水泥稳定碎石的试验分析 崔小军 （赤城县交通局，张家口０７５５００） 摘 要：介绍了公路水泥稳定碎石的原材料、配合比设计及通过试验利用当地材料配制水泥稳定碎石，并对它 的强度、干缩应变进行试验分析。 关键词－公路；水泥稳定碎石；原材料；配合比；干缩应变 中图分类号：Ｕ４１６．０３ 文献标识码：Ｂ 文章编号－１６７３—６０５２（２００８）０６—００４７—０２ 在公路工程中，水泥稳定碎石可适用于各级公 路的基层和底基层。同其它无机结合料相比，水泥 稳定碎石路面的强度较高，裂缝较少，因此，对水泥 稳定碎石进行必要的试验分析，了解它的特性，为道 路设计和施工提供依据。 １ 水泥稳定碎石介绍 水泥稳定碎石是由一定剂量的水泥和具有一定 级配的集料按比例掺和在一起的混合料，水泥稳定 碎石为半刚性材料，作为路面基层（底基层）具有良 好的力学性能、水稳定性、温度稳定性、耐久性和抗 冻性，且承载力高，与其它层次结合良好，达到共同 均匀受力。 ２原材料性质分析 （１）水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥 和火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定碎石，但应选 用初凝时间３ｈ以上和终凝时间较长一般在６ｈ以上 的水泥，不应使用快硬水泥以及已受潮变质的水泥， 水泥标号宜采用３２．５或４２．５。 （２）集料。所采用碎石，提倡就地取材。取实 际使用的集料，分别进行水洗筛分，按颗粒组成进行 计算，确定各种集料的组成比例。并使其碎石的压 碎值、针片状含量、液限、塑性指数满足规范的要求。 （３）水。凡是饮用水均可用于水泥稳定碎石， 非饮用水，经化验符合下例要求时也可使用： ①硫酸盐含量（按ｓｏ２４一计）小于２．７ｍｇ／ｍ ； ②含盐量不得超过５ｍｇ／ｃｍ ； ￣ｐｒｔ值大于４。 ３混合料配合比设计 下面以河北西下线行驶重载车辆二级公路某合 同段水泥稳定碎石基层配合比设计为例介绍设计方 法。 （１）水泥：所用水泥为河北赤城县水泥厂生产 的海陀山牌矿渣硅酸盐水泥Ｐ．Ｓ ３２．５水泥，主要指 标见表１。 表ｌ水泥指标 （２）集料：采用赤城青羊沟碎石。按粒径９．５～ ３１．５ｍｍ、４．７５～９．５ｍｍ、２．３６～４．７５ｍｍ和０～２． ３６ｍｍ等４种规格备料，碎石最大粒径不大于３１． ５ｍｍ，集料压碎值应符合（（ＪＴＪ０３４—２０００））规定不大 于３５％，粗集料针片状含量应不大于１８％，碎石中 小于０．６ｍｍ的颗粒做液限和塑性指数试验，液限小 于２８％，塑性指数小于９。混合料级配设计计算见 表２。 表２水泥稳定碎石级配设计／％ （３）按以上集料级配，采用重型标准击实试验 确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度。至少 做三个不同水泥剂量混合料的击实试验，即最小剂 量、中间剂量和最大剂量。水泥用量太小不能保证 水泥稳定碎石的施工质量，而剂量太大，既不经济， 还会使基层的裂缝增多、变宽，从而引起沥青面层的 （１）水泥剂量对水泥稳定碎石的影响。我们按 对应反射裂缝，所以必须严格控制水泥用量，做到经 设计的水泥剂量（２％、３％、４％、５％、６％）备料做干 缩试验，试验表明随着水泥剂量的增大，水泥稳定碎 石的最大干缩应变和平均干缩系数逐渐减小，在水 泥剂量４％左右达到最小，之后随着水泥剂量增大， 其干缩应变也跟着增大。 （２）含水量对混合料干缩应变影响。混合料含 水量越大，其材料的干缩应变越大，含水量每增加 ｌ％，干缩应变填加２３．８％一８０．６％，当试件在低含 济合理，一般按水泥质量比碎石质量（２：１００、４：１００ 和６：１００）分别配备混合料，其三组的重型标准击实 结果见表３。 表３水泥稳定碎石击实结果 水量条件下（即小于３％），其干缩系数十分微小。 （４）７ｄ抗压强度试验 按三组重型标准击实试验的结果确定的最佳含 因此控制含水量，即能控制干缩应变的大小，防止基 水量、最大干密度按压实度９８％制备混合料试件， 层出现干缩裂缝。 尺寸为￣１５ｅｍ Ｘ １５ｃｍ，在标准条件下养护６ｄ，浸水 （３）级配曲线中各集料含量宜靠近中值或稍稍 ｌｄ后取出，做无侧限抗压强度试验，得到表４的试 偏上，且直径小于０．５ｒａｍ的颗粒含量适当减少时， 验结果。 能减小材料收缩反应。 表４不同配比的７ｄ无侧限抗压强度 ５结束语 通过采用合格的原材料配制水泥稳定碎石，通 过试验确定水泥稳定碎石的配合比为４：１００，其各 项指标及设计结果符合规范要求，并通过试验分析 了水泥稳定碎石的干缩应变，为以后的高等级路面 （５）配合比设计结论 设计、施工提供帮助。 选用的４：１００的配合比，根据表４试验结果计 参考文献 ［１］ＪＴＪ０３４—２０００，公路路面基层施工技术规范［ｓ］． 算满足公式Ｒ≥Ｒ ／（１一ｚ Ｃ ）的要求，且工地采用 ［２］ 李文广．水泥稳定集料收缩抗裂性能研究［Ｊ］．交通科技与经 的剂量应比室内确定的剂量多０．５％一１．Ｏ％。 济，２００５． ４水泥稳定碎石的干缩应变 ［３］ 周富杰，胡圣．反射裂缝产生和发展的机理［Ｊ］．国外公路， 水泥稳定碎石的干缩应变会引起路面的裂缝， １９９７．（４）． 因此通过试验，从以下几个方面进行分析。 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｒｉａｌ ｏｆ Ｃｅｍｅｎｔ—．Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｍａｃａｄａｍ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｒａｗ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｃｅｍｅｎｔ—ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｍａｃａｄａｍ，ｔｈｅｉｒ ｐｒｏ。 ｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ—ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｍａｃａｄａｍ ｃｏｍｐｏｕｎｄｅｄ ｂｙ ｌｏｃａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｅｓｔ，ｍｏｒｅｏｖｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｒｉａｌ ｏｆ ｉｔｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｄｅｓｉｃｃａｔｉｏｎ ｓｔｒａｉｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｈｉｇｈｗａｙ；ＣＣｅｍｅｎｔ——ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｍａｃａｄａｍ；Ｒａｗ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ；Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ；Ｄｅｓｉｃｃａ。 ｔｉｏｎ ｓｔｒａｉｎ
