水泥稳定矿渣碎石(精选12篇)
水泥稳定矿渣碎石 篇1
1 矿渣施工及混合料组成成分
矿渣作为粒料类填料, 又与天然砂砾及碎石等有很大的不同, 矿渣是高炉炼铁过程中排出的渣, 它是由矿石中的脉石、燃料中的灰分和熔剂中的非挥发成分组成的。它的成本低, 主要化学成分为CaO、SiO2、Al2O3、MgO, 比例为CaO占40%~45%、SiO2占31%~42%、Al2O3占5%~10%、MgO占3%~8%。主要矿物组成为钙、镁硅酸盐, 一般矿物为钙铝硅酸盐和钙镁硅酸盐, 其中钙铝硅酸盐有钙黄长石 (2CaO·Al2O3·SiO2) 、钙长石 (CaO·Al2O3·2SiO2) , 钙镁硅酸盐有镁黄长石 (MgO·2CaO·2SiO2) 、镁硅钙石 (MgO·3CaO·2SiO2) 、二钙硅酸盐 (2CaO·SiO2) 、硅钙石 (3CaO·2SiO2) 、硅灰石 (CaO·SiO2) 。从化学成分看, 它属于碱性材料, 水稳定性较好。
在矿渣的使用过程中, 首先选用的应该是消解好的老渣即陈渣。因为矿渣中CaO与水反应生成Ca (OH) 2, 即由生石灰变成熟石灰, 这个过程会放出大量的热量, 同时其物理结构会发生变化, 表现在外观上就是常说的“拱包”。所以在施工过程中要控制好洒水, 在洒水的同时要用16T以上的振动式压路机低速碾压, 碾压时确保每次轮迹得迭0.4~0.5m, 碾压终了会感觉到整体振颤, 说明在矿渣的级配及压实度上取得了较好的效果。
2 水泥稳定矿渣施工工艺
水泥稳定矿渣即在矿渣材料中加入一定剂量的水泥和水, 经充分拌和、压实, 使混合料中产生一系列化学反应, 矿渣中CaO与水反应生成Ca (OH) 2, 水泥中硅酸三钙 (Ca3Si3O4) 、硅酸二钙 (Ca2Si3O4) 水化产生Ca (OH) 2, 矿渣中的SiO2、Al2O3又与Ca (OH) 2反应, 将强度较低的Ca (OH) 2晶体转化成为强度较高的水化硅酸钙凝胶, 经过一段时间养生, 通过水泥的水解水化所形成的水泥石骨架作用、水化硅酸钙凝胶的物理化学作用、粒料颗粒的嵌挤作用, 使得矿渣材料凝聚并被水泥石包裹胶结成坚强的整体, 形成具有一定强度和刚度的整体结构。
水泥稳定矿渣碎石即根据矿渣材料的级配组成, 向其中加入一定比例的水泥和碎石, 加水充分拌和、压实后形成的混合料。它的反映原理与水泥稳定矿渣相同, 但由于骨料的增加, 颗粒骨架作用更为显著。本文结合本人工作以来对矿渣施工的经验, 就2005年鞍钢西部外运道路施工中所采集的数据加以总结和探索。
水泥稳定矿渣的施工工序与水泥稳定砂砾基本相同, 每层施工厚度以16~20cm为宜, 不能大于25cm, 填料后初步整平。特别注意的是在填料前要严格计算所需要填筑的矿渣数量, 避免在拌合过程中的倒料或缺料现象。拌合前要进行洒水闷料, 闷料时间不宜大于12小时, 也不宜小于2小时, 时间过长, 则矿渣容易硬结, 时间过短又闷不透, 影响水稳定效果。一般采用头一天晚上将料闷好, 第二天起早洒水拌合。根据水泥稳定类粒料的作用机理, 结合施工经验, 拌合至碾压终了的时间不能超过六个小时, 碾压要做到压实充分。同时要保持好封闭交通, 洒水养生结束后才能进行下一道工序。
3 室内试验
试验依据为《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTJ057-94。在试验中将选用的两种材料, 一种是在矿渣中参入适量水泥称为水泥稳定矿渣, 另一种是在矿渣中参入适量水泥、碎石称为水泥稳定矿渣碎石。试验内容: (1) 水泥稳定矿渣和水泥稳定矿渣碎石的击实试验; (2) 水泥稳定矿渣和水泥稳定矿渣碎石的无侧限抗压强度试验。试验材料的选用:矿渣选用鞍钢高炉矿渣;水泥采用32.5级矿渣硅酸盐水泥;碎石采自鞍山大孤山采石场, 各项指标符合技术规范要求。试验结果:
⑴水泥稳定矿渣、水泥稳定矿渣碎石的击实试验。
按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》 (JTJ057-94) 中的T0804-94丙法进行试验, 确定水泥稳定矿渣、水泥稳定矿渣碎石的最佳含水量和最大干密度。试验时, 水泥稳定矿渣材料是在矿渣中分别掺入4%、5%、6%的水泥进行比较。水泥稳定矿渣碎石材料是在矿渣中加入30%碎石后, 分别掺入4%、5%、6%的水泥进行比较。试验结果如表1所示。
⑵水泥稳定矿渣、水泥稳定矿渣碎石的无侧限抗压强度试验。
按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》 (JTJ057-94) 中的T0805-94进行试验, 确定水泥稳定矿渣、水泥稳定矿渣碎石的无侧限抗压强度。按击实试验确定的最佳含水量和最大干密度制备试件, 对混合料进行试验, 结果如表2所示。通过试验分析, 掺入5%水泥剂量的水泥稳定矿渣、水泥稳定矿渣碎石强度已能满足基层设计要求。
4 室外测定材料抗压回弹模量
试验依据为《公路路基路面现场测试规程》JTJ059-95。试验内容:在厚度1m的水泥稳定矿渣、水泥稳定矿渣碎石、矿渣试槽表面, 用弯沉仪测试各测点的回弹弯沉值, 通过计算求得混合料的回弹模量值。试验结果:按《公路路基路面现场测试规程》中的“贝克曼梁测定路基路面回弹模量试验方法” (T0944-95) 进行试验。试验时, 首先在路外洁净干燥处挖三处试槽 (长3m、宽2m、深1m) 1号、2号、3号, 然后将配比均匀一致符合施工质量要求的混合料按有关施工规范规定的压实层厚度分层铺筑并压实, 直至顶面, 使其达到要求的压实度标准。1号、2号、3号试槽中分别填入水泥稳定矿渣 (加入5%水泥) 、水泥稳定矿渣碎石 (加入30%碎石及5%水泥) 、矿渣。养生期后, 用解放CA10B检测车测定路面回弹弯沉值Li。
试槽表面测点布置如图1:
弯沉测定结果如表3所示。
按式1、2、3计算全部测定值的算术平均值 (L軈) 、单次测量的标准差 (S) 、自然误差 (r0) :
计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值di=Li-L軈, 并计算较大的偏差与自然误差之比。当某个测点观测值的值大于表4中的极限值时则应舍弃该测点, 然后重复按式1、2、3的步骤计算所余各测点的算术平均值 (L軈) 及标准差 (S) 。
按式 (4) 计算代表弯沉值, 结果见表5。
L1=+S (式4)
按式 (5) 计算整层材料的回弹模量E1, 计算值见表6:
其中μ (材料的泊松比) 取0.25。
5 试验路概况
根据室内外实验结果, 我们选择了鞍钢西部外运道路K0+000-K1+766段作为实验路。该路按二级路标准设计, 标准轴载:BZZ-100;标准横断面型式为一块板型式:黑色路面宽度15m, 两侧各1.5m土路肩, 路基宽度18m;考虑到鞍钢重型车辆较多, 采用较小的设计容许弯沉值:33.4 (0.01mm) 。
根据《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97进行结构计算, 参照室内试验效果, 本段路面基层结构设计为为4cm细粒式沥青混凝土、6cm中粒式沥青混凝土;基层结构为2×20cm水泥稳定矿渣, 即在原矿渣材料中掺入5%水泥, 由于不具备厂拌机摊的作业条件, 我们采用的是用路拌机进行两遍拌合, 底基层30cm矿渣。
6 试验路试验结果
对完工的水泥稳定矿渣基层, 按《公路工程质量检验评定标准》 (JTJ071-98) 规定的检查项目进行验收, 均能满足要求。弯沉测定:水泥稳定矿渣基层完成后, 进行了弯沉检测, 平均弯沉值为20~32 (0.01mm) , 满足设计要求。
试验结果证明, 在矿渣中经试验配比掺入一定量水泥后, 极大提高了矿渣材料的强度, 形成的混合料具有足够的抗压强度和稳定性, 可用于高级路面下的基层、底基层。同时也可以合理利用工业废渣, 解决废弃旧料污染的问题。
水泥稳定矿渣碎石 篇2
水 稳 验 收 汇
编制单位: XXXX工程监理部
编制日期:
材料 报工程概况
XXX工程位于XX市城区内,包括XX路道路工程、XX路大桥及大桥接线工程。XX路道路工程西起XX路,东至XX路,全长3145.084米;XX路接线工程,全长790.49米。设计标准:城市快速主干道Ⅱ级,规划道路红线50米,中间22米机动车道,两侧各5米绿化带、5米非机动车道及4米的人行道。2 本次验收水稳施工桩号为XX路接线工程K0+658-K1+240.49,道路工程K0+000-K3+147.284,共计3727.574米。水稳施工时间:2011年5月3日-2011年5月25日(第一层);
浅谈市政施工中水泥稳定碎石 篇3
【关键词】市政工程;工程施工;水泥稳定碎石
近年来,我国市政工程逐渐壮大起来,应用的材料和技术也越来越广泛,水泥稳定性碎石作为公路施工的基本材料,具有较高的强度和稳定性,在一定程度上能够保证工程结构的安全性,因此对公路施工具有重要意义,但是在工程施工过程中,水泥稳定碎石还存在一些问题,如干缩、开裂等,给施工造成很大的影响,因此一定要对水泥稳定碎石进行有效的控制,保证工程施工的稳定性和安全性,从而促进市政工程的发展。
1施工前的准备工作
1.1技术方面的准备
1.1.1清理和验收底基层
清理和验收底基层,首先应认真清理好底基层内部表面的浮土、积水以及杂物等,保证底基层的压实度和平整度,而且还要保留底基层足够的宽度,若存在不满足设计要求的位置,可以对此进行开挖,其次在新建工程中,施工人员要明确养护时间,不能过长也不能过短,最后保证底基层一直处于湿润状态,若出现干燥的情况,可以通过洒水的方式,改善底基层的状态。
1.1.2标高的放样
对路中线、路边线以及施工标高的控制应在验收合格以后,同时还要通过人工技术培植路肩,在设置施工标高时,控制桩的间隔最好为10m,,但是施工过程中若出现渐变段,就要合理增设控制桩,这种技术方法能够保证路边缘的平整度和压实度,另外应在设计边线以外的10cm-20cm之间设置路边线,保证路肩宽度略高过设计要求,并使其内侧压到路边线。
1.2 施工材料的准备
在对水泥稳定碎石的基础施工中,其原材料的质量及准备工作显的尤为重要,其原材料能够对水泥稳定碎石基层施工质量受到影响,所以应严格从施工材料的根源着手,严格按照施工要求进行材料的采购,在对水泥稳定碎石施工中所需的材料主要有:水泥、碎石及石屑,在对水泥进行选择时,应选用初凝时间在 3 小时以上的,且终凝时间在 6 小时以上的普通散装硅酸盐水泥进行施工,避免选用早强水泥;在对碎石进行选择时,应选用清洁、坚硬、棱角分明且直径在 3cm一下的碎石,其压碎值不能大于 28%,针片状碎石颗粒的含量应小于15%;石屑及粉煤灰应避免出现结块的现象,应结合施工要求采用合理的原材料进行施工, 在原则上应备料能够满足不低于两天的用量。
1.3 对施工机械的准备
在对市政水泥稳定碎石基层施工过程中,所采用的施工机械设备主要包含:常伴设备、上料装载机、摊铺装载机、平地机、光轮及振动压路机、洒水及运输车辆等。机械设备的数量应根据其设备的生产能力制定,在施工前两天应对厂拌设备进行详细的检修,确保施工机械能够正常的运转,并使其能够准确计量;上料装载机通常采用 5T 型号的设备,并留一台进行备用,摊铺装载机 1 台即可满足施工需求,在对振动压路机进行选择时,应采用12T 以上的进行施工,运输车辆也因材料 15T 以上的大吨位的自卸车辆,洒水车应采用储量在 5~8T 之间的进行施工,确保所采用的机械设备的机械性能相对较好、符合额定功率要求, 在施工装备阶段应对各类设备配置到位,避免对工时造成影响。
