高速公路沥青路面水泥稳定土配比和性能试验

孙明刚

(龙建路桥股份有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)

1 高速公路施工实例分析

某高速公路工程全长为68.6 km，南起当地A25公路，北到A3公路东段，途径4个区县，其中一期工程长为14.5 km。一期工程施工建设环节中，主要是使用了改善半刚性材料路用性能，还掺加一些材料，如添加剂，其不仅有效避免了过度使用石料的情况，同时还良好改善了传统施工中水泥稳定碎石的施工情况，通过水泥稳定土，保障整体的施工效果。而在该项目工程施工效果的过程中，需要充分关注到水泥稳定土的作业情况，使其能够充分满足公路施工要求，主要是确保水泥稳定土能7 d无侧限抗压强度符合行业建设标准，具备较高的抗开裂、抗冲刷性能。

2 试验工作

2.1 试验材料

(1)土的技术指标测验

试验活动进行中，选择好合适的土技术指标，是确保试验环节稳定开展的前提。通常情况下，由颗粒组成的细粒土、由级配组成的粗粒土，拥有较高强度。从该项工程路床顶面30～75 cm的深度范围内，选择土样取样，开展土的颗粒筛分析工作，具体结果为：筛孔尺寸为5.0 mm时，土样通过百分率100.0%；筛孔尺寸为2.0 mm时，土样通过百分率85.4%；筛孔尺寸为1.0 mm时，土样通过百分率61.8%；筛孔尺寸为0.5 mm时，土样通过百分率40.8%；筛孔尺寸为0.25 mm时，土样通过百分率27.3%；筛孔尺寸为0.075 mm时，土样通过百分率15.4%；筛孔尺寸为0.01 mm时，土样通过百分率8.2%。

本次试验中土样的塑性指数为18.9，根据《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)，拟定5个等梯度含水率，梯度间隔为2%～3%的含水率，经过检测，发现土样的最大干密度为1.76 g/cm3、最优含水率是18.3%，土样属于级配良好土。

(2)添加剂特性测验

添加剂检测，在本次项目试验过程中占据较大比重，检测环节中，确保添加剂的含量占据水泥总量的1%～2%，完成添加之后，水泥稳定土的致密性显著增强，具备稳定的结构，且大致上没有空洞、空隙的存在，其能够说明水化产物通过土颗粒表面进入到内部，发挥着骨架支撑作用，促进土体整体的力学性能有所提升。经过检测，有SiO2和AL2O3等方面活性矿物存在，其在水泥稳定土土样中形成晶体结构，其不溶于水，可以减少水泥收缩现象。

2.2 设计科学的试验方案

本次试验活动进行中，需要根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTGE51-2009)的相关要求实施。首先，选择8%～16%的水泥稳定土材料，作为基层使用材料，而底基层水泥剂量需要控制在6%～14%范围内，设定水泥掺量的过程中，将其按照6%、9%、12%、15%以及18%这五个方面进行，添加剂的掺量则需要控制在1%和2%两种类型。其次，试验环节中，发挥多功能电动击实仪的作用实施重型击实试验，按照每层98次击实的要求，开展连续3层的击实工作，从而为准确得出水泥稳定土的最大干密度和最优含水率提供前提。再者，通过最优含水率静压成型的方式，形成试件，并将其放置在标准的养生环境下，一般是在湿度超过95%、温度保持在18 ℃～22 ℃的条件，持续养护6 d之后，移出养生室。在水泥稳定土试件浸水处理之后，需要测试其7 d无侧限抗压强度，通过控制位移模式进行加载，当其加载到最大何在峰值的时候，取这个时间点的无侧限抗压强度。

2.3 试验结果分析

(1)水泥稳定土击实试验结果分析

完成试验活动之后，需要将其中得到的各项数据加以分析和总结，具体试验数据如下表1所示。

表1 水泥稳定土击实试验情况分析表

(2)水泥稳定土7 d无侧限抗压强度结果分析

按照公路路面基层施工技术细则的相关要求，水泥稳定土无侧限抗压强的设计目标是材料配合比设计情况，同时还能够为准确细致检测出材料的半刚性基层质量指标，作为施工质量监控工作的重要基础。通过试验得到的各项结果数据如下表2所示。

表2 水泥稳定土7 d无侧限抗压强度情况表

从上表能够看出，在水泥稳定土中，水泥剂量逐渐增大，水泥稳定土7 d无侧限抗压强度的值也会越来越大，由此能够得出双方之间呈现着正相关关系。随着水泥稳定土强度的变异系数有所降低，路面结构层的实际强度将会针保持着较为均匀的状态，这样在实际施工过程中路基路面强度薄弱区的情况也会有所减少。根据国家高速公路、一级等级材料建设规范和标准，本次底基层材料适宜水泥剂量为6.75%，基层材料的水泥剂量为12.0%，能够良好服务于此次高速公路施工。

3 结束语

高速公路项目的施工建设，能够给社会生产生活提供较大便利条件，服务于社会经济建设。切实开展高速公路沥青路面水泥稳定土配比和性能试验工作，其中需要测试水泥稳定土7 d无侧限抗压强度，并开展水泥稳定土击实试验，确定出最为适合工程施工的水泥稳定土，推进施工活动的有效开展，保障和提升高速公路项目的总体建设质量。