市政道路水穩(wěn)基層水泥劑量的檢測及控制
關(guān)鍵詞：市政道路，水穩(wěn)基層，施工質(zhì)量，水泥劑量，檢測控制
在廈門的城市道路建設(shè)中，水泥穩(wěn)定碎石已被廣泛用于修建高等級道路路面的基層或底基層，雖然其具有易于取材、經(jīng)濟適用、強度較高、板體性好等優(yōu)點，但是隨著使用的不斷普及，施工質(zhì)量控制上也出現(xiàn)許多缺陷與不足，尤其是水泥劑量控制不好，對基層的質(zhì)量影響很大，水泥劑量太小，則不能確�；鶎拥膹姸龋欢刻蠹炔唤�(jīng)濟，還會使基層的裂縫增多，進而影響到路面面層投入使用后的水穩(wěn)性。因此，水泥劑量檢測及控制，是水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制領(lǐng)域中的一個重要環(huán)節(jié)。
要想能通過準確檢測及控制水泥穩(wěn)定碎石中的水泥劑量來指導施工，首先應在試驗室配備不同水泥劑量的土樣，測定與之對應的不同EDTA化學試劑的耗量，繪制標準曲線，為下一步采用EDTA滴定法現(xiàn)場測定施工拌和時的水泥劑量做檢測準備；然后在生產(chǎn)過程中按照規(guī)范要求每2000m2檢測1次，至少6個樣品，用EDTA滴定法試驗檢測，再根據(jù)試驗結(jié)果進行調(diào)整；最后定期對工程數(shù)量與實際使用水泥劑量進行計算比較。
一、工程實例
廈門某工業(yè)區(qū)三期B標市政工程，水泥穩(wěn)定砂石基層采用粗粒式穩(wěn)定碎石，碎石10~30mm，石屑0~10mm，粗砂0~5mm，集料塑性指數(shù)為6.4，液限24.7%，施工配合比設(shè)計中各種集料的比例為碎石：石屑：砂=50：35：15，合成級配滿足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）中3號級配要求，集料壓碎值為22.6%，穩(wěn)定劑為P.C32.5硅酸鹽水泥，5%水泥劑量的穩(wěn)定碎石擊實試驗結(jié)果：ω0為6.0%，ρdmax為2.29g/cm3。
二、標準曲線繪制
眾所周知，標準曲線是工地檢測水泥劑量的標準，如果標準曲線的繪制出現(xiàn)問題，將無法保證水泥穩(wěn)定碎石施工質(zhì)量。為了更好地指導生產(chǎn)，共設(shè)計了4種不同情況的集料（表1），通過這4種不同情況集料的標準曲線，尋找他們之間的關(guān)系，得到更加合理的標準曲線�！�
注：1.水泥劑量按照0、2%、4%、6%、8%摻入；2.最佳含水量為6%；3.考慮到加水后的集料通過2.36mm篩比較困難，而改用4.75mm篩
通過對4種不同方式配制而成的試樣進行EDTA試驗，試驗時所用EDTA溶液是一次配制而成，氯化氨和氫氧化鈉溶液配制多次，得到的結(jié)果如表2，標準曲線見圖1。
由表2、圖1，可以得出以下初步結(jié)論：
1、混合料不過篩，直接按照配合比取干混合料摻兌水泥繪制標準曲線，這種做法符合現(xiàn)場實際。試樣中水泥顆粒無丟失，水泥劑量較準。每一份標準試樣的顆粒級配可能不同，而且施工現(xiàn)場的混合料顆粒級配也不可能與標準試樣土相同，由于標準試樣所取樣較少（300g），有時試樣級配差異大，影響了試驗精度�；旌狭衔催^篩用來做滴定所得標準曲線不平順、不圓滑，說明誤差大，而且在4%以內(nèi)時變化較大，曲線陡，如圖1中1#曲線。
2、混合料按照配合比進行配合過篩，過篩后再摻水泥來做試驗，就會改變試樣種類，使試驗室所做試驗與今后現(xiàn)場檢測的混合料種類不符，不能達到試驗室標準試驗是模擬施工現(xiàn)場情況繪制、準確計量得到結(jié)果的目的。因為現(xiàn)場根本不是將混合料過2.36mm篩后再用細顆粒拌水泥穩(wěn)定料，但繪制的標準曲線圓順，曲線比較平穩(wěn)，如圖1中2#曲線。
3、混合料加水泥和水后直接過篩，由于水泥的粘結(jié)作用，過2.36mm篩非常困難，試驗時采用過4.75mm篩，從水泥與混合料粘結(jié)的作用機理可以得出，當細顆粒多時，水泥與混合料接觸的面積大，拌和時粘結(jié)在集料顆粒表面的水泥成分要多，過篩后的集料水泥含量偏大，加氯化氨溶液后攪拌時懸浮在水中的水泥顆粒成分多，在同一水泥劑量的情況下，需要消耗的EDTA量要多，符合實際情況，而且曲線比較平順，如圖1中3#曲線。
4、如果混合料摻加水泥拌成穩(wěn)定碎石再過篩，由于水泥與集料之間沒有水的作用，粘附能力較差，過篩時水泥會在篩分時落到細粒混合料中，因而使得集料中的水泥含量比其他3種情況更大，按照同一種水泥劑量配制的情況下，消耗的EDTA溶液更多，曲線變化較大，如圖1中4#曲線。
5、1#曲線和2#曲線相差比較少，特別在水泥劑量為3%~5%，兩條曲線基本重疊，在同一EDTA溶液耗量的情況下最大僅相差0.6%，如果現(xiàn)場采用2#曲線作標準曲線時，建議改用這兩條曲線的平均值確定的曲線，如圖1中5#曲線。