2混合料的拌和及运输工序
2.1 混合料的配合比设计
若在市政工程施工中,水泥稳定碎石配合比的设计要求应由专业的检测试验,所以施工单位应提前对其进行检定,选出符合工程施工的级配曲线,要使所配置的配合比与实际配合比相一致,就要求施工方对送样的原材料与拌和的原材料的质量相同,并且在对第一车混合料进行拌和时,还应对所出的混合料进行严格的筛分试验,确保其级配曲线能够符合施工标准,并对其进行及时准确的级配调整。
2.2 混合料的拌和工序
2.2.1 对厂拌机械进行生产效率的设定
根据相关规范,应采用集中厂拌的方法对水泥稳定碎石进行和,在工程建设中,通常采用 600T/h 以下的厂拌设备,由于市政工程存在施工任务小且相对零碎的现象发生,容易受到交通的限制,因此采用 300T/h 左右的厂拌机械进行施工。
2.2.2 对水泥用量的管理
由于水泥用量會对水泥稳定碎石的强度受到影响,当水利用量过大时,其强度也会逐渐增强,也会对材料造成浪费并出现裂缝,水利水量过低时,其强度很难满足施工要求,因此对水泥用量应严格的管理,在确保合理用量的同时,降低损耗的发生,通过相关实践表明,在对厂拌进行额外损耗分析时,将水泥用量多增至 0.5%。
2.2.3 骨料仓的配制
由于水泥稳定碎石是连续性作业,因此其原材料要进行分仓配制,通常情况下,厂拌机械的骨料仓大多为 4 仓,可以将 1# 仓进行堆放 2~3cm 的碎石,2# 仓放置 1~2cm 的碎石,3# 仓堆放 1cm 一下的碎石,4# 仓堆放 2:1 的石屑及粉煤灰的混合物质。
2.3 混合料的运输过程
在对水泥稳定碎石混合料进行运输时,首先应对行车路线进行合理的规划,并结合当时的交通管制状况,进行拌和时段的安排,使混合料从出料到摊铺碾压成型的时间不得超出 2h,确保运输路段的平整度,避免由于颠簸而造成混合料出现离析。在对混合料进行运输时,应对混合料加盖篷布进行遮挡,在保护环境的同时避免混合料的水分流失,施工单位应合理把握混合料的情况,禁止采用超出规定时间的混合料,当混合料出现离析时,应在规定时间内对混合料运回并进行再次拌和。
3.对混合料进行摊铺碾压
3.1 对试验段进行摊铺
在对路段进行摊铺时,首先应对试验路段进行摊铺,做好压实度、松铺系数及标准施工工艺的测定,试验段的长度应控制在 30m~50m之间,在对试验段进行碾压成型以后,采用灌砂法进行压实度检测。
3.2 对混合料进行摊铺
3.2.1 混合料的摊铺
施工技术人员按照松铺系数对装载机进行摊料指挥,在对装载机进行摊料时,使铲斗处于平衡状态,尽可能的一次摊开,确保摊铺路面的平整度,其次在距离路边线 30cm 的范围内不应进行摊料。
3.2.2 人员方面的安排
运用技术熟练的测量人员对标高进行测量,材料人员根据每米的用料量的大小对自卸车的卸料过程进行指挥,使混合料使用足够而不会过于集中,从而提升施工机械的使用效率,避免水分流失。
总结:
总之,市政施工中水泥碎石对市政工程的发展具有重要意义,但是在实际施工中还容易出现干缩、开裂等现象,给市政工程的施工造成严重的影响,因此为了避免此种现象的发生,就要加强施工中水泥稳定碎石的有效性,提升水泥稳定碎石的强度、密实度以及平整度,明确施工过程中的目标,加强预防措施,避免公路施工中出现不稳定现象,从而提高工程施工质量,促进市政工程的稳定发展。
【参考文献】
[1]江福洪. 浅谈市政施工中水泥稳定碎石基层施工[J]. 现代装饰(理论),2012,08:93.
[2]姬向楠,牛朝辉. 浅谈市政施工中水泥稳定碎石基层施工的应用[J]. 科技致富向导,2013,23:350+411.
[3]冯宽. 关于水泥稳定碎石基层在市政施工中的探讨[J]. 门窗,2014,07:380+384.
[4]左维,周兴科. 道路工程施工中水泥稳定碎石基层施工技术的应用[J]. 黑龙江交通科技,2014,11:23+25.
水泥稳定碎石施工质量控制 篇4
一、水泥稳定碎石材料控制
材料是公路工程的基础,只有控制好材料质量,才能够保证工程的总体质量。水泥稳定碎石的原材料主要有三种,一种是水泥,另一种是粒料,最后一种是水。
1. 材料的选择
首先,水泥选择。水泥的选择可以选用火山灰质的硅酸盐水泥、普通的硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥,但是为了确保水泥稳定碎石具有标准的强度,要做水泥初凝时间的选择,最好是在3 h以上的,而终凝时间最宜也应确定为6 h,同时选用的标号应该比较低,这样才能够有足够的搅拌、运输、铺设、碾压的时间。其次,粒料选择。粒料原材料的种类有很多,比如说,砂砾、级配碎石、碎石土、未筛分的碎石以及砾石等都可以可以作为原材料。在水泥稳定碎石作为基层时,粒料的最大粒径应该小于37.5 mm;有机质的含量应该小于2%;硫酸盐的含量应该小于0.25%。最后,水的选择。对于水的标准没有太过严格,只要是人能够饮用的纯净水就可以。
2. 材料的配合比例
(1)材料配合步骤
近年来,水泥稳定碎石作为路基的应用越来越广泛,同时,作为路基时应该对其回弹模量、强度、抗冲刷能力以及收缩等进行综合考虑,在此基础上对水泥的计量、含水量、集料级配等进行选择。要想在施工过程中水泥稳定碎石的功能能够得到发挥,就要从其材料的配合比例入手。
(2)集料级配。集料的级配组成与自身强度对水泥稳定碎石承载力有着重要影响。在相关公路设计规范中对级配的范围作出了明确的规定,但是在实际应用中,还是要因地制宜地根据施工现场的情况而确定的,所以说级配的范围是非常广泛的。如表1所示,表1中给出了四个不同的级配,前三个级配都是根据规定范围进行设计的,第四个是S型级配。同时还进行了抗压强度的试验,这个试验是根据不同种类级配的压实强度以及最佳的含水量等来进行的,最重要是要观察抗压度在七天之内是否大于等于4.0 Mpa,强度平均值表示的就是这一内容,而从实验结果来看,级配1、级配2、级配4均满足了试验要求。具体内容如表2所示:
(3)材料需量计算示例。该实验要根据当前的技术规范进行,应用φ150mm×150mm的圆柱体进行试验,其他条件如下,水泥剂量按照九个试件进行配置;压实度按照97%进行。如果配置一个7000克的混合料试件,石屑与水泥的含水量设定为0,当水泥剂量是3.0%时,各种材料剂量如下计算:“水泥剂量为7000×3.0/(100+0.3)=204g;集料剂量为7000×100/(100+3.0)=6796g;需水量为7000×6.8%=476g。那么需要混合料量根据公式:m-vpd×(1+wo)可计算出为6 121 g。根据以上的计算公式和方式,可以对七天无侧限保水抗压度进行试验,准确计量材料数量。
(4)水泥剂量。对于水泥剂量的选择最好是通过试验进行,通常情况下水泥的剂量是按照3%、5%、6%、7%这五种不同剂量进行集料配置的,并通过试验结果来确定最适当的水泥剂量配比,在工程监理人员对配比设计以及试验最终结果检查通过之后,在实际工程中就可以使用该比例,但是要注意在实际施工中的剂量要稍稍多于试验中的剂量,范围大概为0.5%~1%。
二、水泥稳定碎石的施工中质量控制
当前,水泥稳定碎石施工是一个比较复杂的工程过程,从材料的选择、厂拌、摊铺等不同的步骤都要进行质量控制,要从细节入手,所以,在施工过程中要时刻注意各项技术参数。
1. 材料控制
水泥稳定碎石的材料主要有粗细集料以及水泥,所以,在进行材料控制时,首先就要控制进场材料的质量。其中,集料是稳定碎石基层主体,所以,对其坚硬度以及耐久度等都有较高的要求。在施工中,各种不同的集料进入施工场地都要进行验收,并对拒收那些不符合规定的材料,从源头保证水泥稳定碎石施工的质量。除此之外,水泥的质量也要控制好,要按照材料选择的相关标准进行。
材料进入场地进行进行搅拌时,要确保拌料现场有至少两名试验工作人员进行质量检测以及监督,确保搅拌过程中的水泥量、水量以及集料这三者的比例适中,如果发生异常情况要及时停产或者调整。
2. 选择适中的厂拌设备
厂拌设备质量直接关系到了混合板料质量,而设备的选择时要看其是否能够保证粉料、骨料以及水分的配合比精度,因此,要根据施工的实际需要进行设备的选择。本人工作的标段需要选用的设备类型为WBD-500型稳定土厂拌设备,其同时可以配备5个进料斗,每小时产量为500T,本标段所选择的厂拌设备应用了电磁调速控制系统,因此,其可以保证各种物料的配合比,进行均匀搅拌,性能也相对比较稳定。在设备安装好之后,所有料斗、水箱、罐仓都装配高精度电子动态计算器,并经计量部门标定,确保计量准确。
3. 混合料摊铺控制
在进行摊铺之前,首先要检查好机器设备的运转状况是否良好,要坚持重复的进行检查工作,要保证基层的高度和厚度符合规定要求,同时要把传感器同导向控制线之间的关系调整好。本人工作的标段混合料摊铺所使用的是两台ABG423摊铺机一前以后进行梯队作业,同时,这两台机器要在速度、厚度、松浦系数、路拱坡度震动频率、平整度等都要保持一致,这样才能保证两台机器之间的接缝平整。同时,靠中分带的第一台机器哟根据钢丝的基准来控制高程,靠路肩的机器要以中间机器所摊铺的路面为标准,要用钢丝绳控制另一侧的高程,实现双纵向控制。摊铺机塔的接宽大约是20 cm,前后的距离不应该超过6 m,为了保证摊铺机连续作业,应该确保两台机器之前要有四到六台待摊车辆。
4. 摊铺之后的碾压
混合材料摊铺之后要在最佳含水量时进行碾压,在每台摊铺机器后面应该紧跟三轮、双钢轮压路机,振动压路机和轮胎压路机进行碾压,一次碾压长度一般为50~80 m。碾压过程中要注意振压和稳压的度,可以先进行稳压__开始进行轻振动碾压__重复震动碾压__最后进行胶轮稳压。直到没有车轮痕迹为止。压路机在进行碾压时要重叠一半的轮宽,倒车换挡要保持平顺且轻快。碾压速度第一遍到第二遍最好保持在1.5-1.7km/h,以后的碾压速度应该为1.8—2.2km/h。
5. 洒水养生
水泥稳定碎石强度的形成关键环节就在于洒水养生,养生期间的龄期以及湿度对强度的影响比较大,所以,在碾压之后,并且压实度合格,就要及时地进行洒水养生,在道路进行养护期间要封闭交通,常温下要进行一周的养生之后才可以在其上面进行其他施工。
三、结束语
通过上文的简要论述可以看出,水泥稳定碎石施工质量的控制因素有很多种,而且都比较复杂,所以,要提高施工质量,就要对配料中的各个要素以及施工中的各个环节进行严格控制、合理安排,保证施工中的搅拌;摊铺;压实;养生等工序有序进行。我们只有不断的总结经验,才能在水泥稳定碎石施工中对各项技术指标进行更好的控制。
摘要:随着我国城市化进程的加快,我国道路交通建筑业的发展也出现了高潮,因此,在道路尤其是高级道路施工中,水泥稳定碎石的应用面积也越来越广泛,尤其是在高速公路的修建中。但在具体应用中还是存在着一定问题,工程质量得不到有效的控制,为此,各个施工单位和工程师都在研究水泥稳定碎石在施工中的质量控制。本文结合道路工程施工质量控制方面内容着手研究,对如何控制水泥稳定碎石的施工质量问题进行重点的论述。
关键词:水泥稳定碎石,施工质量,控制
参考文献
[1]公路工程基层施工技术规范(JTJ034-2000).北京:人民交通出版社2000.
