掺粉煤灰水泥稳定碎石基层混合料的微结构

水泥稳定碎石基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量好坏直接影响路面的质量和寿命。针对水泥稳定碎石基层材料常出现的收缩裂缝病害,文中提出了掺粉煤灰水泥稳定碎石基层。大量室内试验表明,掺粉煤灰水泥稳定碎石基层材料具有良好的路用性能,尤其是抗裂性能较好。

近年来水泥稳定碎石基层在高等级公路上得到广泛应用,作为道路主要承重层,水稳碎石基层必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性,同时避免出现过多的裂缝,从而造成路面出现网裂、沉陷、唧浆等早期破坏。如何控制好基层混合料所用原材料的质量及混合料的级配、灰剂量、含水量等,确保混合料的质量及其稳定性、均匀性,无疑是实现以上目标的关键环节。

针对目前施工技术规范中的水泥稳定碎石混合料设计方法与现场施工情况相脱节的现象,总结了现行配合比设计中存在的问题,根据研究成果和工程实践,对水泥稳定混合料的级配范围、最大干密度取值进行比较研究,提出了优化措施,并在试验路工程中得到了较好的验证。

由于室内外成型方法的差异,目前规范中的水泥稳定碎石基层设计与现场施工脱节,设计结果不能直接指导施工。笔者总结了现行配合比设计中存在的问题,对水泥稳定混合料的级配范围、最大干密度取值进行优化,以期达到室内设计与现场施工的匹配。文中提出的观点在试验路工程中得到了验证。

为了改善水泥稳定碎石的抗裂性能,在水泥稳定碎石材料中按等量取代法掺入粉煤灰,研究了掺不同剂量粉煤灰量的水泥稳定碎石基层的路用性能,并利用扫描电子显微镜对掺粉煤灰的水泥稳定碎石的路用性能形成机理进行了分析。室内试验结果表明,粉煤灰按30%等量取代的水泥稳定碎石基层具有良好的路用性能,尤其是具有良好抗裂性能。

对不同剂量粉煤灰的水泥稳定碎石性能指标试验研究,并利用扫描电子显微镜分析其路用性能形成机理,试验结果表明:30%水泥被粉煤灰等量取代的稳定碎石路用性能最好,尤其是具有较好的抗裂性能。

检 查 下 承 层 清 理 下 承 层 施 工 测 量 放 样 厂 拌 混 合 料 运 输 拉 基 准 线 摊 铺 碾 压 检 测 压 实 度 养 护 自 检 验 收 石灰、粉煤灰稳定碎石基层 1施工方法：厂拌、摊铺机施工 a.选用稳定土拌和设备设站进行集中拌和，拌和站的位置要适宜，即考虑原材料的 进场方便又要考虑成品料的运距。 b.检查验收下承层的压实度、平整度、横坡度、高程、厚度、宽度、无侧限压强， 进行工序交接。 c.做好培路肩及施工前的清扫工作。 d.施工放样，恢复中线每10m钉一中桩，同时放出边桩，测出边桩顶标高并进行复 核。 e.做好配合比设计，按配合比备足各种合格的原材料。 f.充分消解石灰（生石灰块）但不得水分过多，并过筛测定钙镁含量。 g.选择自震动及夯锤的摊铺机进行摊铺，以提高摊铺压实系数，减少碾压推移而造 成平整度降低。 h.做好试验段以确定施工工

石灰、粉煤灰稳定碎石基层

本文以粉煤灰在民用航空机场跑道基层施工中的利用为例，详细阐述了粉煤灰用于水泥稳定碎石基层时配合比的设计与确定，力学性质的变化与对比，以及混合料拌和施工控制措施等，并就粉煤灰在水泥定碎石基层中的应用作了评价。

采用标准养护和高温养生条件下石灰粉煤灰水泥稳定碎石的抗压强度,对比分析了养生条件对其强度形成的影响,并运用回归模型建立其抗压强度和养生龄期之间的关系曲线,得到高温养生和标准养护的强度关系式。结果表明:通过高温养生的方式,石灰粉煤灰水泥稳定碎石的养生时间可大大缩短,有利于道路快速施工和节约工程造价。

在温度变化或失水作用下,水泥稳定碎石基层材料产生的收缩应变如果超过材料本身所能承受的极限拉应变,就会造成沥青路面的早期破坏。本文针对不同掺量粉煤灰的水泥稳定碎石半刚性材料,进行了力学性能和收缩性能试验,通过对试验结果的分析可以得出粉煤灰的掺入可以改善和提高水泥稳定碎石材料的综合路用性能,并确定出了粉煤灰最佳的掺量值。

以水泥稳定碎石基层抗裂性能研究现状为基础,着重分析了分析了水泥剂量、集料级配对水泥稳定碎石基层抗裂的影响,并提出了一些提高水泥稳定碎石基层抗裂的施工措施。

水泥稳定碎石作用原理水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料填充骨料的空隙,按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石间的嵌挤锁结和胶凝材料的胶结力原理。其初期强度高,并且强度随龄期而增加很快结成板体,因而具有较高的强度,抗渗度和抗冻性较好。水稳水泥用量一般为混合料2%～7%,7d的无侧限抗压强度可达1.5%～4.0%mpa,较其它路