三、水泥劑量檢測
現(xiàn)場進行水泥劑量EDTA試驗的難點是試驗取樣問題，根據(jù)《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（T0809-94）EDTA滴定法中的要求，選取有代表性的水泥穩(wěn)定碎石混合料300g，為了克服取樣困難，可嘗試采用：
1、取3000g混合料過4.75mm篩,然后再從過篩后的試樣中取兩份各300g滴定，采用3#標準曲線來確定水泥劑量。
2、取樣嚴格按照混合料四分法，然后取兩份試樣各300g滴定，采用2#標準曲線來確定水泥劑量（規(guī)范要求方法）。
3、從拌和機皮帶取白料（沒有加水泥）然后按照前面3#標準曲線確定的水泥劑量加水泥再滴定，用5#曲線檢驗水泥劑量。
4、兩種試驗方法結(jié)果的比較，下基層試驗路段鋪筑中，共鋪筑300m，按照150m一次測6個試樣，在拌和站取水泥穩(wěn)定料按照前述3種試驗方法進行了12次試驗，試驗情況如表3。
由表3可知：用3#標準曲線滴定的水泥劑量的平均值偏低，但是變異系數(shù)小，用2#標準曲線滴定的水泥劑量的平均值稍大，同時變異系數(shù)大，因為過4.75mm篩后取樣時能夠保證試樣比較一致。由于取樣量只有300g，當用四分法進行取樣時很難保證粗細比例跟拌和機出來的料一樣，粗細料比例變化很大，特別是碎石中的大顆粒，加上人為因素，EDTA試驗結(jié)果變化大，經(jīng)過上面的對比試驗認為，按照3#標準曲線的試驗方法可行，操作性強，人為因素影響少。因此，工業(yè)區(qū)三期B標市政工程采用3#標準曲線的試驗方法進行水泥劑量的檢測及控制。
四、水泥劑量控制
1、過程控制
標準曲線和EDTA水泥劑量試驗是施工水泥劑量控制的準備工作，根據(jù)EDTA試驗檢查施工當天每段時間的水泥劑量是否達到基層配合比設(shè)計要求，如果檢測出來的水泥用量偏高，需要減少拌和機水泥出量，一般采用轉(zhuǎn)速控制水泥量；否則，調(diào)高轉(zhuǎn)速，直到水泥劑量在4.5%~5.5%之間。
2、工程量與用量核對控制
由于基層施工需要的水泥用量大，且一般是散裝水泥。這樣，可以5d或者1周為1個時間段來核對水泥用量和實際施工的工程量。如經(jīng)過計算理論上需要的水泥量和實際施工時所用的水泥量相差不超過±5%，認為拌和機的水泥計量正常，從5d施工的1.5Km基層看，需要的水泥用量為408t，實際購買用于該段基層的水泥量為420t，偏差為+2.93%，說明水泥控制情況較好。
3、結(jié)果控制
根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）的要求，以6d保濕，浸水24h后無側(cè)限抗壓強度進行控制。同時基層施工的齡期為7~10d時，應能取出完整率達到80%以上的芯樣，這樣的基層才合格。從已施工的下基層交驗情況看，無側(cè)限抗壓強度達到4.8~5.2Mpa，芯樣完整率基本上達到80%~90%，基層裂縫少，實踐證明以3#標準曲線檢測及控制水泥劑量，水泥穩(wěn)定砂石基層質(zhì)量得到很好的控制，這從后期的水穩(wěn)基層鉆芯取樣及質(zhì)量評定結(jié)果均符合要求得以充分證明。
五、注意事項
1、為了提高試驗的精度，在標準曲線試驗及現(xiàn)場檢測水泥劑量的試驗過程中，每個樣品攪拌的時間、速度和方式應力求相同。具體做法可在做標準曲線試驗時記錄好每分鐘攪拌的次數(shù)，在今后的試驗中均應力求相同。
2、配制的氯化氨溶液，可根據(jù)待測樣品數(shù)量確定，最好當天用完，不要放置過久。
3、做標準曲線時，應使工地實際所用水泥劑量位于準備標準曲線所用劑量的中間，即應有兩種劑量大于實用劑量、兩種劑量小于實用劑量。
4、混合料取樣一定要有代表性，混合料含水量控制在允許偏差（±2%）范圍內(nèi)。
5、素集料或水泥如有改變，必須重做標準曲線。
六、結(jié)束語
隨著水泥穩(wěn)定碎石基層在城市道路建設(shè)中的推廣，水泥穩(wěn)定碎石基層的水泥劑量檢測和控制變得越來越重要，施工水泥穩(wěn)定碎石基層時必須從施工過程和結(jié)果來控制水泥劑量；同時，需要一種適合工地實際情況，可操作性強、變異系數(shù)小的控制與檢測辦法；以確保所施工的水泥穩(wěn)定碎石基層在經(jīng)濟上節(jié)約，功能上滿足半剛性基層混凝土路面的要求。
參考文獻：
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[4]JTJ034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].
[5]JTJ057-94公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程[S].
