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摘要：公路事业的快速发展，为我国经济社会建设注入了强大的动力。在进行公路工程的建设工作时，需要对水泥稳定混合料半刚性基层的施工质量进行严格控制，进而确保路基路面工程建设质量达到设计要求。通过开展配合比设计，可以为施工提供重要的参数。本文先对水泥稳定混合料的基本概念进行探讨，并进一步研究配合比方法及其注意的问题。
关键词：公路路面；水泥稳定混合料；配合比；方法；注意问题；
1引言
公路路基路面结构由于长期暴露在外界环境中，因而会受到冰雪、强降水等恶劣气候环境的破坏。同时，随着国内城市化进程的不断加快，交通组成与汽车荷载状况也发生了巨大的改变，这就对半刚性基层施工提出了更为严苛的要求。在进行公路工程的建设工作时，水泥稳定混合料（半刚性基层材料）得到了广泛应用，由此修筑的基层与底基层结构，有着良好的力学性能。
2水泥稳定混合料的基本概念
通过在粉碎的土或松散的土中加入适量的水泥、水、添加剂等物质，并经过合理的搅拌、摊铺、碾压、养护之后所形成的板体结构，称之为水泥稳定类基层。一般来说，这类基层材料中的碎石含量不超过50％，并且该类基层有着一定的抗压强度。现阶段，在进行高速公路、一级公路的基层、底基层施工时，这类材料有着相对广泛的应用。由水泥稳定混合料所修筑的基层结构，不仅能够达到强度方面的要求，同时还有良好的板体效应，能够承受较大的车辆荷载。此外，在抗冲刷性能与耐久性方面，也有着一定的优势。水泥稳定混合料的造价相对较低，施工环节较为简便，施工质量容易得到控制。
3水泥稳定土混合料配合比设计
配合比设计对于后期的施工、竣工验收等环节有着一定的指导意义。因而，在进行配合比设计工作时，要严格按照规范流程进行设计，重点做好原材料的选取以及混合料的设计工作，同时还要对其中的一些细节性问题进行把控，进而提高配合比设计的整体水平。
3.1原材料的选取
通过做好原材料的选择工作，能够在很大程度上确保基层结构的施工质量。具体来说，材料选取时要对其各项基本参数进行检测，确保材料的性能指标达到设计要求。需要注意的是，检测工作中要重点对集料颗粒的最大粒径进行控制，并且要确保水泥稳定混合料的颗粒组成满足规范要求。对于二级及二级以下的公路，施工时要确保粗颗粒的最大粒径不能大于53mm。在进行高速公路以及一级公路的施工工作时，要确保粗颗粒的最大粒径控制在37.5mm以内。此外，对于混合料中的细粒土，其液限不能大于40%，塑性指数不能大于17%。另外，对于混合料中的粗粒土与中粒土都应满足规范与设计要求。施工中所选用的水泥，最好是普通硅酸盐水泥，同时还可以使用矿渣硅酸盐水泥作为稳定类材料。对于配合比设计与施工时所使用的水泥，要确保初凝时间控制在3h以上，并且要保证终凝时间超过6h。施工过程中，不得应用快硬水泥以及早强水泥等。
3.2混合料的设计
具体设计工作中，要严格按照规范流程进行操作，这里仅对设计工作中需要重视的几点问题进行讨论：首先，要进行同一种类混合料样本的制备。这一过程中，要对水泥剂量进行严格控制。其次，要确定不同种类混合料含量，明确施工时的最佳含水量以及最大干密度等重要参数。一般来说，每组至少要选取三个样品进行击实试验。上述工作结束之后，还要对不同试件的干密度进行计算。在进行强度试验时，如果发现试验结果出现了较大程度的偏差，那么要及时查明原因并进行问题的处理。所制备的试件需要在规定的温度、湿度条件下进行保湿养生6d，之后再进行浸水处理24h。通过对式样进行无侧限抗压强度试验，可以计算式样的抗压强度。不同等级的道路对于水泥稳定混合料的抗压强度有着不同的要求，其中，下表1为规范对试件7d浸水抗压强度的规定。
表1 抗压强度规定
4水泥稳定混合料配合比设计工作中应注意的一些问题
4.1骨架材料的要求