通过济南奥体市政工程水泥稳定基层的施工实践，详细阐述了水泥稳定碎石基层施工质量控制的关键步骤，以及应注意的几个问题。

水泥稳定碎石基层（底基层）试验检测频率及标准（一） 试验 种类 序 号 材料或构 件品种 具体试验 项目 质量标准 承包人频 率或容 试验方法取样方法评定方法 标 准 试 验 － 水 泥 稳 定 碎 石 1水泥 细度 硅酸盐水泥比表面积大于 300m2/kg普通水泥80μm方 孔筛筛余≤10% 不同配合 比或更换 材料时重 新做1次 jtge30-2005 t0502-2005 参照《公路工程水泥及水泥混凝 土试验规程》（jtge30-2005） 散装水泥取样：采用槽形管式取 样器取样。可在水泥运输车上直 接取样，取样数量12kg。 每个检查 项目的平 行试验次 数或一次 试验的试 样数必须 按相关试 验规程的 规定执行， 并以平均 值评价是 否合格。 标准稠度 用水量 普通硅酸盐水泥初凝不得早于 3h，终凝宜大于6小时。（终凝

44 水泥稳定碎石基层（底基层）试验检测频率及标准（一） 试验 种类 序 号 材料或构 件品种 具体试验 项目 质量标准 承包人频 率或内容 试验方法取样方法评定方法 标 准 试 验 － 水 泥 稳 定 碎 石 1水泥 细度 硅酸盐水泥比表面积大于 300m2/kg普通水泥80μm方孔筛 筛余≤10% 不同配合 比或更换 材料时重 新做1次 jtge30-2005t0502-2005 参照《公路工程水泥及水泥混凝 土试验规程》（jtge30-2005） 散装水泥取样：采用槽形管式取 样器取样。可在水泥运输车上直 接取样，取样数量12kg。 每个检查 项目的平 行试验次 数或一次 试验的试 样数必须 按相关试 验规程的 规定执行， 并以平均 值评价是 否合格。 标准稠度 用水量 普通硅酸盐水泥初凝不得早于 3h，终凝宜大于6小时。（终凝

湖北省引江济汉工程渠顶道路（荆州段） 提档升级建设工程a标段（k3+180—k14+680） 水泥稳定碎石基层 专 项 施 工 方 案 河南省中原水利水电工程集团有限公司 引江济汉工程渠顶道路（荆州段）a标项目部 二〇一四年十月三十一日 水泥稳定碎石基层 湖北省引江济汉工程渠顶道路（荆州段）提档升级建设工程a标段，起止桩 号为k3+180~k14+680，长11.5km，其结构为16㎝厚水泥稳定碎石底基层+16㎝ 厚水泥稳定碎石是基层+22㎝厚5.0mpa砼面层以及安保工程，路基宽度为8.5m, 路面宽度为7m。采用的主要技术标准如：下采用双向两车道限制级二级公路标 准设计，设计速度为60km/h：汽车荷载等级：公路-ⅱ级。 水泥稳定砂砾混合料采用1台pld1300l型强配料机配合2台js500强制性 搅拌机拌和，数台20t自卸车运输混合料，机械摊铺

（一）材料 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均适用于稳定土。 但不得使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。宜采用强度等级不小于 32.5级的水泥。 2、集料 水泥稳定碎石集料的最大粒径不应超过31.5mm，压碎值不大于30%。 （二）混合料组成设计 1、混合料的组成设计应符合《公路路面基层施工技术规范》(jtj034-2000) 的有关规定。 2、水泥稳定碎石基层材料组成设计，采用集料嵌挤设计方法，在满足施工 和易性条件下提高粗集料用量，在满足强度标准的前提下尽量降低水泥用量，减 少裂缝。粒径4.75mm以上的集料含量不得少于70%。 水泥稳定碎石混合料中碎石的级配范围 方筛孔尺寸31.5199.54.752.360.60.075 通过质量百分率(%)10068-8638-5822-3216-288-15

分析了路面基层施工技术规范中水泥稳定碎石基层设计方法存在的不足,提出了基于路用性能的高性能水泥稳定碎石集料混合料抗裂型的级配范围和设计方法,在某一级公路上进行了验证。通过相应措施,有针对性地对这些裂缝产生原因,采用级配、施工等措施加以控制。通过下基层和上基层路面状况普查,证实了水泥稳定碎石基层裂缝数量、开裂程度大大降低,表现出优良的综合路用性能。

河南科技!""#$%"上 !!近年来!随着载重车辆数量的增加!新修建的路 面用不了三"五年便出现大面积的龟裂"坑槽等病害# 现以豫!"洛界线郏县至襄县交界段改善工程实践为 例!对水泥"粉煤灰稳定碎石基层的施工控制技术加 以分析$ 一%混合料的组成 为节省投资!增加基层强度!在水泥稳定碎石中 加入就地取材的粉煤灰!组成水泥"粉煤灰稳定碎石 基层$混合料配合比为水泥&粉煤灰&碎石’(&%#&)"!因 粉煤灰含水量在!"*+",左右!所以施工配比调整为 (&%-$.&)"&最佳含水量为/$),&最大干密度!$%.0123+& 松铺系数为%$#-$ 二%原材料的要求 %$水泥’为了保证混合料在一定时间内能够拌和% 运输%摊铺%碾压完成!

在国内路面基层设计中,未见采用水泥粉煤灰稳定碎石的形式,通过高速公路的施工实践,形成了一套关于水泥粉煤灰稳定碎石基层的技术要求。

水泥粉煤灰稳定碎石这种新型半刚性材料已在我国一些地区使用,为了更好地挖掘这种材料的潜能,减少使用中的不足,在新掺配比例的基础上,对其耐久性能——抗冲刷性能、疲劳性能和抗冻性能进行了研究,从抗冲刷性能和抗冻性能综合考虑,水泥剂量外掺不宜小于5%。