[2]无机结合料试验规程(JTJ057-1994).北京:人民交通出版社1994.
水泥稳定碎石施工工艺(完整版) 篇5
1、一般规定
碎石、水泥的技术要求必须满足设计要求,每层顶面的平整度、路拱横坡、路基宽度、高程、压实度、强度必须验收合格满足规范和设计要求。
水泥稳定碎石结构层宜在气温较高季节组织施工,气温低于5℃不得施工;雨季施工时,应防止混合料遭受雨淋,降雨时应停止施工,但已摊铺的混合料应尽快碾压密实,雨后重新开始施工时,应彻底排除下承层表面积水;
水泥稳定碎石底基层、基层施工均采用厂拌法施工。底基层与基层所需的水泥稳定土使用连续式拌和机集中拌和,大型运输车运送至现场。底基层使用平地机摊铺并以推土机辅助作业,基层采用水稳摊铺机摊铺;拌和设备应按比例配料,配料要准确,拌和要均匀,摊铺要均匀,通过试铺试压确定摊铺的松方厚度,严格控制高程,其路拱横坡应与面层一致;底基层与基层使用18-20t重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机压实,压实度应达到设计要求,严禁用薄层贴补法找平。
底基层和基层均应使用塑料薄膜保湿养生。水泥稳定土结构层上未铺封层或面层时,除施工车辆外,禁止一切机动车通行。
混合料从拌和到碾压之间的延续时间应控制在3-4小时。根据实际情况,确定每一作业段的合理长度,同时应考虑水泥的终凝时间、施工季节和气候、延缓时间对混合料密度和抗压强度的影响、施工机械的效率和数量、操作的熟练程度、尽量减少接缝等因素。
2、水泥稳定碎石底基层、基层施工
(1)、铺设试验路段
在底基层、基层正式开工之前,先进行试验路段(约400m)施工,试验路段施工前报监理工程师审批。通过试验路段主要确定施工的集料配合比;材料的松铺系数;每一作业段的合适长度;每一次铺筑的合适厚度以及标准的施工方法。同时验证所采用的机械设备能否满足备料、运输、摊铺、拌和和压实的要求和工作效率,以及施工组织和施工工艺的合理性和适应性。并且确认压实方法、压实机械类型、工序、压实系数、碾压遍数和合适压实厚度、最佳含水量等。因此试验路段是整个工程施工质量高、进度快、效益好的良好保证。如果试验路段质量不合格需清除重做,合格可作为主体工程的一部分,并且可进行大面积施工。
(2)、施工准备
对于交验的路基顶面的平整度、路拱横坡、路基宽度、高程、压实度、强度等进行验收检测,各项指标必须满足规范和设计要求,同时检查并保证路基顶面无任何松散材料和软弱地点。
(3)、施工放样
A、在底基层上恢复中线,直线段每20米设一桩,平曲线路段每10米设一桩,并在两侧路肩边缘设置指示桩。
B、进行水平测量,在两侧指示桩上用明显标记标出基层边缘设计高。打钢钎支架,并按标高值调整钢丝的高程,作为纵坡基线。
(4)、备料
A、原材料控制
水泥:采用终凝时间较长(宜在6h以上)的普通硅酸盐水泥。对于底基层采用32.5号水泥;对于基层采用32.5或42.5号水泥(实际使用以试验确定)。快硬、早强及变质水泥不能使用。为了减少水泥稳定碎石的干缩裂缝,通过试验在混合料中加入适当的阻裂剂。
水:使用洁净不含有害物质的水源,对可疑水源按JTJ056-94进行试验鉴定,合格后方可使用。
碎石:底基层水泥稳定土中颗粒最大粒径不超过37.5mm,各项试验参数应符合规范要求,其颗粒组成应符合下表所列范围:
底基层水泥稳定土的集料颗粒组成范围
筛孔尺寸(MM)
37.5
31.5
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
通过百分率(重量)
90-100
67-90
45-68
29-50
19-38
8-22
0-7
基层水泥稳定土中颗粒最大粒径不超过31.5mm,各项试验参数符合规范要求,其颗粒组成符合下表所列范围:
基层水泥稳定土的集料颗粒组成范围
筛孔尺寸(MM)
31.5
26.5
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
通过百分率(重量)
90-100
72-89
47-67
29-49
17-35
8-22
0-7
集料:
施工前对各种集料进行调查试验,经选择确定的材料在施工过程中保持稳定,未经批准不得变更。
底基层与基层使用集料的粒径以方孔筛为准。底基层和基层下层的集料至少分为3个等级,碎石、石屑、天然砂。上基层的集料至少分为4个等级,9.5-31.5mm(碎石)、4.75-9.5mm(碎石)、0-4.75mm(石屑)、天然砂。相应地,基层混合料拌和楼必须配备4条以上传输带(即4个以上进料仓)。各集料必须满足《公路路面基层施工技术规范》规定的物理力学性能要求,并满足粒径规格要求。其中石屑规格必须满足下表要求:
公称最大粒径(MM)
通过各筛孔的质量百分率(%)
9.5
4.75
2.36
0.6
0.3
0.075
0-5
85-100
30-60
20-40
0-15(基层)
0-30(底基层)
集料进场时办理质量检验单和计量单;集料采用分层堆放以避免离析;采取搭建防雨棚等防雨防潮措施。
B、混合料组成设计
一般规定
水泥稳定混合料的组成设计包括原材料质量检验,矿质混合料级配组成设计,确定必须的水泥剂量和混合料的最佳含水量等。在拌合厂开始生产水泥稳定土前,根据现场集料进行设计配合比复验,复验合格的配合比作为标准配合比控制生产。
原材料试验
原材料的试验包括水泥标号和终凝时间、集料颗粒分析、细集料的液限和塑性指数、集料相对密度、碎石的压碎值试验等,必要时还需测定有机质含量和硫酸盐含量。
混合料的设计步骤
a、用同一种集料样品,按不同的水泥剂量及含水量制备水泥稳定土混合料,确定各种混合料的最佳含水量和最大干(压实)密度。
b、按设定的压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。
c、按最佳含水量和计算得出的干密度制备试件。
d、试件在规定温度下保湿养生6天,浸水24小时后进行无侧限抗压强度试验。并计算试验结果的平均值和偏差系数。水泥稳定土的7天浸水抗压强度应符合底基层不小于2.5Mpa,基层不小于4.0Mpa。
e、根据强度标准,选定合适的水泥剂量和用水量。
f、确定混合料配合比,并进行重型击实试验、承载比试验、抗压强度试验及延迟时间检测。
g、报请监理工程师批准。
底基层、基层的标准配合比设计:
底基层、基层配合比设计按前述设计步骤进行。
现场使用的标准配合比设计应采取工程实际使用的材料,并计算各档集料的用量比例,配合成符合配合比设计要求的矿料级配。为了保证现场取样的代表性,抽取集料样品时应从现场料堆的不同位置多次(50-100次)抽取,以其平均值作为代表值进行标准配合比设计。
按照上述配合比设计确定的水泥剂量+0.5%和最佳含水量制作试件,校核标准配合比的7天浸水抗压强度和试件干密度。在基层的标准配合比设计时应先测定基层材料的干缩系数和温缩系数。
反复调整并确定各档集料的用量比例,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
(5)、水泥稳定土的拌合A、厂拌的设备及位置将在拌和以前提交监理工程师,按监理工程师的指令进行安装检修与调试,并使拌和的混合料颗粒组成和含水量达到规定要求。拌和机配备筛网,对不符合粒径要求的大颗粒进行筛除。若原集料的颗粒组成发生变化时,应重新调试设备或重新进行标准配合比设计。
B、拌和按比例(重量比)和经监理工程师批准的试验路段铺时所确定的混合料的含水量控制范围加水,采用的加水的方法易于监理工程师对每盘混合料的用水量进行核实。加水时间和将水引入拌和机的进水口位置,均应得到监理工程师同意。含水量采用略大于确定含水量的0.5%~1%,使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量能接近最佳值。增加的用水量根据气温、风力和空气湿度经试验确定。底基层使用自动平地机摊铺时,其增加用水量应略多于基层材料。拌成的混合料立即运送到铺筑现场。
C、拌和机的喂料速度,不应超过使所有材料彻底而充分拌和的容许量。拌和机中的“死区”,即材料不产生运动或得不到充分拌和的地方,应及时予以排除。
D、拌和厂离摊铺地点较远时,混合料在运输中加盖篷布,以防水分蒸发,并防止离析;卸料时,应注意卸料速度、数量应与摊铺的宽度、厚度相匹配;混合料自拌和加水开始至碾压终止的时间不宜超过3小时,并应短于水泥的初凝时间。
E、雨季施工时,拟在细集料堆放场搭盖棚盖以免遭雨淋。细集料出料孔堵塞时应停止拌合,排除故障后方可继续生产。施工时应根据集料和混合料含水量的大小,及时调整拌和室中添加的水量。
(6)、水泥稳定土的运输
A、拌好的水泥稳定土采用较大吨位的自卸汽车运输,并将车厢清扫干净,不得有水积聚在车厢底部。从拌和机向运料车上放料时,分3次挪动汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。运料车用篷布覆盖,用以保湿和防止污染,直至卸料时方可取下覆盖篷布。
B、运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余。对于基层,施工过程中摊铺机前方应有运料车2~3部在等候卸料。开始摊铺时在施工现场等候卸料的运料车不少于5辆。
C、使用摊铺机连续摊铺时,运料车应在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。
D、水泥稳定土运到摊铺地点后凭运料单接收,并检查拌和质量。不符合质量要求,或已经结成团块、己遭雨淋湿的混合料不得铺筑在道路上。
(7)、水泥稳定土的摊铺
A、先通过试验确定集料的松铺系数,确定松铺厚度,将拌好的混合料按松铺厚度均匀地摊铺在设计宽度,表面应平整并保证路拱、横坡。
B、混合料的摊铺应采用监理工程师批准的机械进行,并使混合料按规定的摊铺厚度缓慢、均匀、连续不间断地摊铺在要求的宽度上。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。
C、摊铺基层时每个作业面配备两台以上摊铺机实现梯队联合作业。相邻两幅摊铺时应有10~20cm左右的水泥稳定土搭接。相邻两台摊铺机宜前后相距10~20m。
D、标高控制:摊铺机采用一侧钢丝绳引导的高程控制方式自动找平。
