水泥稳定碎石掺加河砂提高强度的探讨

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年40卷8期   作者:张 杰
[导读] 水泥稳定碎石是半刚性材料,在国内外民航机场场道工程中应用广泛。
        张 杰
        河北建设集团股份有限公司
        摘要:水泥稳定碎石是半刚性材料,在国内外民航机场场道工程中应用广泛。而水泥稳定碎石基层抗压强度直接影响着道面结构层的整体质量。本文结合援莫桑比克赛赛机场项目(飞行区标段)水稳基层施工情况,对通过掺加河砂提高水泥稳定碎石抗压强度进行探讨,希望对类似水泥稳定碎石层施工起到借鉴作用。
        关键词:水泥稳定碎石;河砂;强度
        近几年,随着经济的发展国内外加大了民航机场建设步伐,水泥稳定碎石层作为道面结构的承重层,也是应力扩散的结构层,它的质量是工程质量的控制重点。但部分国家设备比较落后,石料质量参差不齐,如何能够提高水稳层工程质量尤为重要,因此,做好水稳层抗压强度是关键。
一、配合比试验
        由于莫桑比克当地设备落后,石材厂单一,无可选择性,且含泥量较高,整体质量较差。本项目根据石料厂所供应的粗集料和细集料的粒径大小组成情况确定生产配合比,其中10-25碎石掺量41%,5-10碎石掺量19%,0-4.75粗石粉掺量40%。接着根据图纸设计要求初步确定水泥剂量分别为3.8%、4.3%、4.8%,并通过击实试验制作试块,验证7天无侧限抗压强度。
        试块制作完成后脱模时,部分试块出现松散现象,未能成型;经试块验证,7天无侧限强度不能满足设计要求。
二、原因分析
        根据试块强度情况,试验人员对原材进行重新评价。本设计采用莫桑比克某品牌P.S.A32.5水泥,经试验检测,初凝时间和终凝时间、抗压强度、抗折强度、安定性和细度均能满足要求。对集料进行含泥量检测发现含泥量为8%,石粉含泥量高达10%。初步断定集料含泥量过高,配合比试块强度不能够达到设计要求。
三、重新进行配合比设计
        本项目临近当地河流,河砂充足,经筛分试验,河砂粒径只要集中在0.15mm-0.6mm,且含泥量为0.2%。技术人员重新进行配合比设计,采用河砂替代部分石粉,降低集料含泥量,从而提高水泥稳定碎石强度。
        根据当前水泥稳定碎石基层材料现状,项目重新进行配合比设计,其中10-25碎石掺量41%,5-10碎石掺量19%,0-4.75粗石粉掺量20%,河砂掺量20%,并对该配合比进行试验验证。
        1、级配设计
        对集料取样进行筛分,筛分结果见图1,根据筛分结果以及规范要求,对集料进行级配设计,设计结果见图2、图3。

        图1 集料筛分试验结果


        2、设计级配击实试验
        根据上述级配设计结果,按照JTG E51-2009的试验方法对设计级配进行不同水泥剂量下混合料击实试验,并根据实验结果确定混合料的最佳含水量和最大干密度。
        同时根据击实试验结果,对设计级配进行不同水泥剂量写的无侧限抗压强度试验。按照本项目设计要求,下基层取设计强度为2.5MPa,上基层取设计强度为4MPa。
        设计级配不同水泥剂量下无侧限抗压强度实验结果见图4。

        图4 水泥稳定碎石实验结果
        从实验结果看,通过掺加河砂,水泥稳定碎石混合料强度能够满足设计要求,选取水泥:集料配比为:3.8:100为实验室下基层配合比,集料配比为:4.8:100为实验室上基层配合比。
        四、结论与展望
        水泥稳定碎石基层施工过程中,为了确保基础施工质量,就需要做好配合比试验工作,本项目通过配合比试验,在水泥稳定碎石混合料中掺加优质河砂很好的解决了混合料因含泥量高导致的强度不足的问题。
        下一阶段,笔者将根据本文实验结果,进一步研究河砂掺量对水泥稳定碎石强度的影响。
        参考文献:
        [1] 尹晓坤,浅述水泥稳定碎石基层配合比试验及施工技术.云南,曲靖公路管理总段:1008-3383(2016)10-0079-02.
[2] 徐芳元,水泥稳定碎石基层中黄砂掺加量的优化实验研究.广州,广州市公路开发公司: 1009-6477(2010)01-0016-05.

作者简介:张杰,男,汉族,1992年1月5日,河北唐山人,本科,工程师,研究方向:道路桥梁
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: