水泥稳定碎石基层最佳含水量和最大干密度的分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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水泥稳定碎石基层最佳含水量和最大干密度的分析

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摘要:如今,水泥稳定碎石已经成为公路工程施工的重要材料,其原因在于水泥稳定碎石作为基层,具有一定的强度,变形量较小,稳定性高。为此,在我国高速公路建设期间,该项材料被广泛应用,并取得了一定的实际成效。但有实践表明,在温度以及荷载作用影响下,极易出现反射裂缝,这使其应用功能受到极大程度影响。实际上,水泥稳定碎石在基层应用期间产生裂缝的原因较多,而裂缝类型主要有荷载型裂缝与非荷载型裂缝两种,而要控制裂缝的产生,便需要将水泥稳定碎石基层最佳含水量以及最大干密度确定。这就要求施工期间工作人员必须对使用材料的稳定性进行严格观察,从而在保障其拥有高质量的前提下为工程施工创造更佳的施工环境。

关键词:碎石基层;水泥稳定;含水量;干密度

现阶段,伴随我国公路工程建设数量不断增加,水泥稳定碎石已经成为公路工程主要施工材料。由于水泥稳定碎石基层早期强度、稳定性较高,整体性强,在我国公路建设中得到了广泛应用。本文主要通过室内击实试验将水泥稳定碎石基层的最佳含水量以及最大干密度确定下来,其最佳含水量主要用于对施工现场拌和的用水量做出有效指导,从而大幅度提升现场碾压施工整体质量。

一、基本原理研究

当前,很多学者已经对半刚性基层混合料最佳含水量以及最大干密度理论展开深入研究,有学者提出,当集料处于面湿饱水状态下,与集料在最佳含水量期间相结合,得出混合料在摊铺压实后其干密度会达到最大值[1]。也有一些学者提出,在混合料中的5mm以下颗粒含量超出40%时,所得到的击实曲线规律将会保持最佳状态。最佳含水量计算可表示为:

三、理论计算和室内试验的实测结果分析

经研究表明,重型击实法确定最大干密度要低于施工现场最大干密度,而为了能够得到最佳模拟现场试验结果,本文应用振动击实法,将水泥稳定碎石最佳含水量以及最大干密度确定。实际上,振动击实法与水泥掺量下所确定下来的最佳含水量之间存在着一定差异性,同时也和理论计算结果相差百1%到2%的差距,但是这点含水量的差别不会给干密度计算结果带来多大影响[2]。这与于新,杜银飞在《考虑集料吸水率的水泥稳定碎石最大干密度及最佳含水量理论计算方法》一文中的观点极为相似。振动击实法所确定的最佳含水量均与理论计算结果相比,存在一定的偏差,并且该种偏差均较低,究其原因主要与振动击实法试验自身存在着一定的关联,如果混合料存在过大含水量,那么受到振动击实仪的振动提浆作用影响,水泥砂浆必将在振动击实仪的振动期间被提升在试件表面上,这便会导致其有一部分水分会损失。

另外,水泥稳定碎石基层的最大干密度理论计算中,采用了现场灌砂法与振动击实法,经两种方法反复试验得知,现场灌砂法所确定下来的最大干密度将大于振动击实法所确定下来的最大干密度[3]。这与刘柳岸,马朝庆,李伟雄等在《密实骨架型水泥稳定碎石基层设计与施工》一文中的观点有着相似之处。为此,在施工中,如果将振动击实法作为最大干密度的标准,现场测试的压实度将会出现超百情况,这便导致压实度无法控制施工的整体质量,最终导致施工质量下降,甚至会降低整个工程施工的质量。而按照本文所研究的最大干密度结果,该结果将和现场灌砂法确定值相互接近,甚至完全可以达到相关标准要求。

根据本文分析明确,水泥稳定碎石基层最佳含水量与最大干密度方法的确定是可行的一种方法,同时按照该方法所确定下来的最大干密度值也可以作为计算压实度的标准值,这在严格控制施工质量方面有着极为重要的作用[4],相关施工人员与施工单位必须给予高度重视。另外,本文利用标准重型击实的方法,将水泥-石屑中最佳含水量以及最大干密度确定后,按照击实原理与原材料自身存在的特征,明确水泥稳定碎石最佳含水量与最大干密度理论计算方法,同时以振动击实、现场灌砂法展开对比分析,得出理论计算式具有一定可行性。

总结

本文通过理论计算所得的最大干密度和现场灌砂法所确定的最大干密度值相接近,甚至与振动击实、现场灌砂所确定的最大干密度相比,其值要稍大一些。为此,利用理论计算最大干密度作为标准,能够避免现场压实度检测期间出现的漏洞情况,这在保证整个工程施工质量方面有着积极意义。因此,水泥稳定碎石基层最佳含水量和最大干密度值的确定极为重要,需引起高度重视。

参考文献

[1]曹阳,姚勇,陈健等.水泥稳定碎石基层优化设计[J].公路,2009,(4):85-87.

[2]于新,杜银飞.考虑集料吸水率的水泥稳定碎石最大干密度及最佳含水量理论计算方法[J].公路交通科技,2012,29(3):17-21.

[3]刘柳岸,马朝庆,李伟雄等.密实骨架型水泥稳定碎石基层设计与施工[J].建设机械技术与管理,2010,23(6):97-99.

[4]安平,杨真春.水泥稳定碎石基层质量控制要点[J].山东交通科技,2002,(3):29-30.