E、摊铺作业时注意做到与拌和机生产能力相匹配,根据拌和机的生产能力和运输能力,确定摊铺机的摊铺速度,摊铺机前应保证有5辆以上料车等候卸料,尽量减少摊铺机停机待料的情况,以保证摊铺作业的连续性。
F、施工时预先标定摊铺机行走速度与螺旋布料器转速的传动关系,摊铺过程中,保持螺旋布料器全范围内物料分布均匀,保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析。螺旋布料器端部距物料挡板间距应在10-30cm之间,间距超过30cm时加装叶片。摊铺过程中在摊铺机后面设专人观察螺旋布料器布料是否均匀,是否产生离析、卡料或虚铺,一旦发生此现象立即启动摊铺机全速旋钮迅速补料。
G、摊铺作业时,派遣专门技术人员对已铺的底基层基层进行标高和厚度的跟踪控制,根据检测结果对摊铺机传感器进行微调,以保证施工质量。
H、在摊铺机后面设专人消除粗细集料离析现象。
(8)、水泥稳定土结构层的压实
A、水泥稳定土底基层和基层摊铺后,首先使用轻型双钢轮压路机紧跟摊铺面及时进行碾压,后使用18-20t的重型振动压路机、三钢轮压路机或轮胎压路机继续碾压至规定的压实度,并无显著轮迹。碾压次数通常为6-8遍,相邻碾压带重叠1/3-1/2的碾压轮宽度。压实度及平整度应满足要求,采用重型压路机时,分层压实厚度不得小于10cm,不得大于20cm。
B、压路机从外侧向中心碾压,最后碾压路中心部分,压完全幅为一遍,当边缘有挡板、路缘石、路肩等支挡时,应紧靠支挡碾压。当边缘无支挡时,可用耙子将边缘的混合料稍稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘10cm以上碾压。
C、振动压路机的振动频率和振幅经试验段试验确定,并根据混合料种类和层位选用。振动压路机倒车时先停止振动,并在向另一方向运动后再开始振动,以避免混合料形成鼓包。
D、碾压时将驱动轮面向摊铺机。碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移。压路机起动、停止必须减速缓慢进行。碾压过程中严禁压路机调头或急刹车。水泥稳定碎石表面始终保持湿润,不能出现“弹簧”、松散、起皮等现象;碾压结束使其纵向顺适,压实度、平整度及路拱满足设计要求。
E、碾压段长度应根据拌和、运输、摊铺能力进行调整,并以拌和至摊铺碾压终了不超过2小时进行调节。钢轮压路机碾压时不应洒水,仅当碾压面干涩且出现较多微小裂纹时,方可少量洒水碾压。
(9)、横向接缝处理
用摊铺机摊铺混合料时,中间不宜中断,如因故中断时间超过2h或工作班结束,应设置横向接缝,并将摊铺机驶离混合料末端。
处理方法:用人工将末端混合料整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度与混合料的压实厚度相同。整平紧靠方木的混合料,方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m长,其高度应高出方木几厘米。将混合料碾压密实。
在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾或碎石和方木除去,并将下承层顶面清扫干净。摊铺机返回到已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。
(10)、养生及交通管制
水泥稳定土施工时每一段碾压完成并经压实度检查后立即开始养生。底基层、基层均采用不透水薄膜进行养生,薄膜应有一定厚度,两幅间相互搭接20cm以上,覆盖薄膜后以砂或基层废料等重物压边,不得采用土颗粒等具污染性材料压边;养生期不少于7天,如养生期少于7天就做其上层,则应限制重型车辆通行,其他车辆的车速不得超过30km/h。
同一种类的水泥稳定土分层施工时,下层水泥稳定土碾压完毕后,经过一天就可以铺筑上层水泥稳定土,不需经过7天养生期。在铺筑上层稳定土之前,应始终保持下层表面湿润。为增加上下层之间的粘结性,在铺筑上层稳定土时,宜在下层表面撒少量水泥或水泥浆。基层分两层施工时,上基层施工时必须在下基层顶面撒少量水泥或水泥浆。
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END
探讨水泥稳定碎石基层施工技术 篇6
【关键词】水泥稳定碎石;使用特性;施工技术
水泥稳定碎石作为道路基层主要采用形式之一,其施工质量的好坏将直接影响道路整体质量。实际操作中必需对设计技术指标、原材料及具体施工作业严格要求、控制,方可保证水泥稳定碎石基层质量,对确保道路整体质量起到有力的支持。
1.水泥稳定碎石的使用特性
水泥稳定粒碎石属于半刚性板体结构,具有成型快,强度高,水稳定性好,收缩性小,分布荷载大,施工方便等特点。水泥稳定碎石能很好改善面层底面的弯拉应力和土基顶面的压应力,从而使整个结构处于弹性工作阶段,延长路面的使用寿命,以适应重复交通的需要;它还具有更优越的水稳性,克服了雨季施工困难,增强了其适应性。实践证明,水泥稳定碎石的缩裂性明显小于水泥稳定土。
2.水泥稳定碎石的原材料要求
(1)水泥应采用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,其标号宜为42.5级。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。
(2)石料最大料径不得超过31.5mm,同时集料压碎值不得大于30%;石料颗粒中片状颗粒含量不超过15%,并不得掺有软质的破碎物或其他杂质;石料按粒径可分为小于0~5mm及5~31.5mm两级,工地试验室确定各级石料及砂的掺配比例。
3.影响水泥稳定土强度的主要因素
(1)混合料的含水量和干容重。水泥稳定土混合料中要有足够的水分,以满足水泥水化的需要和压实的需要。混合料中是否有足够的水供水泥水化用,对其强度有很大影响。如果含水量小于最佳含水量,水泥不能充分水化,就会大大影响所能达到的强度,即达不到使用水泥稳定土的效果。水泥稳定土的干容重对强度有很大影响,水泥稳定土的强度随其混合料干容重增大而增大。
(2)施工因素对水泥稳定土强度的影响。水泥稳定土常用的施工方法有厂拌法和路拌法两种。要使水泥在稳定土中发挥最大的作用,就必须使水泥在土中均匀分布,且严把从拌和到压实、养生等质量关。一般情况下,对强度产生直接影响的因素主要有以下几点。①水泥撒铺均匀程度直接影响着水泥在混合料中分布的均匀性。如果水泥撒铺得不均匀,无论采用何种机具拌和,均不易得到水泥分布均匀的混合料。②拌和机具类型对混合料拌和的均匀程度有很大影响。③每个施工段施工作业时间,即从加水拌和到完成压实的延续时间,称为水泥稳定土的延迟时间。此时间的长短对混合料所达到的密度和强度有很大影响。对同一种水泥稳定土混合料延迟时间越长,所能达到的干容重越小,混合料的强度降低的越多。④拌和深度、宽度以及接缝处理直接影响着水泥稳定土的整体强度。拌和过程中如果不注意检查拌和深度,则易在底部留有“素土”夹层,或过多破坏下承层的表面,影响结合料的剂量及底部的压实。同时,接缝处理不当,易造成局部强度不够的现象。施工中如不严格控制拌和深度和宽度,接缝处理不当,均会使水泥稳定土的整体强度达不到要求标准。
4.施工质量控制
水泥稳定碎石基层施工工艺流程一般有以下几个步骤:下承层准备→中心厂拌和→机械摊铺→平地机配合轻型压路机整型→振动碾压→重型碾压→轻型稳压→接缝处理→养护及交通管制。以上每道工序完成后,应报请监理工程师批准后才能进行下道工序施工。在实际施工中应把握以下几个关键环节。
4.1采用集中厂拌和机械摊铺的施工方法
高等级道路的水泥稳定碎石基层采用厂拌和机械摊铺的施工方法,其平整度、高程、路拱、纵坡和厚度都能达到规范或合同的要求,从而避免了人工或平地机械工中配料不准、拌和不均、反复找平、厚度难以控制等问题,不仅提高了工程质量,而且加快了工程进度,因此可以说,提高道路路基层施工质量的关键在于机械化施工。
4.2水泥剂量控制
水泥剂量是影响基层质量和施工的主要因素。过少则形成不了强度,过大则不经济且易产生纵横向裂缝,在5-7%(底基层3~4)范围内为最佳,即在满足技术指标的前提下又可降低工程造价。
4.3严格控制作业段长度
从摊铺到碾压结束,应特别注意时间的控制,即不宜超过水泥的终凝时间。施工单位往往对此控制不严,以致于水泥已过终凝期而重型碾压尚未完成,严重降低了基层的强度。因此必须确定适当的作业段长度,采用流水作业法,各工序紧密衔接,尽量缩短从拌和到碾压的时间。一般情况下,每一流水作业段长度以200m为宜。
4.4含水量控制
海南地区属沿海亚热带海洋性气候,施工期间一般日照较强烈、且风较大、水分蒸发快,根据这种气候特点,施工中可采用“二次洒水工艺”,即拌和时略小于最佳含水量,在初压后二次洒水补足的方法,这样不仅有利于混合料拌和均匀,也避免了由于初期水分过多在成型后易出现干缩裂缝的缺陷。
4.5碾压
碾压遵循先轻后重、由低位到高位、由边到中的原则,碾壓时应控制混合料的含水量处于最佳值。先用180型单钢轮压路机及时并连续在全宽范围内进行一遍出压(静压),碾压均与路中心线平行,直线段由边到中、超高段由内侧到外侧依次连续均匀进行碾压,相邻碾压轮迹重叠1/3轮宽,然后用220型重型振动压路机继续碾压,并检测压实度,直到全宽范围都均匀达到规范规定的压实度及消除轮迹。另外,当实际含水量接近最佳含水量时,压实度才有保证,当实际含水量大于最佳含水量,碾压时容易出现“弹簧”,当实际含水量小于最佳含水量时,压实度就会达不到要求。所以,在施工中气温也是很重要的影响因素,要现场及时检测,为了给压实度提供质量保证,自检组紧跟工作组后面,对形成的路面基层及时检测,包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等,需要调整时,立即通知工地负责人进行调整。压实后的基层表面应达到平整、无轮迹和隆起现象,压实度达到98%以上,使其满足《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)的要求,碾压结束后按照路面基层施工技术规范的要求进行接头处理。
4.6养生
