路面基層混合料組成設(shè)計的探討

曹  陽  梁廣德   許云燕

河南省交通公路工程局

    隨著國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加大投人，我國的高速公路建設(shè)正面臨著一次突飛猛進的發(fā)展。近幾年來，我省的建高速公路項目多達(dá)46條，在全國位居首位，這就對路面基層混合料組成設(shè)計優(yōu)化的要求越來越高。混合料組成設(shè)計應(yīng)根據(jù)招標(biāo)文件的規(guī)定，針對工程施工的要點和特點，通過合理的混合料組成設(shè)計，選擇既滿足路面基層強度的要求，又比較經(jīng)濟合理最佳的混合料組成設(shè)計，以達(dá)到保證工程質(zhì)量的目的。

1、原材料的選擇

    混合料的組成設(shè)計的優(yōu)劣，取決于原材料的規(guī)格，質(zhì)量是否符合規(guī)范要求。換句話說，對料場的考查、原材料的選擇是混合料組成設(shè)計工作中的重中之重。

    (1)水泥：可選用粉煤灰質(zhì)硅酸水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。

    (2)水：凡是飲用水(含牲畜飲用水)均可用于水泥穩(wěn)定碎石基層的施工。

    (3)集料：用于水泥穩(wěn)定碎石基層中的碎石、細(xì)集料應(yīng)質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈，并具有良好的級配。其級配范圍符合表1的要求。其技術(shù)指標(biāo)要求應(yīng)符合表2的要求。

表1    集料級配范圍

表2    集料技術(shù)指標(biāo)

2、混合料組成設(shè)計

    (1)按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034．2000)的有關(guān)規(guī)定，進行混合料的組成設(shè)計試驗。

    (2)在所選定的料場取有代表性的樣品，進行下列項目的試驗：①篩分：篩分時應(yīng)嚴(yán)格按照試驗操作規(guī)程(JTJ058．2000)進行篩分，這是組成設(shè)計的準(zhǔn)備工作和重要的一環(huán)。用來確定合適的摻配比例，使混合料級符合表l的級配標(biāo)準(zhǔn)；②液限和塑性指數(shù)；③碎石的壓碎值試驗；④有機質(zhì)含量；⑤酸鹽含量⑥水泥強度等級和初、終凝時間。

    (3)混合料組成設(shè)計試驗步驟：①備用一種樣品，不同水泥劑量的混合料。②通過擊實試驗，確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度，應(yīng)至少做三個不同水泥劑量。基層采用5.5 ％、6.0％進行混合料的擊實試驗。③按工地預(yù)定達(dá)到的壓實度，分別計算不同水泥劑量的試驗應(yīng)有的干密度。④按最佳含水量和計算得的干密度制備}式件，進行試驗時作為試驗的最小試件數(shù)量應(yīng)不少于l3個。⑤試驗在規(guī)定溫度(20±2℃)下保濕養(yǎng)生6天，浸水l天后，按《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057—94)進行無側(cè)限抗壓強度試驗。⑥計算試驗結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)。⑦水泥穩(wěn)定碎石的7天浸水平均抗壓強度R平應(yīng)符合下式要求：R平≥-R設(shè)(1-Zαcy)。

    R設(shè)為設(shè)計抗壓強度：CV為試驗結(jié)果的偏差系數(shù)(小數(shù)計)；Zɑ為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布率(或置信度僅)而變的系數(shù)，高速公路取保證率95％，Z=1.645。

3、水泥穩(wěn)定碎石延遲時間的試驗

    (1)高速公路水泥穩(wěn)定碎石的施工，對延遲時間試驗的要求已經(jīng)提高到了相當(dāng)高的位置，是混合料組成設(shè)計中必做的試驗項目。施工前必須做延遲時間的試驗確定在施工中應(yīng)該控制的延遲時間來指導(dǎo)施工。表3是水泥穩(wěn)定碎石延遲時間對強度、于密度影響的幾組數(shù)據(jù)。

表3

    從表中可以看出，延遲時間越長，混合料強度和干密度的損失愈大。延遲時間為4h，強度則從無延遲時的6.4MPa降到5.2MPa，降低了l8.8％，干密度從2.36g/m³降到2.32g/m3，僅為無延遲時間時的98.3％。一般來說，只要強度降低值是無延遲時間強度的20％以內(nèi)，那么這個時間段就是施工中應(yīng)該控制的延遲時間。

    (2)延遲時間的試驗步驟：①備所確定的水泥劑量對混合料若干拌和好。②每間隔l小時，做一次擊實試驗(共間隔8小時)，找出干密度和含水量。③成型試件(Ф150 X150mm)每組至少l3個。④試件在規(guī)定的溫度(20土2℃)下保濕養(yǎng)生6天、浸水l天后按《公路工程無機結(jié)合料試驗規(guī)程》(JTJ057．94)進行無側(cè)限抗壓強度試驗。⑤繪出干密度與時間、強度與時間的關(guān)系圖像。⑥確定施工的延遲時間

4、結(jié)語

    一個好的混合料組成設(shè)計，為路面基層的施工提供可靠的依據(jù)，為路面的基層的工程質(zhì)量提供強有力的保證，為高速公路的整體質(zhì)量奠定了良好的基礎(chǔ)。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)