水泥稳定碎石基层强度影响因素研究

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1、水泥稳定碎石基层强度影响因素研究　　【摘要】近年来,水泥稳定碎石基层在高等级公路的修筑中得到了越来越普遍的使用,这是因为在半刚性基层结构中,水泥稳定碎石基层除具有一定的强度、刚度和整体性,还具有较好的水稳性和抗冻性,而且可供稳定的材料种类多,选择面广泛,早期强度高,有利于加快施工进度,在路面的使用过程中弹性变形较小,使用年限长,承载力高等优点。在高速公路水泥稳定碎石基层施工过程中，由于施工控制不严或施工质量控制体系不完善等原因，容易造成强度产生太大变异甚至造成工程质量缺陷。因此，进行水泥稳定碎石基层强度影

2、响因素分析及控制研究，并对施工质量控制提出合理建议，以保证基层强度的符合性和稳定性。本文水泥稳定碎石基层强度控制进行了研究。【关键词】水泥稳定碎石基层分析研究中图分类号：TV42文献标识码：A前言强度是目前水泥稳定碎石设计的唯一指标,也是施工质量的控制依据。以往对水泥稳定碎石强度的研究,大多以重型击实试验确定最大干密度和最佳含水量,7并以静压法成型试件为基础。然而,重型击实试验和静压成型试件方法已落后于生产实际,成型的试件与现场基层实际结构不吻合,试验结果难以客观地反映水泥稳定碎石真实的力学性能,也无法科

3、学有效地指导水泥稳定碎石设计与施工。鉴于此,本文在对振动试验方法可行性验证的基础上,采用能充分模拟现场施工过程和振动碾压效果的振动试验方法成型试件,定量研究各因素对水泥稳定碎石强度特性的影响规律。该研究成果有助于工程技术人员更好地认识水泥稳定碎石组成结构与强度之间规律,从而更好地指导水泥稳定碎石设计与施工,提高工程质量。碎石的化学组成有机质的含量。碎石中含有有机质对水泥的胶结是很有害的。含有少量有机质的水泥稳定碎石，早期强度很低，约只有0.2Mpa,过一个星期后，强度才逐渐增长。而不含有机质的水泥稳定碎石

4、其强度一开始就增长，而且其强度最高可达4.2MP，为含有机质的21倍。为此现行规范规定,在用水泥稳定碎石做底基层时，有机质的含量不得超过2%，做基层时，有机质的含量不得超过0.5%。7某些地区的石料中以及工业废料中可能含有硫酸盐。硫酸盐能与结硬水泥中铝酸三钙结合而产生硫酸铝酸钙。这一新生物能膨胀，使原来的体积增大，从而破坏水泥稳定碎石的胶结，影响水泥稳定碎石的强度。因此，硫酸盐含量达到一定的程度，就不能用水泥稳定。现行规范中规定硫酸盐的含量不得超过0.25%。但规范中对原材料的试验中提到在“有必要的时候”

5、才进行有机质含量和硫酸盐含量进行测定，对什么情况下进行或不进行有机质含量和硫酸盐含量测定没有明确说明。我们在调研中注意到，各地对集料中有机物的含量和硫酸盐的含量都没有进行测定，那么硫酸盐的含量是否超标就无从而知了。因此建议在选用水泥稳定粒料之前对硫酸盐的含量进行测定，对于硫酸盐含量超过0.25%的石料，不应用水泥稳定。水泥稳定碎石强度形成机理1、机械作用。水泥稳定碎石水泥的水化和硬化的过程，本质上和水泥混凝土没什么差别，只是水泥用量较少，其强度就必须主要靠颗粒之间的挤压、摩擦和接触处的水泥胶结来弥补。水泥

6、稳定碎石混合料前期经压实和拌合，颗粒之间接触变得紧密，水泥硬化也就更充分，从而可以大大的提高强度，以抵抗荷载和温度应力。在利用水泥来稳定碎石的过程中，水泥、碎石和水之间发生了多种复杂的作用，包括物理作用、物理化学作用以及化学作用，从而使碾压前的水泥、碎石松散体逐渐形成整体性材料，即强度逐渐形成。其中，物理作用包括碎石与碎石的嵌挤作用，混合料的拌和、压实作用等。物理化学作用包括碎石颗粒与水泥及水泥水化产物之间的吸附作用，微粒的凝聚作用,7水及水化产物的扩散、渗透作用，水化产物的溶解、结晶作用等。化学作用主要

7、有水泥颗粒的水化、硬化作用，有机物的聚合作用以及水泥水化产物与粘土矿物之间的化学作用等。化学作用。化学作用主要有水泥颗粒的水化、硬化作用,有机物的聚合作用以及水泥水化产物与粘土矿物之间的化学作用等。水泥稳定碎石强度影响因素材料组成与结构决定材料性能，水泥稳定碎石材料组成是指集料、水泥剂量和含水量，水泥稳定碎石结构取决于密实度和矿料级配及其排列方式。影响室内试件组成结构的因素主要有最大干密度、最佳含水量和试件成型方式，而水泥剂量又取决于试件7d无侧限抗压强度，可见最大干密度和最佳含水量的确定方法、室内试件成

8、型方式直接决定室内水泥稳定碎石试件组成结构并影响试验结果。现场水泥稳定碎石基层组成结构取决于室内确定的最大干密度、最佳含水量、水泥剂量和振动碾压对集料级配及其排列的影响。因此，室内最大干密度和最佳含水量的确定方法、试件成型方法能否充分模拟现场施工过程和振动碾压效果，直接影响着水泥稳定碎石设计与施工的有效性及工程质量。对水泥稳定碎石强度影响的分析研究7集料的级配组成。一组良好的集料组成，总是要求其空隙率最小，比表面的总和也不太大