每一段碾压完成且自检压实度合格后,立即进行养生,不能延误。养生采用土工布覆盖养生,在覆盖前,先对自检合格的基层洒足量水养生,然后铺设土工布。土工布经济、实惠、成本低且保湿度高,覆盖不易小于7d,在这期间封闭交通,严禁车辆通行,覆盖薄膜时纵、横向压砂或废料,确保铺设到位,防止干燥或忽湿,及时洒水,确保整个养生期间基层表面始终保持潮湿状态。
5.做好质量检测需注意的问题
项目中压实度检测是基层质量控制的主要内容。但压实度检测往往存在以下几方面的问题:
(1)由于稳定粒料的骨料比较大,其变化将直接影响混合料干容重大小。虽然施工中对混合料的级配加以控制,但不能使稳定粒料绝对均匀,因此在检测压实度时易造成压实度过大或过小的情况。
(2)试坑的厚度不足:在采用灌砂法测定压实度时,由于基层密实使试坑开挖困难,其深度达不到试验要求,造成数据失真。
(3)对于上述问题,我们采取了以下方法加以解决。1)在确定水泥稳定粒料的最大干容重时,除按常规方法进行击实试验外,应选用不同的含砂率,人为加几组击实试验,确定其最大干容量。2)在工地上实测压实度时,若某些测值偏大,可将挖出的试料过筛并测定其实际含砂率,然后选择相应含砂率的干容量计算压实度。3)检测人员必须业务熟练,严格按有关技术规定操作。以上是笔者在水泥稳定碎石基层施工中的一点体会。此外,管理人员和施工人员的素质也是影响质量的重要因素,为此建立健全工序交接制度,质量管理制度,不断提高施工人员的技术水平,应作为施工单位的命脉,以便更好地适应高等级道路工程建设的需要。
6.结束语
水泥稳定碎石强度试验研究 篇7
对于水泥的质量指标进行研究, 可以从多个方面来进行, 本文将针对水泥稳定材料在强度方面的性能做出研究, 其强度会受到级配、粘粒含量等等诸多因素的影响, 所以要将其研究指标进一步的确定。在以前对于水泥强度方面的研究只是在水泥的剂量上给予了重视, 而对于水泥的级配并没有进行相应的关注, 致使研究的结果缺乏一定的准确性。在以下的论述中, 就从水泥的级配因素进行相应的分析, 为我国在水泥材料方面的应用有所完善。
1 水泥稳定碎石组成设计试验
1.1 原材料试验
在本次试验中所采用的原材料用的是马陵山生产的325号水泥, 这种水泥的初凝时间一般是在三个小时以上, 而终凝时间一般是在六个小时以上, 这样才是符合相关的规定要求的。这种水泥的主要技术指标可以见表1, 在试验中, 我们对三种不同的碎石集料根据相关的标准进行了筛分试验, 从中得出的颗粒组成情况可以见表2。
1.2 级配设计
在试验中, 我们采取了四种不同的级配方案来进行, 这四种级配都是非常具有代表性的, 从这些具有代表性的级配中可以对各种不同的因素进行分析, 从而更有利于对级配做出分析。第一种级配方案是在工程中所应用的, 这种级配是在工程中通过相应的图解法来进行级配。第二种级配方案是中值级配, 这种级配是在规范的标准要求内所取得的中值来进行的合成级配。第三种级配方案是偏上的级配, 所采用的方式是利用规范的中值和上边界值中的中值来进行的合成级配。第四种借配方案是偏下的级配, 所采用的方式是利用规范的中值和下边界值中的中值来进行的合成级配。在本次试验中, 所采用的三种集料二十六点五毫米, 他们的通过率都是百分之百的, 所以说合成的级配对于三十一点五毫米和二十六点五毫米两种粒径并没有进行考虑, 并且对于旧规范里的十九毫米和九点五毫米两档颗粒组成的范围调整为八十八到九十九和五十七到七十七, 其他都保持不变, 然后再对这种两种不同的颗粒取出中值、偏上和偏下。其具体的级配详见表3。
1.3 组成设计试验
下面我们针对四种不同级配进行击实试验, 分别采用了百分之四、百分之五和百分之六的水泥剂量来进行试验, 最含水量和干密度方面进行最佳的测量, 然后按照他们各自含水量的最佳状态来进行试件的制备, 六个为一组。对于试件的要求是, 在规定的标准下, 保温养生六天, 无侧限抗压强度试验将在二十四小时的水中浸泡后进行。在试验中R和R都是均值和百分之九十五的概率值, 单位为Mpa, S为标准差, 具体的试验结果见表4。
2 级配影响因素规律
通过上表4可以看出, 在试验中, 采用不同的级配和水泥剂量, 对于水泥的强度是有不同的影响的, 其规律可以总结成如下几点:
如果使用的水泥剂量是相同的, 作用在不同的级配上, 对于强度来说影响效果并不明显, 但是如果水泥的剂量和级配都发生变化的时候, 那么水泥的强度就会发生非常明显的改变;如果在水泥的剂量保持不变的情况下, 强度从大到小所配备的级配依次为中值、工程、偏下和偏上的级配, 并且强度由采用中值级配到采用偏下级配的减小量比到采用偏上级配的减小量要小;在水泥剂量不断增加的基础上, 水泥越多, 级配对于强度的影响就愈加的微弱。比如说在百分之四的水泥剂量下, 偏上的级配要比中值级配的强度小零点五兆帕, 但是水泥剂量在百分之五和百分之六时却分别只有零点零七兆帕和零点零四兆帕。
3 结论
水泥强度的控制对我国的工程建设有着重要的影响, 根据上文的论述可知, 水泥剂量的控制和级配因素对于水泥强度有着很大的影响, 这是两个重要的因素, 所以在进行试验研究的时候, 要对这两个因素进行科学合理的控制, 从而控制水泥的强度。
摘要:在我国的众多工程建设中, 对于水泥的应用是非常广泛的, 水泥的材质如何将会对工程的质量有着很大的影响。一项工程的质量如何, 施工所用的材料质量占据了大部分的因素, 所以一定要保证施工所用的材料, 那么水泥作为重要的施工材料, 应该对其质量进行严格的检查。水泥的稳定碎石强度是一项重要的指标, 本文对其进行了详细研究, 为我国的建筑事业打下坚实的基础。
关键词:级配,水泥剂量,方差分析,强度
参考文献
[1]交通部, 公路路面基层施工技术规范 (JTJ034-2000) .北京:人民交通出版社.2000.6[1]交通部, 公路路面基层施工技术规范 (JTJ034-2000) .北京:人民交通出版社.2000.6
水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治 篇8
一、水泥稳定碎石基层裂缝的类型
1. 干缩裂缝
水泥稳定碎石基层作为具有提高公路路面强度的一种新技术, 也会在养护不当的条件下出现一些裂缝, 其中, 干缩裂缝属于比较常见的一种普遍裂缝类型。造成基层干缩裂缝的原因有, 施工单位对公路基层的养护不到位, 使其表面的水分蒸发过快, 体积一收缩, 而楼板内部湿度变化却比较小, 从而产生裂缝。这种裂痕一般没有什么走向的规律, 基本上是纵横交错, 这样不仅影响了路面的美观也容易产生大面积的崩裂。为了避免在施工过程中出现干缩裂缝, 施工单位应注意采取防护措施。
2. 温缩裂缝
其次, 温缩裂缝也是影响路面质量和美观的一种裂缝类型。在一些寒冷地区, 例如我国的北方, 冬天气温下降迅速容易引发温缩裂缝。北方寒冷地区主要的路面灾害就是温缩性裂缝。常年暴露在外的路面受温度变化的直接影响, 温度下降时, 路面就会产生变形。冬季, 当寒潮或者是大面积寒流来临时, 急速的降温让基层路面内部的应力来不及松弛下来, 路基内部积累了很大的应力, 这样路面基层就会出现裂缝, 从而释放基层内部的压力, 这样就会造成路面基层的裂开。
3. 网状裂缝
一般状态下的网状裂缝属于裂纹深度不超过3mm的细裂缝, 属于路面基层表面裂缝。一般情况下对路面的整体结构性能影响不大, 由于裂纹深度不超过3mm, 所以对于路面的强度影响也不大, 但却影响了公路路面的美观, 并且如果时间一长不加以修复, 裂缝受到水分下渗, 基层下的钢筋和基层内部容易受到腐蚀, 这样继续加深, 最终影响到路面的耐用性和持久性。
4. 土质成分不均造成的裂缝
土质和气候都能导致路基内部土质成分不均匀, 从而导致路基沉降产生裂缝。地基和路面基层本身属于内部原因;外因是气候温度的变化, 雨水的侵蚀和车辆的吨位影响。其次, 对土地保护不够完善也有可能产生路基不均匀, 很多地方肆意地砍伐树木, 泥土变得松软, 从而导致路基基底的压实度不够, 如果土质太过疏松就会影响到路面的强度和抗压性, 一旦有超重的运输车辆经过就会对路面造成一定的压力, 容易产生裂缝。
二、如何能够减少路面发生裂缝
1. 提前做好调查工作, 确保因地制宜
(1) 首先要在施工之前对所经过的路径土质进行勘测, 并对其所要经过的地形、地貌以及地下水条件进行详细地勘探, 尤其要对一些特殊路基段设计特殊的施工方案, 对于那些不利于土地施工的路段可考虑先进行土地夯实, 再在混凝土中以掺白灰增加泥土的粘度从而避免路基沉降。
(2) 确保地表排水设施完善:在公路施工过程中施工方应该考虑到当地的降水量, 要做到因地制宜, 考虑到整体规划, 如果当地雨水量较大的话就需要严格按照施工规则进行排水设计, 避免造成公路两侧因长期积水浸泡, 致使路基受到腐蚀软化, 使公路的承载力下降, 这样就会导致沉降变形。
(3) 认真清除地表不良土质, 例如, 松软的土质会导致地基不稳, 要进行压实处理, 这样就能避免路基因地下土质密度不够导致的沉降, 一些人为的垃圾需要得到清除。一些土质不过关的路段可利用重型夯实机器进行强夯处理, 采用大吨位压铸机进行地表密度压制。
2. 做好施工过程中的监督工作
(1) 有效控制材料
降低水泥稳定碎石基层产生裂缝的概率很重要的一个关键因素是控制材料的配制, 因为这些材料胀缩程度严重影响到水泥稳定碎石基层的裂缝形成。为了提高水泥的抗裂性, 应该采用胀缩程度小的材料进行配制。
(2) 合理控制水泥剂量
水泥稳定碎石基层的抗压性和刚性主要来自于本身的内摩阻力和水泥的胶结作用, 在相同单位的材料配制下, 随着水泥剂量的增加, 水泥稳定碎石基层的强度也会增强, 但是所产生的裂缝的概率也会随着水泥稳定碎石基层收缩的增加而增加。因此合理控制水泥剂量对于提高水泥稳定碎石基层的强度有着重要的影响, 所以要合理控制水泥剂量而不是一味地增加水泥剂量。
(3) 碾压含水量不可以超标
很多人认为, 路面越光滑越好, 实际上却并不是这样。因为, 没有摩擦力的路面会造成滑动面的产生, 因为这样会使粘结力降低。在夏季施工经常为保持路面的湿度在上面洒水, 这样就会造成在压路机碾压地面时会使水泥浆上升到地表, 这样在烈日下, 水分蒸发过大, 就容易形成地表干裂, 从而导致干缩裂缝。所以应该对碾压含水量进行控制, 不可以超过路面最佳含水量。尤其是南部地区, 湿度大, 挥发慢。
(4) 对施工工艺的控制
