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水泥稳定砂砾(底)基层施工质量控制

2016-10-21王英刚

科技创新与应用 2016年5期
关键词:沙砾碾压稳定性

王英刚

利用科学的技术将沙砾与水泥以适当的比例进行调和、压实、成型,最终的成品就是水泥稳定沙砾,该材料的稳定性较高、可承载度较大、强度高,就材料性质而言,是公路基层施工的理想材料。而且,水泥与沙砾的配比技术相对简单,所用原材料价格也不高,因此,该材料的价格低廉、施工操作较为简便,被广泛应用于公路基层施工中。水泥与沙砾这两种材料各自具有独有的特性优势,两材料的结合能够在材料物理性质上形成互补。该材料无论是从制作流程、成本、使用操作规范要求等来看,还是从材料自身的独有特性优势来看,都属于公路基层施工的理想材料,这也是该材料被广泛应用于公路和工程施工的原因之一。由此可见,在此背景下对该材料在公路基层施工的应用进行探究分析是极其有必要的。

1 原材料选用

水泥:可采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐和火山灰硅酸盐水泥, 只要水泥终凝时间较长的均可使用,标号以325#为宜。

砂砾:根据规范要求的颗粒级配,选择符合要求的集料,从外观上看无特大颗粒,含泥量需符合规定要求,粗细颗粒级配合理即可。

2 水泥用量的确定

水泥的投入剂量要根据施工要求和经济情况来确定。一般水泥投入剂量只有保证水泥稳定砂砾稳定性和强度达到要求范围就行了,在这个要求范围内和保证水泥稳定砂砾质量的前提下,为了节省资金要尽量减少水泥的投入剂量。

3 施工方法

3.1 摊铺集料

再进行此环节施工时,首先要保证下层表面的潮湿性,可以适当洒水以保持其潮湿,避免过量洒水,否则将造成表面泥泞。在进行摊铺集料时,要收集相关资料,确定好集料的松铺系数。一般的机械摊铺系数为1.2,在摊铺施工时,要将粒径大于50mm的骨料剔除, 清除砂砾中的杂物。表面力求平整,半幅施工,做出规定的路拱。最好采取人工进行摊料施工,避免出现粗骨料集中问题。而且要摊铺时松铺材料的结构厚度,可拉设钢绞线进行控制,看其是否符合预计要求。当检查砂砾的含水量不足时,可以通过洒水来提高其含水量,以保证其处于潮湿状态。而且要注意施工完成的24小时内禁止碾压。

3.2 初碾成型

在摊铺好的砂砾层上,用8t光轮压路机碾压一遍。

3.3 碾压整平

成型后,立即用12t压路机碾压1~2遍,然后用25~30t振动式压路机碾压3~4遍,再用12t压路机碾压2遍。碾压时轮迹宜重叠1/2, 头两遍车速要慢,后几遍车速可适当加快。直至碾压至要求的密实度为止。碾压的同时要有专人进行全段巡查,發现有起皮或弹簧现象的不良地段应及时洒水或翻开重拌重压。

3.4 养生

碾压到符合要求的密实度后,应进行封路,洒水养生。采用草帘覆盖养生,养生期不少于7d。在养生期内根据天气情况每天洒水3~4遍,但应注意洒水不宜过多。

总结以上施工工艺流程为:测量放样→备料→拌和→摊铺→碾压→养生。各工序间必须紧凑衔接,不能间断。施工面积应根据人力、机械配备等情况来确定,面积不宜过大。

4 影响水泥稳定砂砾强度的因素

影响水泥稳定砂砾强度的因素主要有砂质、水泥成分和剂量、混合料的含水量、工艺过程及养生条件等。

4.1 砂质对水泥稳定砂砾强度的影响

砂砾石水泥稳定砂砾的主要原材料之一,其质量直接影响水泥稳定砂砾的强度、稳定性以及可承载力。一般情况下,除了有机质或者硫酸含量过高的砂砾外,其余都可以用作水泥稳定砂砾原材料,使用的效果也大概一致。当其余条件相同时,水泥稳定砂砾的稳定性随着砂砾粒粉含量、数量而改变,粒份含量越多其稳定性和强度越低,粒份含量低的砂砾用作原材料不仅可提高水泥稳定砂砾的稳定性和强度,而且可以节约水泥的投入剂量。

