公路用无机结合料最大干密度与骨料含量对应关系的探讨

2020-12-07

魅力中国 2020年25期

（辽宁省东煤测试分析研究院有限责任公司，辽宁沈阳 110000）

公路建设是我国经济建设中不可缺少的基础性产业，与此同时，检测技术的发展也对公路建设的质量起到不可或缺的作用。当前公路建设不但需要注重工期，同时还需要对公路建设的质量和安全给予高度的关注。在进行公路建设的时候，公路的基层主要是承担车辆荷载的结构层，所以在进行公路建设的时候占据着非常主要的位置，与之相对应的检测技术的研究也显得尤为重要。

一、最大干密度和骨料在公路建设中的内容

（一）最大干密度的相关含义

最大干密度主要是与含水量密切相关，是在公路施工建设过程中判断压实度指标的重要依据。因此压实度不断的提升，那么就代表结构层的密实度也在不断的提高，公路建设的材料性能才能最大限度的发挥，而室内实验获得的标准密度值则是公路最大干密度测定的唯一标准，使用不同的方法，其测量出来的标准干密度值会对公路建设产生不同程度的影响。

（二）骨料的基本内容

骨料是道路工程中最为基础的构成部分，由于骨料非匀质的结构特点，在拌和及摊铺时会出现骨料离析现象，这样的一种情况就会导致某一部位的压实度及其强度的降低，直接对基层的质量与安全产生影响。因此对骨料离析产生的具体原因进行分析，可以有效的预防基层压实度及强度的降低，保障道路的通行安全。

二、分析最大干密度与骨料含量

公路用无机结合料的最大的干密度是对公路基层进行压实度控制的核心指标，并且因为施工过程中压实功能产生变化的时候会对结构层的密实程度产生影响，因此需要对基层质量进行控制的同时，还需要提升击实实验数据的精准度。从公路用无机结合料的最大干密度进行分析，首先确保原材料符合要求，其次，通过实验确定最佳含水量及满足强度要求的最优胶凝材料的计量，确保最大干密度的稳定性。从公路建设中骨料含量进行选择的角度上去分析，骨料通常在无机结合料中起到骨架支撑的作用，因此它受力的挤压变形会对结构的抗裂能力和其支撑能力产生影响，而大于4.75mm方孔筛的骨料含量又在其支撑作用中起决定性作用，所以需要按照公路工程建设不同等级、不同部位去选择与其相对的骨料材料十分重要。

三、公路基层最大干密度和骨料相对关系研究

（一）击实所需设备以及操作步骤

将试料进行烘干捣碎处理后，按照每份5.5kg一份的要求分成5-6份，预定5-6个不同含水量，依次相差0.5%-1.5%，且其中至少有两个大于最佳含水量，两个小于最佳含水量，按预定的含水量加水闷料后备用。

关于试验的操作步骤，主要分为三步进行：第一步，将闷料完成后的试料装入击实筒内进行夯击操作，要求在这个过程完成后，每组试料的高度大致相同，并且每层交接面需“拉毛”处理。为了确保击锤对土样的力度均匀，保证较好的效果，因此这个环节采用电动击实仪，击实操作后控制试样高度超出试筒顶高度不大于6mm。第二步，使用修土刀齐筒顶细心刮平试样，拆除底板，取走垫块，擦净试筒外壁后进行称量，最小精确到克的单位。第三步，取至少两组700g的试样称量其含水率，两组试样含水率差不大于1%。

（二）击实功能因素以及含水率、最大干密度互相关系

上文提到，击实功能越大那么最大干密度越大。这是因为土体经过高强度的压实作用下，造成其试料间的阻力减小，完成试料的重新排列，由此减小其孔隙，增大密实度。通过更进一步的击实试验，发现含水量偏低或偏高都会影响土体最大干密度。当试料含水率偏低，试样颗粒之间的阻力大，在压实作用下不能很好地改变粒料结构，也不利于其颗粒之间移动。但是增大试料的含水率，那么试料水膜增厚，使得各个粒料之间移动得到充分的润滑，更容易完成压实操作。当试料含水率偏高，存在其中的空气难以排出，再继续添加水量，使其孔隙体积增大，会进一步降低试料的干密度。

（三）试料最大干密度与骨料含量之间的联系

对于无机结合料基层的压实度检测中，常常发现有超100%与不足95%的现象发生，造成这一现象的具体原因是因为在结合料中直接影响其密度的因素是粗骨料含量，经过试验得出，当粗骨料间隙的填充情况一致的条件下，粗骨料含量越多其干密度随之越大。基层在施工过程中，由于搅拌、摊铺、碾压等因素影响造成骨料离析，这时按照实验室击实试验得出的一种骨料含量的最大干密度进行压实度检测，就会出现实度不合格或超密的现象。为了保证检测出的压实度具有实际意义，可以建立粗骨料含量与最大干密度的关系式，压实度检测时，可以同时测量样本的含石量，找出与之对应的最大干密度进行压实度计算，这样压实度的控制才更加科学、合理、真实、准确。