010，27（4）：6-11，43.

〔编辑：刘晓芳〕