所用骨架材料的强度，将会对基层结构的整体质量产生重要的影响。随着公路等级的不断提高，对于骨架材料的要求也越来越严格。因而在进行骨架材料的选择时，首先要对集料颗粒的最大粒径进行严格控制，由于上文以对该方面内容进行了说明，这里不再赘述。随着颗粒粒径的不断增加，拌合以及整平、摊铺过程中，对于机械的损害程度也越大，并且在摊铺过程中容易出现离析问题。因此，现阶段的施工工作中主要应用粒径较小的骨架材料。但是，这一要求会增加石料加工的难度，进而提高了基层结构的造价。对于高等级的公路要尽可能使用最大粒径较小的集料，选用合理的机械设备进行摊铺、压实，进而确保水泥稳定混合料的施工质量。
4.2注重养生条件和含水量的控制
通过控制好养生条件，能够有效提高水泥稳定混合料的整体强度。养生工作中，要对温度、湿度状况进行严格的控制，标准的养生温度是20℃±2℃，湿度要控制在95%左右。如果施工时采用高温养护的方式，那么要将温度控制在60℃±1℃左右。在实验室标准的养生环境中，试件应均匀的放置在铁架或者木架上，并且试件间的间距要控制在10mm到20mm之间。同时，试件表面要有一层水膜，养护过程中不能用水直接冲淋。养护期间，如果含水量过低，将阻碍物理化学反应的发生。因而，在进行混合料配合比设计工作时，要将混合料的含水量控制在最佳含水量的合理区间内。
4.3收缩性控制
在应用半刚性材料进行高等级公路基层结构的施工时，由于受到材料性质方面的影响，早期会出现收缩性问题。一方面，随着混合料中水分的不断蒸发，混合料的干缩问题将越来越严重；另一方面，温度的升高与降低，也会导致混合料出现胀缩问题。实际施工过程中，在水泥稳定基层施工结束之后，如果养护条件达不到要求，或者不能及时进行面层结构的铺筑，都可能导致半刚性基层出现干缩性裂缝，进而对基层强度产生不利的影响。因而，在利用水泥稳定混合料进行基层施工时，要对干缩性问题引起足够的重视。一般来说，为降低水泥稳定粒料的干缩问题，要将水泥剂量控制在5.0%到6.0%的区间内，降低混合料的收缩系数如果水泥剂量超过了6%，那么混合料的收缩系数将会显著增加。因而，施工时要对其进行严格的控制。此外，还可以通过改善粒料级配的方式，来降低水泥稳定混合料的干缩问题。
4.4延迟时间的控制
对于延迟时间而言，主要是指混合料从加水搅拌一直到碾压工作结束后所消耗的时间，延迟时间对于混合料的干密度、强度等重要参数有着直接的影响。随着延迟时间的不断增加，混合料的强度将会大幅降低，并且干密度的损失问题也会越来越严重。这就要求施工时要选用终凝时间长的水泥，并且施工前要对相关流程进行研究，对运输路线进行优化，缩短混合料的运输时间。
4.5确定水泥最佳剂量
水泥剂量不仅会对干缩性能造成一定的影响，同时还会对混合料的造价产生直接的影响。在进行配合比设计工作时，要对强度平均值与设计要求值进行对比，并且参考试验结果，得出了水泥剂量在6.0%时，混合料的强度能够得到有效控制。通过增加水泥剂量，虽然能够提高基层结构的强度值，但是也会增加工程造价。因而，配合比设计工作中应明确最小水泥用量。
5结束语
目前，水泥稳定混合料在高等级公路工程的施工中有着广泛的应用。相比于沥青混合料基层而言，水泥稳定基层在强度、稳定性方面有着较大的优势。但是，施工时对于温缩性、干缩性的控制存在一定的难度。在进行配合比设计工作时，要明确混合料的最佳含水量，并对粗集料、细集料的选取进行严格的管理，尤其要做好粗集料最大粒径的把控。
参考文献
[1]公路路面基层施工技术细则[S].JTG/TF20-2015.
[2]公路路面基层施工技术规范[S].TJ034--2000.
[3]公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].JTG E51-2009.
论文作者:张俊祥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/8
标签：水泥论文; 基层论文; 稳定论文; 工作论文; 粒径论文; 材料论文; 强度论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;