影响到水泥稳定碎石基层的还有一个很重要的关键因素, 那就是施工工艺。一个好的施工团队有着优质的施工工艺那么就意味着它所施工的水泥稳定碎石基层有一个好的质量。采用优质的建设施工的材料能够提升路面的强度, 延长使用时长, 并且, 要采用计量精确的设备, 准确掌握水泥碎石混合料的搅拌时间和材料配制。采用性能好的机械设备, 确保摊铺机和压路机能够有效地进行路面压制。
(5) 养护控制
一般的施工团队都会将施工时间设置在6月份到9月份, 因为这段时间气候适宜, 雨水量不会像梅雨季节那样大, 气温也很稳定, 但是高温季节也很容易造成地表的干裂。所以, 很多施工团队一边施工一边洒水进行路面养护, 但水量不易控制就容易造成相反的作用, 从而导致碾压含水量过大。应该加以塑料薄膜进行覆盖养护, 防止水泥碎石基层因早晚气候变化而造成的温缩现象。只要在塑料薄膜上洒水就能确保地表湿润。这样既能确保地表有一定的湿度也能防止基层干裂。
3. 开发利用新型的施工工具
近年来, 有一种新型的合成材料经常被用于土工建筑上, 那就是——玻纤格栅, 这种新型的土工建筑材料具有很强的抗拉强度和很高的弹性, 并且能够和沥青混凝土路面有较好的兼容性。玻纤格栅是一种网状结构的施工工具, 可以将施工的材料在其中混合, 并且有很好的耐热性能, 这样既加强了沥青混合料的承载力也能更少的变形, 不仅增强了抗压性也增加了抗拉强度。有利于减少路面的裂缝产生。
4. 确保路面空隙率, 设置相应的过渡层
(1) 采用密实型沥青混凝土来确保路面基层的空隙率, 空隙率对面层的抗压寿命有很大作用。严密坚实的沥青混合料可以增强路面的强度, 沥青硬化缓慢, 同时也可以延缓裂缝的扩展。沥青混合料的选料可以选用表面粗糙、质地坚硬、耐磨性强、镶嵌作用好、与沥青粘附性高的材料。
(2) 其次, 基层和路面之间也应该设有压力过渡带, 这样, 可以减缓路面上产生的一定的压力传送到基层, 减少裂缝的发生, 所以, 在水泥稳定碎石基层面和沥青地面间设置相应的过滤层能够有效地缓解基层的裂缝产生。大部分公路施工团队运用的过渡层包括碎石层, 沥青碎石保护层。过渡层能够很好地吸收内部产生的应力, 通过降低内部收缩, 从而减轻水泥稳定碎石层的裂缝反射到沥青路面。
三、结语
浅析公路水泥稳定碎石基层施工 篇9
1原材料的选取
第一,材料种类及要求。水泥稳定碎石基层施工时,为了使混凝土有足够的时间进行搅拌、摊铺、振捣等工序,要求水泥的初凝时间不能过短。在振捣完成后,要求其尽早的凝结并硬化,因此水泥的终凝时间不宜过早,水泥的终凝时间一般应该在六小时与十小时之间。夏季施工时,气温较高,表面层的凝结硬化速度较快,水泥的终凝时间应尽可能的在十小时左右。春秋施工时水分蒸发缓慢,终凝的时间可以缩短在六小时之内。因此,对于水泥应该选择初凝时间在三小时以上的类型,不应该使用快硬、早强、受潮变质的水泥。一般情况下,不应该轻易的改变掺混的材料,特别是粗细集料。如果要使用多处料源时应该适当的增加拌合场地的面积,增加配合比例的工作量,并加大现场施工、检测费用。
第二,集料。料源的选择是混合料获得良好的配级的重要保障。相对于沥青面层的料源,基层的料源由于规模相对偏小,机械化程度较低,使得路面石料加工质量普遍不稳定的问题。集料颗粒较大也会严重的影响基层施工的质量。集料颗粒过大,路面的平整度就难以得到保障,并且容易出现分层离析的现象,摊铺设备也容易损坏。因此,施工现场应该严格的控制原材料输送。集料的单个颗粒的最大粒径应该在国家相应的规范之内,集料中不应该含有塑性指数的土,并且其压碎值不应该超过一定的范围。为了保证粗集料的质量及其产量,有条件的可以使用破碎设备进行生产。同时,对于破碎设备产生的碎石应该进行严格的筛选,然后再与水泥一起使用集中搅拌机拌合。只有这样才能够最大限度的保证碎石应该具备的级别,才能够保证水泥粒料的强度。
2配合比设计
第一,混合料矿料的合成级配。通过单料级集料筛分合料矿料,该矿料的颗粒组成应该满足国家的规范与要求,同时要求其颗粒级配良好。如果施工地区的雨水较多,此时应该严格的控制集料中的细料土的塑性指数,这样能够有效的减少水泥稳定粒料的收缩性,提升其抗冲刷的性能。
第二,水泥剂量的确定。根据国家相关的规定,水泥稳定碎石基层七天之内侧限抗压强应该达到一定的数值。按照此要求,应进行强度试验,配置不同水泥剂量的水泥稳定碎石混合材料,分别进行击实试验与无侧限抗压强度试验。因为水泥稳定碎石强度随着水泥剂量的增大会显著增加,水泥的剂量过低,则强度就不容易满足要求,水泥的剂量过高,则摊铺压实之后的基层就会容易产生裂缝。通过大量的实践可以得出,水泥剂量超过百分之六十之后,混合材料的收缩性系数就会显著增加,基层的裂缝随之增加,缝宽也会加大,因此需要确定合适的水泥剂量。
第三,延迟时间的确定。水泥与集料遇水会产生凝结硬化,混合料逐渐的胶合在一起,压实时必有一部分压实作用力破坏这种胶合的作用。当压实功不能达到一定的数值时,必然会严重破坏早期形成的强度。因此,必须进行延迟试验,以确定延迟时间对干密度与强度的影响。集料的性质也会严重的影响延迟时间,玄武岩延迟后的干密度与强度会随着延迟时间降低,这比石灰岩要明显的多。一般,如果水泥的终凝时间较长,并且使用石灰岩集料时,可以不用考虑延迟时间对于干密度与强度的影响,这样可以有效的避免压实标准化选用的复杂化。在实验路段的铺设时,应该计算从加水拌合到碾压成型所需的时间,该时间应该短于实验室确定的延迟时间,这主要是因为延迟时间的变化对于干密度的影响不显著,但其影响与水泥终凝的时间有关。对于强度来说,干密度降低了百分之一,相当于压实度减少了百分之一,同时需要加大破坏硬化最用的压实功,这就不会使得强度明显下降。在施工的过程中,需要尽可能的缩短各个工序之间的时间,这样可以保证水泥稳定碎石的强度。一般应该尽量在两个小时之内完成铺设与压实工作。
第四,施工中减少裂缝裂纹的措施。路面基层一般都是设计为半刚性材料,因此,不可避免产生不同程度的裂纹甚至裂缝。随着水泥稳定碎石的强度的增大,产生的伸缩性裂缝的可能性就会显著的增加。裂缝的出现有很多的规则,一般十二米到十五米之间会出现一条横向的裂缝,而网状裂纹则比较少见。基层裂缝由于会对沥青面层造成反射裂缝或者对应裂缝,这就会导致路面层渗水的问题。水积聚在基层与面层之间,在车轮的荷载作用下形成动压,基层中的细料在动水的作用下导致面层出现坑洞。因此,在施工时应该尽量减少裂缝的产生。
第五,养护与交通管制。水泥稳定碎石因水的散失将影响其正常的水化反应,从而严重的影响凝结硬化后形成的强度。特别是温度较高时,基层表面两厘米与三厘米之内的水分更加容易蒸发,经过长时间的车轮碾压,此位置就容易松散。因此,每隔一段时间就要进行碾压检查工作,并开始养护工作。养护期内不应该少于七天,此外还应该限制重型车辆的通行,其他车辆的车速不应该超过30km/h。养护的方法有很多种,比如湿砂养护、土工布洒水养护等。养护工作完成之后,应该进行清扫基层的工作,并立即喷洒透层或者粘层沥青。在清扫干净的基层上,也可以先做下封层,再在下封层的下面铺筑底面层。这样能够有效的防止基层的干缩干裂问题,同时也能够保护基层免受行驶车辆的破坏。
总结:在公路建设中,底基层、基层结构大部分都是使用水泥稳定碎石基层,施工工艺也十分的成熟。公路基层施工质量的控制虽然受到人员、机械、材料、气候等因素的影响,但是只要严格的按照要求进行施工,完全能够保证工程的施工质量。在路基层的施工过程中,要层层把关,严格要求,进一步优化施工工艺,将路面底基层、基层的施工质量提升到新水平。无论是在沥青混凝土公路面设计中,还是在水泥混凝土路面设计中,任何一种路面基层都无法代替水泥稳定碎石基层的地位。
摘要:我国大多数的高级公路都是使用的水泥稳定碎石基层。水泥稳定碎石具有较好的力学性能,其初期强度较高并且伴随着龄期的增加,其力学强度还可根据实际的工程需求进行调整。水泥稳定碎石的特点是强度高、水稳定性能好、抗冻性好、耐冲刷,是一种优良的路面基层材料。然而水泥稳定碎石材料也有一定的缺点,主要是因为水泥稳定碎石的脆性较大,从而导致对湿度与温度的敏感性较强,容易因为温度与湿度的变化产生裂缝并反射到路面,导致路面强度与使用性能显著降低,因此,在施工的过程中对水泥稳定碎石的控制就显得十分重要。
关键词:水泥稳定碎石,基层,质量控制
参考文献
[1]郭倩德浅析公路路面基层的施工工艺中国公路,2015:90-92
[2]严晓东浅析公路水泥稳定碎石基层的施工方法中国科技,2015:12-15
谈厂拌水泥稳定碎石施工 篇10
1.1 设计标准
水泥稳定碎石基层设计7d无侧限抗压强度。
1.2 主要材料
1) 水泥:采用水泥厂生产的32.5水泥。
2) 碎石:采用石灰岩碎石。单个颗粒的最大粒径不超过31.5mm (方孔筛) , 一律采用规格料配制, 集料要符合规范要求, 压碎值不大于30%, 软弱颗粒和针片状含量不超标, 有机质含量不超过2%, 硫酸盐不超过0.25%, 不含山皮土等杂质, 各种材料堆放整齐, 界限清楚。
3) 水:采用饮用水。
1.3 各项控制参数和方法
2 施工组织形式和准备工作
2.1 施工组织形式
1) 施工组织原则。根据水泥稳定碎石底基层的施工经验, 结合下承层完成情况, 同时考虑为基层、面层的施工创造连续大段的工作面, 以连续施工为原则, 同时考虑拌合站所处位置、水泥稳定碎石的强度和以后基层、面层施工方向, 尽可能安排连续工作面施工[1]。
2) 人员的组织。为保证施工的质量、进度和效益目标, 结合试验段和以往的施工经验, 在施工前精心策划, 配备相应组织机构, 设置测、试、检等职能部门, 按照ISO2000质量管理体系要求, 进行系统、专业和有序的管理。
3) 机械的组织。考虑水泥稳定碎石基层施工受水泥凝结时间严重制约的特点, 以自拌和至碾压终了全部施工过程保证在初凝时间内, 遵照合同要求, 配备装载机、拌和站、摊铺机、压路机、运输车辆等足够数量的机械设备, 且在开工前组织专业机械师对机械设备进行日常保养, 保证机械设备按照工程需要高效运转, 同时安排有经验的专业机手按规范要求操作, 杜绝一切安全隐患, 提高施工质量[2]。
2.2 准备工作
1) 材料的准备。水泥:采用经过试验, 细度、安定性、初、终凝时间、强度等指标符合规范要求, 且根据日产量备足水泥。
碎石:按设计文件和规范的要求选择符合要求的石料, 并按照级配要求选择碎石的规格, 根据碎石规格定料源, 且碎石已按设计数量备足。
