中新天津生态城中抗裂型水泥稳定碎石的应用

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1、抗裂型水泥稳定碎石在天津生态城的应用研究韩海生1安玉峰2蔡聪明3孙雪伟4（12天津生态城市政景观有限公司天津300480，34江苏省交通科学研究院江苏南京211112）摘要：针对传统悬浮密实型水泥稳定碎石最大干密度小、水泥剂量高、易开裂的特点，从级配、试验方法、质量监控措施等方面进行了系统分析。利用振动成型方法，逐级填充原理确定水泥稳定碎石的最大干密度、最佳含水量、成型无侧限抗压强度试件，试验结果最大干密度为传统水泥稳定碎石的1.03倍，无侧限抗压强度约为传统水稳2倍。实体工程振动法成型的水泥稳定碎石易摊铺碾压，不易离析，不易产生收缩裂缝，其造价每公里较传统水

2、稳降低20238元，具有很好的运用前景。关键词：配合比设计抗裂型水泥稳定碎石施工质量控制1.前言目前，水泥稳定碎石基层在天津生态城市政道路中应用较为广泛，但在工程实践中并未表现出令人满意的效果，主要表现为收缩裂缝与温缩裂缝，以及由此诱发的其他病害，如网裂等病害。这除了与材料、施工管理有关外，还与目前水泥稳定碎石基层的试验、设计有关。传统的重型击实方法不能模拟振动压路机的工作，致使室内设计结果与水稳基层的实际使用效果相差较大。如要保证水泥稳定碎石的抗裂性能，首先应选择适合的试验方法，其次应通过混合料的配合比设计予以保证。目前设计混合料配合比的主要缺点是最大干密度

3、过小、水泥剂量过大、级配不良、压实度偏小、强度低。而振动法配合比设计的主要特点是最大干密度大、水泥剂量低、强度高、干缩小，因此这种接近骨架密实型的粗级配具有较好的抗裂性能以及提高强度的最优效果。本研究以中津天津生态城中津大道为依托。2.思路及方案2.1工程实践问题分析目前天津市市政道路水泥稳定碎石基层存在如下几方面的问题：①为达到强度指标，设计时人为提高水泥剂量，水泥剂量往往在5.5%左右；②水稳基层设计密度小，无需严格控制碾压工艺，就能达到压实度要求，压实度超百现象严重；③水泥稳定碎石基层在沥青路面铺筑后短期内出现反射裂缝现象。2.2解决途径针对现有天津市政

4、工程水泥稳定碎石基层存在，提出以下解决途径：①水泥稳定碎石基层反射裂缝与其水泥剂量偏高有明显关系，静压成型不能如实的模拟压路机的工作状况。为了合理的确定水泥剂量，采用振动成型法模拟现场压路机的工作状况，使是室内振动法成型的无侧限7天抗压强度与现场芯样强度一致；②水稳基层压实度超百现象严重，说明重型击实不能满足现有的碾压机械，采用振动设计方法，进行最大干密度和最佳含水量的确定十分必要；③水稳基层混合料的组成结构对其反射裂缝影响较为明显，采用骨架密实性水泥稳定碎石提高了粗骨料间的嵌挤作用，降低了水泥剂量，减少了细集料掺量，能提高水稳基层的抗裂性能。3.抗裂水泥稳定

5、碎石基层目标配合比设计过程3.1级配骨架原则①粗骨料形成骨架，细集料填充空隙。以利于提高强度和抗裂性能，而不是传统的悬浮密实结构，把粗骨料悬浮在细集料的包围中。②细集料数量适当，对粗集料骨架空隙填充密实而不过量，这有利于提高路面结构的耐久性。③确定混合料级配必须使水泥稳定碎石混合料不易离析，易于摊铺和碾压成型。3.2确定方法①采用逐级填充的方法。将水稳基层最大粒径（19.0~31.5mm）集料作为主骨料，然后用9.5~19.0mm粒径骨料填充主骨料留下的空隙，最后用4.75~9.5mm骨料填充上一级骨料留下的空隙。②通过不同的I值（级配计算法中，I法的指标值）

6、时所对应级配的细集料进行CBR、干缩和温缩等试验，确定细集料的级配。③对选定的级配进行不同水泥剂量干密度和含水量试验。④根据最大干密度和最佳含水量成型强度试验，确定水泥稳定碎石矿料级配。⑤根据强度试件的断面情况，确定矿料的最终级配。3.3骨架密实型水泥稳定碎石混合料级配的确定3.3.1原材料检测取天津生态城中津大道水泥稳定碎石用集料进行技术指标检测，检测结果均满足技术要求，具体见表3-1。表3-1集料试验结果表试验项目试验数值指标要求集料压碎值（%）15.6≤284#样品水洗法<0.075mm颗粒含量（%）9.8≤20粒径大于9.5mm针片状颗粒含量（%）7.

7、0≤18粒径小于9.5mm针片状颗粒含量（%）8.3≤18＜0.6mm颗粒液限21.6＜28塑性指数3.8＜93.3.2粗集料级配研究为了较好的模拟振动压路机对道路材料的压实作用，采用振动法确定粗集料级配。（1）Ⅰ级级配试验，以主骨料d0（19.5~31.5mm）的用量为100，以d0用量5%为步长将粒径为（9.5~19mm）d1掺入到主骨料中，每次掺入后振动试件定位90s测定振实密度，建立填充数量与振实密度的关系，取密实度最大的一组用量作为d1的用量，（2）Ⅱ级级配试验，将d0和d1按(1)得出的比例混合，形成混合料记为d1o并按（1）步骤进行试验，得出d2

8、用量。（3）根据上述试验最后分别的到上