工程技术 水泥稳定碎石强度试验研究 刘春梅 朱慈会 （江苏盛元公路工程有限公司中心试验室，江苏泗阳２２３７００） 摘要：水泥稳定碎石的强度受众多因素影响。本文采取具有代表性的四种不同级配的碎石进行组成设计试验，对试验结果采用方 差分析法来确定级配、水泥剂量以及二者交互作用对强度的影响程度，并着重分析了随着级配变化，强度的变化规律。 关键词：级配；水泥剂量；方差分析；强度 水泥稳定材料的强度受级配（组成、粉粒含 量）、粘粒含量、水泥剂量以及施工养护等因素 的影响。对于水泥稳定碎石来说，粘粒含量因素 般不予考虑。现行规范【１耐水泥稳定碎石的 组成设计，强调了水泥剂量因素，而对级配因素 没有足够的重视。只是要求颗粒组成在规定范 围内，也提出对级配不良的宜改善其级配，至于 如何去调整并没有建议方案。相关资料 这 方面也只是提出适当增加０．０７５ｍｍ以下的粉 粒含量可以提高强度。出现这种现象的原因，是 因为水泥剂量因素影响规律已经得到公认，而 对级配因素的影响规律还有待于进一步研究。 本文从试验出发对级配因素进行分析具有必要 性，对完善规范相关内容也有借鉴意义。 １水泥稳定碎石组成设 式验 １．１原材料试验 本次试验采用马陵山产３２５号水泥，主要 技术指标如表１，从中可知其初凝时间在３ｈ以 上，终凝时问在６ｈ以上，符合规定要求。对三种 不同碎石集料分别进行筛分试验，颗粒组成隋 况如表２。 表１马陵山产３２５号水泥主要技术指标 一一表２三种碎石集料各粒径通过百分率表 ｌ表４四种不同级配的无侧限抗压强度表 】水泥齐 （％） ６ Ｒ ｎ１０８ ０ｏ８１ ｎ１９１ ２ｌ５ ｌ级配类型 Ｉ 级配 Ｉ中伯级配 偏上级配 ３】ｊ ２＆５ 】９Ｄ ９＿５ ４７５ ２３６ ０．６ ００７５ ＿Ｆ级配 ２２５ ０ｏ６ Ｒ ２６９ Ｒ Ｓ ｎｌ２４ ０２２６ ｍ 如３ ３２１ ３ｏ７ ｎ１０７ 表３四种不同级配的合成级配表 ＇３Ｎ￣｛ｍｍ） 级配类型 ２７９ 招８ ∞３２ ３＿７６ ｎｌ６ｌ 工程级配 ｌ【ｘ】 ｌ０ｏ ９＆Ｏ７ ５９嚣７ ４５ ０ ２Ⅲ １０２３ ９８２ 中值级配 ｌ（】０ １ｏ０ ９３５Ｏ ∞ＱＯ ３９Ｏ０ ２６００ １５００ ３５０ 偏上级配 １００ ｌｏ０ ９６２５ ７２Ｉｘ】 ４４．００ ３（巧Ｏ １８５Ｏ ５２５ 偏下级配 １（ｘ】 ｌｏ０ ９Ｑ７５ ６２Ｄ０ ３４Ｄ０ ２ｌ５０ ｌ１５Ｏ １ ５ 帕御啵月水 量 体积安定性 结 果 初 终 凝 凝 抗 折 龄 强 期 度 抗 压 强 加 计算 有 有 水 结 无 无 量 果 裂 弯 评 时 时 （ｍｉ） （％） 纹 曲 定 间 间 度 （Ｍｐ （Ｍｐ ａ） ａ） Ｉ ｌ６１５Ｓ 无 无 口格 ３ ｌｈｍ３ ｌ ３Ｏ６ｈｍ ７ ｄ ８６Ｄ ３４４． １２级配设计 本次试验采用具有代表性的四种不同级配 进行试验，从而可以对级配因素进行分析。第一 种级配为工程级配，所采用的工程上一般通过 图解法得出的合成级配；第二种是中值级配，采 用规范所要求的级配范围中值所得的合成级 和施工方案进行组织落实阶段，是施工过程 中遇见实际问题的阶段，也是对施工计划、施 工方案调整、完善的阶段和保证落实工程质 量、工期的阶段，要抓好下面几个关键环节。 ３．１路基施工试验段。在对路基施工全面 展开以前，首先要分别对一般路基基底、坑塘 路段、软土路基、路基回填层按照制定的施工 方案进行试验段施工，通过试验段的施工检 验施工方案是否可行、有效，通过试验来确定 不同机具压实不同土质的最佳含水量、适宜 的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械 配套和施工组织，作业段的流程时间是否满 足工期要求，工程质量是否满足技术要求，施 配；第三种是偏上级配，采用规范中值与上边界 值中的中值所得的合成级配；第四种是偏下级 配，采用规范中值与下边界的中值所得的合成 级配。由于本次采用的三种碎石集料２６５ｍｍ的 通过百分率为１００％，因此合成级配对３１．