4.2 水泥的成分和剂量对水泥稳定砂砾强度的影响

水泥是水泥稳定沙砾的主要成分之一,水泥的特性将直接决定水泥稳定沙砾的特性。而对水泥特性和稳定性影响最大的就是水泥中矿物质的含量,因此,水泥矿物质含量是决定水泥稳定沙砾稳定性的重要因素。常见的硅酸盐水泥稳定性较好,而铝酸盐水泥稳定性则相对不足。当水泥稳定沙砾使用同一水泥时,其稳定性和强度主要取决于水泥比例、表面积水泥活性。在硬化条件相同时,使用相同水泥,水泥分散度越大,其活性金额硬啊核能力也会随之增大,从而提高水泥稳定沙砾的强度和稳定性。

若是想抱着水泥稳定砂砾的稳定性和强度,就必须保证水泥投入剂量,其稳定性和强度和水泥投入剂量是成正比的。但是,过多的水泥投入是不经济的选择,一般情况下水泥的投入剂量保证水泥稳定砂砾稳定性和强度达到要求范围就可以了。

4.3 含水量对水泥稳定砂砾强度的影响

水的投入剂量在很大程度上也会对水泥稳定砂砾的稳定性和强度产生影响。若是水的投入剂量不足,那将造成水泥的凝结度和凝结时间延长,影响碾压施工,无法保证最大压实度。若是水的投入剂量过多,采用振动式压路机强振幅碾压,会造成粗骨料下移,细骨料和灰浆上升,使水稳层面层形成水泥砂浆壳,影响整体结构构造和强度。

4.4 工艺过程及养生条件对水泥稳定砂砾强度的影响

水泥和沙砾以及水的配比比例越合理,在搅拌过程中,三者搅拌的越均匀,水泥稳定沙砾的强度、稳定性以及可承载力就越高。水泥的配比比例是根据水稳层结构厚度需要进行的投入的,当水泥投入剂量完全符合水稳层需求时,在搅拌过程中,水稳层的结构厚度必须在水泥稳定沙砾整体结构厚度的取值范围内,而且要保证水稳层的均匀分布,否则将导致整体结构层上下部水泥含量不均,上部水泥过多,下部水泥较少将导致水稳层以及整体结构层的不稳定,甚至造成混合后产物性质的改变,极有可能变成碾压混凝土。这种改变将造成水稳层善变不出现裂缝,下部强度欠缺,整体强度和可承载力降低。所以,必须重视水稳层的搅拌以及水稳层结构厚度对水泥剂量的需求,根据要求进行剂量的添加和配比。此外,水的添加量也需要加强控制,加水的量要严格根据需求进行添加,最好由专业人员进行。水泥的凝结时间一般是5个小时左右,要根据施工需求、设备使用、施工面积等要求来进行施工时间规划,必须保证在这个时间内完成施工。最后,要注意控制好湿拌时间和碾压时间。养生对水泥稳定沙砾而言是必需品,养生过程中要保证混合料中的水分含量,提高养生温度。

5 结束语

根据上述可知,水泥稳定沙砾之所以成为当前公路基层施工的首选原材料,主要是因为其具备稳定性好、施工便捷、成本相对低、承载力大等优点,利用该原材料铺设的公路基层强度较大,在雨雪天气路面不会泥泞,是当前路面基层施工的首先和理想材料之一。上述建议对高速公路基层施工有较大的帮助,属于科学合理的经验总结,因此,对未来该方面的时光有较大的借鉴意义。

参考文献

[1]邓云潮,郝建中,李俊超.水泥稳定砂砾材料特性及厚度的研究[J].西安科技学院学报,2001(1).

[2]杨国辉.浅析水泥稳定砂砾层裂缝的原因与防治措施[J].新疆有色金属,2009(6).

[3]逄振国.水泥稳定砂砾在道路施工中的应用[J].丹东纺专学报,2001(3).

[4]朱晓菲,吕大为.水泥稳定砂砾基层施工质量控制[J].西部探矿工程,2006(6).

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