水:采用饮用水。
水泥、碎石的备料数量须满足施工的需要, 并有富余。
2) 测、试、检仪器的准备。为了使本项工程达到优质工程, 购置了全新的测试仪器并全部通过省技术监督局鉴定, 符合所有技术指标。项目部试验室经过省质量监督站考核并验收合格, 准予试验室临时资质注册。按照水泥稳定碎石施工技术要求, 试验室配备了电动击实仪、压力机、应力环、方孔筛、灌砂筒等试验检测设备, 并安排有实践经验的技术人员进行操作, 确保各项检测指标的准确性和满足施工质量控制的要求。
3) 技术准备。①导线点、水准点的复核加密, 下承层验收以及中线、边线测量放样。②水泥稳定碎石组成设计。将各种规格的单料进行筛分, 利用图解法确定各料的大致比例, 然后按确定比例对级配校核、调整, 最终选择接近级配范围中值偏粗的级配。按照初拟的水泥和碎石的比例, 制备不同比例的混合料做标准击实试验, 确定各种比例的最佳含水量和最大干密度;按照最佳含水量、最大干密度和规定达到的压实度制备试件, 进行强度试验, 试件在规定温度和湿度下养生6d, 浸水24h后进行无侧限抗压强度试验, 最后选择符合强度要求的配合比。③各种原材料及配合比设计已完成, 各项指标符合设计要求。
3 施工工艺
3.1 施工工艺流程
工艺流程:施工准备→施工放样→准备下承层→拌和站生产水泥稳定碎石基层混合料→自卸汽车运输混合料→摊铺机摊铺→碾压→洒水养生→报检验收。
3.2 施工方案
1) 准备下承层。在铺筑前, 对监理工程师已经验收的路基顶层进行彻底清扫, 并适量洒水, 保持下承层湿润。
2) 施工放样。用全站仪恢复中桩, 直线段每10m设1桩, 曲线段适当加密, 并在两侧路肩边缘外设指示桩。根据中线按设计要求放出路面边缘线和路肩线, 用白灰打出边线和摊铺机行走线。
3) 拌和。拌和楼集中拌和, 带有自动电子计量系统, 配料准确。
4) 运输。用自卸车将混合料运至摊铺现场, 根据拌和楼的生产能力、摊铺速度以及运距等, 选定运输车辆, 并略有富余。每辆车车厢清洗干净, 配备苫布, 用以覆盖混合料防止水分蒸发和灰尘污染。
5) 摊铺。采用摊铺机进行阶梯式摊铺 (靠近中线行走的摊铺机在最前面) , 每2台摊铺机前后间隔5~10m, 摊铺断面中间设1道移动式导梁, 摊铺断面两侧架设钢绞线, 用铝合金导梁和钢绞线同时控制摊铺高程和摊铺厚度, 按试验段确定的松铺系数控制厚度。摊铺时每台摊铺机两侧安排2人清理履带前散落的混合料, 做到连续均匀摊铺, 如发现有离析现象, 采用人工进行处理, 严禁碾压后薄层贴补。
6) 碾压。为保证在水泥的初凝时间内完成各工序的施工, 碾压紧跟摊铺进行, 碾压方式以避免混合料摊铺后出现“波浪”, 形成表面“大平小不平”为目的, 摊铺整型后碾压时, 应控制混合料含水量略大于最佳含水量, 摊铺整型后碾压时在直线和未设超高的平曲线段, 由两侧路肩向中心碾压;设超高的平曲线, 由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。振动压路机碾压第一遍时, 设专人用3m直尺检测其平整度, 对高处铲平, 对低处人工筛细料补平[3]。
碾压方式:22t振动压路机静压1遍→2 2t重振碾压3遍→22t振动压路机微振碾压2遍→30t胶轮压路机碾压1遍。
7) 检验。试验检测人员盯在施工现场, 按照试验段得出的碾压遍数碾压完毕后, 检测压实度。不足之处及时补压, 直至压实度达到规范和设计要求。碾压完成后进行平整度、标高、横坡度、宽度、压实度、厚度等各项指标检验, 确保各项指标均满足规范要求。
8) 养生与交通管制。碾压完毕及时进行养生, 养生对于水泥稳定碎石强度形成影响很大, 是施工中的重要环节。采用覆盖土工布洒水养生, 养生期一般不少于7d, 其间始终保持表面湿润。
养生期间, 应封闭交通, 除洒水车外, 其他车辆不得通行, 施工车辆必须通行时, 应限制重型车辆通行, 并控制车速在30km/h以下, 严禁急转弯或急刹车。
4 施工时重点控制的环节
1) 拌和时设专人观察水泥料仓的下料情况, 加大灰剂量的检测频率, 另外注意对每罐水泥对应混合料产量及当日水泥用量对应当日混合料产量进行动态监测, 保证灰剂量的准确性。
2) 严格控制混合料的含水量, 保证出场时略大于最佳含水量。
3) 每次开盘时对级配、灰剂量、含水量进行检测试验, 根据现场施工反馈意见及时调整, 并根据现场压实度的检验数据波动, 及时对击实试验数据做复核试验。
4) 水泥原材料凝结时间检测, 同时结合施工情况做出水泥稳定碎石基层的延迟时间对其强度影响的试验, 以确定合适的延迟时间。
5) 施工时时刻监测成品料出场和到场时间, 保证在水泥的初凝时间内完成整个施工过程。
6) 根据摊铺结构层的宽度、厚度, 参照摊铺机性能确定适宜的机械数量、摊铺宽度、摊铺速度。
7) 调整摊铺机夯锤强度, 使摊铺初始具有一定的压实度, 多台摊铺机同时摊铺时各夯锤工作强度要一致。另外, 要选择合理的摊铺宽度, 降低离析现象的发生。
8) 杜绝“粗集料窝”现象的发生, 对混合料离析部位进行人工挖除后换料重新碾压。
9) 高度重视压实度, 使用配套的碾压设备, 选择合适的碾压组合和碾压速度, 确保压实质量。
10) 根据摊铺能力, 使用配套的碾压设备, 选择合适的碾压组合和碾压速度, 且保证匀速, 同时, 严禁在碾压区段内紧急刹车和调头。
11) 碾压时对正在碾压段和未碾压段分界处放置标志或专人指挥。在碾压分界处由于碾压推移, 易出现鼓包现象, 对此要配专人处理。
12) 成品料运输车到达施工现场时, 必须要有专人负责指挥。压路机碾压时必须配有专人负责, 防止出现安全事故。
13) 碾压成型后, 要加强覆盖养生, 保持表面湿润, 同时, 必须保证边缘处土工布的覆盖到位和密闭, 保证水泥稳定碎石基层整体质量。
14) 施工时除特殊原因外, 必须保证当日横缝在同一断面处, 同时, 加大接缝处平整度的检测, 保证接头质量。
5 结论
水泥稳定碎石施工质量涉及的面很广, 影响因素很多, 关系到路基、路面施工全过程, 情况复杂, 有的是机械性能引起, 有的则是人为操作、安排失误造成, 我们只有在充分研究分析产生的原因后, 才能对症下药抓好施工中的每一细小环节。水泥稳定碎石施工质量是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映, 只有加强施工现场管理, 精心组织施工, 才能保证工程质量。
随着高等级公路建设高潮的到来, 许多新的施工技术和先进工艺将被应用到施工过程中, 公路工程建设存在的问题也必将得到解决。只要我们不断努力, 一定能够克服工程施工中的各种困难, 把高速公路建设提高到一个新的水平。
参考文献
[1]方福生.路面工程[M].北京:人民交通出版社, 2001.
[2]王国清.公路工程质量问题及防治措施百问[M].北京:人民交通出版社, 2002.
水泥稳定矿渣碎石 篇11
关键词:水泥稳定碎石;路面基层;强度测定
1 前言
近年来,由于经济飞速发展,道路车流量(特别是重型车通行量)增长很快。为了延长路面的使用寿命,我省各地正在逐步推广使用强度较高的水泥稳定碎石作为路面结构的主承重层-基层。众所周知,对于水泥稳定碎石,其强度检测目前主要是通过摊铺现场取样制件、经标准养护后测定其无侧限抗压强度来实现,水泥稳定碎石基层的质量也主要是通过试件的强度来评定。因此,如何在室内制作标准试件,使其强度更准确地反映现场水泥稳定碎石基层的强度就显得非常重要。
2 室内制件前施工现场的取样
为了使水泥稳定碎石混合料试件的强度更接近工地现场所摊铺的水泥稳定碎石基层的强度,制取试件的混合料必须有代表性,也就是说取样的方法应科学。规范规定,水稳碎石基层无侧限抗压强度试件应该在摊铺现场随机单点取样,单独成型。但是由于有延时时间的控制,有些施工单位贪图方便往往就在现场集中取樣,统一制件。集中取样的方法虽然很容易控制制件的时间,但由于试样没有代表性,往往不能真实地反映现场的实际情况。集中取样的试件,其强度的偏差系数很小,代表值也较高;但是如果采用单点取样,则偏差系数就很大,强度代表值大为降低。可见采用集中取样的方法很容易掩盖混合料拌和不均匀的问题,导致基层存在较多的薄弱点,留下质量隐患。由于单点取样的随机性,它能较真实地反映出混合料的均匀程度,如果出现异常可在施工过程中及时调整拌和机及拌和工艺。因此,在施工管理中,应该坚持单点取样的试验方法,使试件的无侧限抗压强度能真实地反映工程的实际施工质量情况。
3 试件的试验室内成型
由于水泥稳定碎石试件的密实度对其强度影响较大,因此试件成型时试件的密实度应与规范所规定压实度条件下的水泥稳定碎石基层现场密实度相同。影响试件密实度的因素很多,这里仅仅谈谈试验操作原因引起试件密实度变化的两个方面。规范规定,水泥稳定粗粒料的试件应按规范所规定的现场压实度相应的干密度制成Φ15×15cm的圆柱体,如果试件的外形尺寸发生变化,其密实度自然就会改变,这一点对试件强度的影响是比较大的。
在试验过程中,规范规定:待上下压柱完全压入试模再稳压1min后卸压脱模,但是由于试件反弹,制成的试件其高度基本上都在15.2cm以上。由于制备试件时采用的是98%的压实标准制成高度和直径均为15cm的试件,由此可以推断出试件实际的压实度仅有15×98%÷15.2=96.7%。可见试件的干密度与规范所要求压实度对应的干密度相差较大,其密实度和强度自然就和规范所规定的密实度和强度相差较大。如果将静压时间延长至2min,并在上压柱上加一2mm厚的金属垫片,则制成的试件其高度就比较接近15cm(标准值)。我们通过对这一方法进行的大量试验后,发现它在控制试件反弹的问题上很有效,现在已在徐州境内在建高速公路施工中全面推广使用。此外,试模的刚度对试件的密实度也有影响。这是因为,刚度小的试模在制件时侧向变形大,反弹自然就大,试件的密实度和强度必然会降低。因此,在工程施工过程中,应规定试模筒壁要有足够的厚度,且必须从正规厂家购买,并统一规格。
4 试验室内制件的时间
规范强调,从加水拌和到碾压终了的延时时间对水泥稳定类混合料的强度和所能达到的干密度都有明显的影响,延时时间愈长,混合料的强度和干密度的损失就愈大。我们对采用初凝时间为3.9h、强度等级为32.5级的普通硅酸盐水泥制备的水泥稳定碎石混合料进行了延时试验。
