水泥稳定碎石基层水泥剂量检测及控制

摘要: 水泥剂量的检测和控制是高速公路基层施工质量控制关键的一步 ,文中针对现行水泥剂量检测及控制方法 ,提出了一些看法 ,以探讨如何更加准确地对水泥剂量进行检测和控制。

关键词:水泥剂量; 检测; 控制

Abstract: cement doses of the detection and control is the highway construction quality control the key step, this paper according to the cement dose inspection and control methods, the author puts forward some views, in order to explore how to more accurately to cement dose for testing and control.

Keywords: cement dose; Detection; control

　　吴子高速公路十三标段水泥稳定碎石基层采用粗粒式稳定碎石 ,碎石 10～30 mm ,石屑 0～10mm ,粗砂0～5mm ,集料塑性指数为 6.4 ,液限 24.7 % ,施工配合比设计中各种集料的比例为碎石∶石屑∶砂 = 50∶35∶15 ,合成级配满足《公路路面基层施工技术规范》 (J TJ 034- 2000)中 3 号级配要求 ,集料压碎值为 22. 6 % ,稳定剂为 P. O32. 5 矿渣硅酸盐水泥 ,5 %水泥剂量的稳定碎石击实试验结果: wo 为 6. 0 % ,ρdmax为 2. 29 g/ cm3。

1、标准曲线

众所周知 ,标准曲线是工地检测水泥剂量的标准 ,如果标准曲线的绘制出现问题 ,施工单位将无法生产合格的水泥稳定碎石。为了更好地指导生产 ,共设计了4种不同情况的集料：

1#：按施工配合比设计中的比例合成混合料，混合料不过筛，然后称取混合料加入水泥和水制成试样

2#：按照施工配合比设计中的比例合成混合料，混合料过2.36mm筛，然后称取过筛后的混合料加入水泥和水做成试样

3#：按照施工配合比配成集料，过4.75mm筛，然后称取试样

4#：按照施工配合比直接配成干集料，干集料过2.36mm筛，然后称取干集料加水做成试样

通过这4种不同情况集料的标准曲线 ,寻找他们之间的关系 ,得到更加合理的标准曲线。通过对 4 种不同方式配制而成的试样进行 EDTA试验 ,试验时所用 EDTA 溶液是一次配制而成 ,氯化氨和氢氧化钠溶液配制多次。可以得出以下初步结论:

(1)混合料不过筛,直接按照配合比取干混合料掺兑水泥绘制标准曲线 ,这种做法符合现场实际。试样中水泥颗粒无丢失 ,水泥剂量较准。混合料未过筛用来做滴定所得标准曲线不平顺、不圆滑 ,说明误差大 ,而且在 4 %以内时变化较大 ,曲线陡。

(2)混合料按照配合比进行配合过筛 ,过筛后再掺水泥来做试验 ,就会改变试样种类 ,使试验室所做试验与今后现场检测的混合料种类不符。因为现场根本不是将混合料过 2.36mm筛后再用细颗粒拌水泥稳定料 ,但绘制的标准曲线圆顺 ,曲线比较平稳。

(3)混合料加水泥和水后直接过筛 ,由于水泥的粘结作用 ,过 2. 36 mm 筛非常困难 ,试验时采用过4.75 mm 筛 ,从水泥与混合料粘结的作用机理可以得出 ,当细颗粒多时 ,水泥与混合料接触的面积大 ,拌和时粘结在集料颗粒表面的水泥成分要多 ,过筛后的集料水泥含量偏大 ,加氯化氨溶液后搅拌时悬浮在水中的水泥颗粒成分多 ,在同一水泥剂量的情况下 ,需要消耗的 EDTA 量要多 ,符合实际情况 ,而且曲线比较平顺。

(4)如果混合料掺加水泥拌成稳定碎石再过筛 ,由于水泥与集料之间没有水的作用 ,粘附能力较差 ,过筛时水泥会在筛分时落到细粒混合料中 ,因而使得集料中的水泥含量比其他 3 种情况更大 ,按照同一种水泥剂量配制的情况下 ,消耗的 EDTA 溶液更多 ,曲线变化较大。

2、现场 EDTA 试验检测水泥剂量现场进行水泥剂量的 EDTA 试验的难点是试验取样问题 ,根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(T0809-94) EDTA 滴定法中的要求 ,选取有代表性的水泥稳定碎石混合料300g ,为了克服取样带来的困难 ,可尝试采用:

(1) 取3000g 混合料过 4.75mm筛 ,然后再从过筛后的试样中取两份各300 g 滴定,采用3#来确定水泥剂量。

(2) 取样严格按照混合料四分法 ,然后取两份试样各300g滴定,采用 2 #来确定水泥剂量(规范要求方法) 。

(3) 从拌和机皮带取白料(没有加水泥)然后按照前面3#确定的水泥剂量加水泥再滴定,用5#检验水泥剂量。

(4) 两种试验方法结果的比较,下基层试验路段铺筑中,共铺筑 300 m ,按照150 m一次测6个试样,在拌和站取水泥稳定料按照前述3种试验方法进行了12 次试验 ,试验测得的水泥剂量结果、7 d 抗压强度、7d钻芯的芯样试验情况可知:

用 3#滴定的水泥剂量的平均值偏低,但是变异系数小,用2#滴定的水泥剂量的平均值稍大 ,同时变异系数大,因为过 4.75mm筛后取样时能够保证试样比较一致。由于取样量只有300g ,当用四分法进行取样时很难保证粗细比例跟拌和机出来的料一样 ,粗细料比例变化很大 ,特别是碎石中的大颗粒 ,加上人为因素 ,EDTA 试验结果变化大 ,经过上面的对比试验认为 ,按照 3 #的试验方法可行 ,操作性强 ,人为因素影响少。

3、施工水泥剂量的控制

3.1过程控制

标准曲线和 EDTA 水泥剂量试验是施工水泥剂量控制的准备工作,根据 EDTA 试验检查施工当天每段时间的水泥剂量是否达到基层配合比设计要求,如果检测出来的水泥用量偏高,需要减少拌和机水泥出量,一般采用转速控制水泥量;否则,调高转速,直到水泥剂量在4.5%～5.5%之间。

3.2工程量与用量核对控制

由于基层施工需要的水泥用量大,且一般是散装水泥。这样,可以 5 d 或者 1 周为1个时间段来核对水泥用量和实际施工的工程量。如经过计算理论上需要的水泥量和实际施工时所用的水泥量相差不超过±5% ,认为拌和机的水泥计量正常,从5d施工的1.5km基层看,需要的水泥用量为408t ,实际购买用于该段基层的水泥量为 420t,偏差为+2.93% ,说明水泥控制情况较好。

3.3结果控制

根据《公路路面基层施工技术规范》(J TJ 034 -2000)的要求,以 6d保湿 ,浸水 24h 后无侧限抗压强度进行控制。同时基层施工的龄期为 7～10d 时 ,应能取出完整率达到80 %以上的芯样 ,这样的基层才合格。从已施工的下基层交验情况看 ,无侧限抗压强度达到4.8～5.2MPa,芯样完整率基本上达80 %～90%。

4、结语

随着水泥稳定碎石基层在高速公路应用中的推广 ,水泥稳定碎石基层中水泥检测和控制变得越来越重要 ,施工水泥稳定碎石基层时必须从施工过程和结果来控制水泥剂量。

参考文献:

[1]JTJ034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].

[2]龚翠芬.水泥稳定土水泥剂量检测[J ].云南交通科技,2001(6) 

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