５ｍｍ 和２６５ｍｍ两种粒径没有考虑，且参考旧规范对 １９．０ｍｍ和９．５ｍｍ两档颗粒组成范围调整为 ８８～９９和５７～７７，其余不变，然后再对这两档 颗粒取中值、偏上和偏下值。具体级配如表３。 １３组成 寸试验 分别对四种不同的级配采用４％，５％和 的水泥剂量进行击实试验，测得最佳含水量和 最大干密度，然后按照各自的最佳含水量制备 试件，每组６个。试件在规定温度下保温养生６ 天，浸水２４小时后进行无侧限抗压强度试验。 实验结果如表４，其中Ｒ、Ｒ为均值和９５％概率 值，单位为Ｍｐａ，Ｓ为标准差。 ２级配影响因素规律 由表４，可以看到采用不同的级配，所得试 件的强度也不同。其影响规律如下： 在同一水泥剂量水平下，采用不同的级配 对强度的影响不显著，但是当级配和水泥剂量 同时变化时，对强度的影响非常显著；在同一水 泥剂量水平下，强度从大到小采用的级配依次 为中值级配、工程级配、偏下级配和偏上级配。 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；随着水 泥剂量的增加，级配因素对强度的影响越不明 显。如在４％Ｌｋ泥剂量时，采用偏上级配比采用 中值级配的强度小０．５０Ｍｐａ，而水泥剂量在５％ 和６ｏ／ｏ时分别只为０．０７Ｍｐａ和Ｏ．０４Ｍｐａ。 ３结论 根据以上内容可得如下结论： 级配因素对强度的影响不显著，而水泥剂 量因素以及级配和水泥剂量交互作用对强度的 影响非常显著；在工程实践进行组成设计时，如 果要对强度进行较大的调整，需要采用调整水 泥剂量或同时采用调整级配和水泥剂量的方 法：如果对强度只进行微调整，如往上提高时， 可以采用在水泥剂量水平不变，将级配向中值 级配靠拢或者向偏下级配靠拢的处理办法。 参考文献 【１】交通部，公路路面基层施工技术规范 （ＪＴＪ０３４—２ｏｏｏ）．北京：人民交通出版社２０¨００．６ ［２】邓学钧黄晓明编著．路面设计原理与方法．北 京：人民交通出版社．２００１．５ 工方法是否经济，通过对试验段的总结、研 究，选择出切实可行的施工方案、人机组合， 进行下一步的施工，经过工程质量、经济、工 期的验证施工方案可行，然后全面进行施工 作业，不可盲目不分情况展开大面积作业。 ３．２路基填料对路基填料的最小强度和 最大粒径给了量化的尺度，采用ＣＢＲ值表征 路基土的强度，引入了路床的看法。对上路床 的的填料提出了限定的条件，高速公路和一 级公路路面底以下０—３０ｅｍ的路床填料ＣＢＲ 值应大于８，下路床及其下面的填土，也都给 出相应的划定值。当路基填料达不到划定的 最小强度时，应采取掺合粗粒料、或换填、或 用石灰等稳固质料处置惩罚，并不划定对别 的等级公路铺筑高级路面时，也要采用高速 公路和一级公路的划定值。 ３．３质量控制。路基填筑之前的质量控制 包括两个方面：一是对原地面的质量检验，检 查是否已经清淤、清场，清淤是否彻底，有无 软土地基，二是对下层路基的质量检查。 ３．４加强碾压质量控制。碾压质量控制包 括选取合适的压路机吨位、型号、压实遍数、 压实方法及压实的均匀性等。城市道路采用 重型击实标准和要求较高的压实度，这就要 求大吨位的压路机与之相配套。不同种类的 压路机对不同土质的压实有不同效果。振动 碾压砂砾土能得到良好的压实效果，而振动 碾压粘性土能的到最佳压实效果。同一种型 号的压路机对不同土质的压实效果也不一 样。这就决定对不同土质，同一压路机碾压采 用不同的压实遍数。压实方法对压实效果也 有影响，压实均匀性要求控制被碾压路段的 压实度一致，不致于出现一部分超密，而另一 部分欠密的不均匀现象。填土表面平整性也 是影响压实均匀性的因素之一，因此，严格控 制路基碾压前的填土表面平整性也是很有必 要的。 参考文献 【１】张伟斌．浅谈公路路基工程施工技术问题 价值工程．２０１０—０５—１８．期刊． ［２】黄光．施工技术在公路路基中的应用．建材 与装饰（中旬刊）．２００８－０６—１１．期刊． 一１１８一 中国新技术新产品