可以看出,当延时时间超过2h后,水稳碎石混合料中水化的水泥已开始凝结,此时如再碾压,就会破坏其结构,强度损失较大。在施工现场通过试铺,当碾压机械组合等参数固定后,可将现场施工时间控制在2h之内。而在室内进行制件时,成型的时间应该和对应施工段落的碾压终了时间相同,这样试件的强度值将更能反映现场的实际情况。
5 结束语
水泥稳定碎石基层施工质量控制 篇12
1.1 原材料
(1) 水泥:用作混合料的水泥成分可以是普通硅酸盐、矿渣硅酸盐等, 可适用的水泥强度级别要高于32.5级, 要符合早强型、缓凝型, 3D胶砂的强度要高于18兆帕。水泥若发生变质则不能使用。水泥的各个龄期中强度和稳固性等要在允许范围内;初凝周期要大于3小时, 终凝周期要大于6小时。若用散装型水泥, 规定水泥在入场进罐时须静置七日, 待安定性符合要求再使用;夏天温度高时, 水泥要强行降温至50度内。 (2) 碎石:碎石的最大粒径为31.5mm, 宜按粒径9.5~31.5、4.75~9.5、2.36~4.75和0~2.36mn4种规格备料。碎石压碎值要小于28%, 粗集料的针状比例宜介于15%~18%。碎石直径在0.06cm内的颗粒须进行液限以塑性指数测验, 液限控制在28%以内, 塑性值控制在9以内。规范规定级配为悬浮密实型, 实践证明该级配易产生早期裂缝, 规范级配级配如表l所示。
经多年总结, 现在工程中常用的是骨架密实型级配, 水泥稳定碎石的粒料越粗, 强度越高, 稳定性越好, 预防温缩、干缩裂缝的能力越强。混合碎石的颗粒含量要控制在表2范围内:
*集料中0.5mm以下细粒土有塑性指数时, 小于0.075mm的颗粒含量不应超过3.5%。
(3) 水:饮用水都能使用, 如果不确定, 要送交相关部门检验。
1.2 混合料的组合
(1) 取场地中使用的碎石, 做水洗筛分, 计算出各颗粒的组成和碎石比例。混合料组成的级配要按上表的标准, 而且4.75、0.075mm的碎石通过量要尽量是级配范围的中间值。
(2) 取场地中使用的水泥, 做不同剂量的分组试验。一般剂量在3.5%~5.5%内, 按碎石量100计算, 做4、5类不同比例的混合料 (每类试件数为:偏差系数l0%~15%时9个, 偏差系数15%~20‰时13个) , 利用重型击实法来测定各分组中混合料的最佳水石比和最大干密度。
(3) 用3个限制避免基层裂缝:在保证设计强度后限制水泥用量;同时降低含泥量, 限制细料和粉料量;按施工天气限制含水量。要求水泥量要小于5.5%, 碎石合成级配时, 直径在0.075mm内的颗粒含量要小于3.5%, 含水量要低于1%的最佳含水量。水泥剂量宜控制在4.5左右, 因为水泥剂量太低, 强度难以满足要求;而剂量过高时, 混合料的收缩系数增大, 裂缝增加。故水泥剂量一定要经过试配件并生产验证后确定。石料:石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。水泥稳定碎石的粒料越粗, 强度越高, 稳定性越好, 预防温缩、干缩裂缝的能力越强。但粒料过于粗糙, 则粒料间的粘接力不足, 一旦车辆上路, 表面层极易跑散, 使得基层的平整度难以达到验收标准要求。如果粒料偏细, 基层强度难以合格。而且石粉含量偏多时, 水泥稳定碎石的收缩性增大, 裂缝也就增多。
(4) 按最佳含水量制备水泥稳定碎石混合料, 按规定的压实度 (重型压实标准为98%) 制作混合料试件, 按规定养护6D, 浸水1D后拿出, 进行无侧限抗压强度。
(5) 水泥稳定碎石做无侧限抗压强度时, 表示值要大于规定的设计值范围 (3.0~5.0MPa) 。设计值出自施工设计图。
(6) 水泥稳定碎石的生产配合比例要采用符合强度规定的最佳配合比, 采用重型击实方法取得最佳含水量、最大干密度, 审批合格后施工参考。
2 施工工艺
准备下承层→施工放样→拌和→运输、摊铺→平整、测量标高→碾压→检测→养生。
2.1 准备下承层
石灰土用振动压路机静压1遍。如发现表面松散应及时清理干净。务必保证下承层有足够的密实度及强度。否则, 因下承层强度不足, 底基层极易产生裂缝。最终反射到面层, 影响面层的使用寿命。底基层石灰土高程采用拉线法来检查, 确保水泥碎石摊铺厚度。摊铺前半小时左右进行洒水湿润。
2.2 施工放样
在摊铺前做测量放样, 比照摊铺机器的宽度值和传感器的间距, 通常在直线间距10米, 平曲线5米做标记, 固定厚度控制线支架, 由松铺值得出松浦厚度, 确定控制线的长度, 固定好控制线。控制时钢丝拉力大于800牛顿。
2.3 拌和
水泥碎石混和料采用集中厂拌连续生产。开拌前, 试验人员应实地取各种原材料, 测定含水量 (酒精灼烧法) 。算出混和料的含水量, 再换算成施工配合比。拌和楼操作人员每天在开拌前根据试验室提供的施工配合比进行机械预热, 产量设定, 施工配合比输入以及料仓、传送带等各项检查准备工作。搅拌中的要求: (1) 每天进行搅拌前, 要测量各处集料的含水量, 得出每天的配合比, 二次添加后的总水量要高于最佳含水量2个百分点。此外要控制施工偏差提高施工富余强度, 不能通过增加水泥量来增强路面强度; (2) 每天搅拌时, 要进行混合料试样的级配和水泥含量检测;24小时在线检测配比、含水量的变化。当施工温度高时, 分别确定早中晚含水量, 根据温度不同进行增减。由于水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时, 随着水分的减少, 体积将收缩变形, 每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中, 水泥与水起水化反应, 消耗大量的水分。水泥含量越高, 则消耗的水分越多。再者, 水稳碎石在运输、施工过程中, 蒸发散失的水分很多; (3) 搅拌机出料时避免混合料自由堆叠和装载机运料方法。必须有带活门漏斗的料仓, 混合料要先进入料仓, 再由漏斗出料至装载机, 车辆要前后移动, 装料3次, 防止混合料离析。
2.4 运输、摊铺
(1) 摊铺前应将底基层洒水湿润。 (2) 施工时应根据以往施工经验确定压实厚度, 厚度在20cm以内按一层摊铺, 厚度超过20cm分二层摊铺。 (3) 根据摊铺机与拌和楼的配套情况和拌和楼的生产能力, 和拌合场至工地的施工距离配足运输车辆。 (4) 摊铺前, 要查看机器运转状态, 每天如此。 (5) 协调好传感器与控制线的合作;限制基层厚度和高度, 确保路拱横坡度在设计规范内。 (6) 摊铺机可持续工作。当搅和机能力较小时, 在摊铺时速度降到最低, 严禁出现停机待料。摊铺速度控制在约每分钟1米。 (7) 路幅较宽时, 要运作2台摊铺机做梯队作业, 作业时要求速度、摊铺厚度、松浦系数、路拱坡度、平整度、振动频率等相同, 摊铺接缝要平整。 (8) 摊铺机螺旋布料器只留1/3在混合料外。 (9) 摊铺机工作时, 操作员要在后面处理离析可能, 在部分粗集料聚集处进行铲除, 加入新拌混合料。
摊铺过程中的注意事项: (1) 摊铺前如果灰土表面干燥应洒水; (2) 运输车在卸料时, 派专人指挥倒车, 运料车在摊铺机前l0~30cm左右挂空挡停车, 由摊铺机迎上去推动前进; (3) 摊铺时, 操作人员控制好自动找平仪滑杆, 并及时处理好前方遇到影响自动找平仪正常工作的因素 (如遇到构造物时) ; (4) 与桥头搭板连接处应特别注意该处标高和平整度, 摊铺机无法摊铺时, 用人工摊铺, 但须有经验人员指挥; (5) 搭板上基层压实厚度不得小于15cm, 施工时可以做成斜接头, 在摊铺上基层和下面层前必须将松散的水泥碎石铲除。
2.5 碾压
(1) 三轮压路机要紧随其后, 利用振动压路机和轮胎压路机对摊铺路面碾压, 碾压长度通常在50~80m。碾压时要求段落分明, 有显著的分界标识。 (2) 碾压时要按照试铺路面确定的步骤和方法。重点充分稳压, 振压时不起浪、不推移。压实时, 要先稳压, 再轻振动碾压和重振动碾压, 最后是胶轮稳压, 直至没有轮迹。碾压时, 用及时罐砂法测量压实度, 若不符合规定就要再压。 (3) 压路机操作时要使50%轮宽重叠。 (4) 当压路机完成碾压或正在碾压时, 禁止掉头或急刹车。 (5) 碾压最佳时机处于水泥初凝前与试验得出的延迟时间内, 要实现既定的压实度, 确保无较重的轮迹。 (6) 为确保边缘压实度, 要留有适量超宽;当使用方木或钢模板时, 要留适量超宽。
2.6 养护及交通管制
(1) 一段碾压完成后要马上做质量检验和养生。 (2) 养生办法:把麻布或者透水无纺布浸湿, 盖在基层顶面上。2小时后洒水, 7D内保持湿润, 28D内进行养护。养护完成时去除表面覆盖物。 (3) 进行洒水时, 喷头须采用喷雾式, 而不是高压式, 保护基层结构, 要根据当天天气确定洒水次数, 保证养生时的湿润状态。 (4) 基层养生周期要大于7D。
2.7 横向接缝处理
(1) 对水泥稳定碎石混合料进行摊铺作业时不能间断, 若间断2小时以上, 要设置横缝;每天开工时接头断面要设置横缝;一定要留意对桥头搭板前的水泥碎石的碾压, 如施工组织设计许可, 建议先施工基层, 后施工搭板。 (2) 横缝要垂直于路面的车道中心线, 接缝断面要竖向平面。步骤: (1) 碾压后, 压路机沿着端头斜面开出至下承层再停机静置。 (2) 每天开工前, 压路机沿斜面开至前一天施工处, 将3米直尺纵向放置于接缝处, 确定接缝位置, 沿横向断面清理坡下的混合料, 开动摊铺机开始摊铺。 (3) 每天压路机碾压时要从前一天压实层上的接缝处进行横向碾压, 直至碾压至新铺层, 然后再进行纵向碾压。 (4) 碾压后, 要确保接缝处的纵向层面平整度符合规定。
3 结束语
以上是笔者在施工中的一些粗浅认识, 抓住水稳碎石的施工质量控制的两个难点:一是混合料的级配;二是尽量减少水稳碎石的裂缝。混合料级配的重要性及保证措施在上文已经进行了论述。在施工中应尽量减少水稳碎石的裂纹裂缝, 以保证水稳碎石及各结构层的使用寿命。做好以下几点, 有利于减少水稳碎石的裂纹裂缝: (1) 尽量降低混合料中的含泥量; (2) 碾压时的含水量不宜超过最佳含水量1%; (3) 严格控制好水泥用量; (3) 加强成型后底基层的养生。
参考文献
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