水泥稳定碎石基层配合比设计与试验检测过程控制对施工质量的分析

一、引言

在公路工程建设中，水泥稳定碎石基层作为一种常见的路面基层结构形式，因其具有良好的水稳定性、温度稳定性、整体性、抗冻性、力学性能以及耐久性等优点，被广泛应用。然而，水泥稳定碎石基层的施工质量直接关系到公路工程的使用寿命和性能。配合比设计与试验检测过程控制作为影响施工质量的关键因素，其科学性和严谨性至关重要。因此，深入研究水泥稳定碎石基层配合比设计与试验检测过程控制对施工质量的影响具有重要的现实意义。

二、水泥稳定碎石基层配合比设计要点

2.1 原材料选择

水泥稳定碎石基层的原材料主要包括水泥、碎石、石屑和水等。水泥应优先选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，且水泥的初凝时间和终凝时间应分别在 3 小时以上和 6 小时以上，不得使用早强水泥、快硬水泥和变质受潮的水泥。碎石应具有较高的强度和耐磨性，其粒径和级配应满足设计要求，以保证基层的强度和稳定性。同时，碎石应严格控制针片状含量、含泥量等指标，针片状含量应控制在 20% 以内，含泥量应符合相关规范要求。石屑应具有良好的级配，与碎石合理搭配，以提高混合料的密实度和强度。水应洁净，不含有害物质，以免对基层造成不良影响。

2.2 设计原则

水泥稳定碎石混合料应采用骨架密实型结构，以提高基层的承载能力和抗裂性能。设计级配应符合规范要求，其中 4.75mm 、2.36mm、 0.075mm 的通过量宜接近级配范围的下限，以减少细集料的含量，降低混合料的收缩性。混合料设计应在满足设计强度的基础上限制水泥用量，在减少含泥量的同时，限制细料、粉料用量，根据施工时气候条件限制含水量。一般来说，水泥剂量不宜超过 6% ，以避免因水泥用量过大而产生过多的干缩裂缝。

2.3 设计流程

首先，进行原材料的相对密度和筛分试验，确定各种原材料的物理性质和级配组成。然后，根据规定的原材料和混合料设计指标要求，通过试验选取合适的集料和水泥、矿质混合料级配组成设计。接着，确定水泥剂量，一般采用水泥试配剂量法，水泥剂量以水泥质量占全部粗细集料干质量的百分比表示。根据所选用的水泥剂量制备混合料，进行振动压实试验，并采用图解法确定其混合料的最佳含水量和最大干（压实）密度。按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件，试件在标准养护条件下保湿养生6d，浸水 24h 后，进行无侧限抗压强度试验。取符合强度要求的配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比，但工地实际采用的水泥剂量宜比室内试验确定的剂量略有增加，最多严禁超过 0.5% ，含水量略增加 0.5%～1.0% 。最后，进行延迟时间测定，在完成水泥稳定碎石底基层、基层配合比试验后，还应进行水泥稳定碎石延迟时间（从加水拌和到试件成型的间隔时间）对水泥稳定碎石性能影响试验，以确定施工时的容许延迟时间。

三、水泥稳定碎石基层试验检测过程控制要点

3.1 原材料检测

在原材料进场前，应进行严格的检测。对于水泥，要检测其强度、凝结时间、安定性等指标，确保水泥质量符合要求。碎石应检测其颗粒级配、压碎值、针片状含量、含泥量等，以保证碎石的物理性能满足基层施工的需要。石屑应检测其级配和含泥量，确保其与碎石能够良好搭配。水应检测其酸碱度、杂质含量等，避免使用不合格的水源。只有原材料检测合格后，方可允许进场使用。

3.2 混合料拌和检测

在混合料拌和过程中，应定期检测混合料的级配、含水量和水泥剂量。技术人员每天开机后要按频率取样进行筛分试验，一般进行白料筛分，作为拌和楼生产级配调整的依据

3.3 摊铺检测

摊铺前，应对下承层进行清理和测量放样，确保下承层的压实度、平整度、标高等符合要求。摊铺过程中，要检测摊铺厚度、松铺系数和摊铺平整度。摊铺厚度应根据设计要求和试验段确定的松铺系数进行控制，采用合适的摊铺机，并保持摊铺机匀速、连续摊铺，避免出现停机、开机次数过多等情况，以保证基层的平整度。

3.4 碾压检测

碾压是保证基层强度和稳定性的重要环节。在碾压过程中，应检测碾压顺序、碾压速度、碾压遍数和压实度。碾压设备宜选用振动和静碾两种型号的压路机，通过试验段确定碾压顺序、碾压速度和遍数。碾压过程中纵向接头应呈阶梯状错开，避免在同一横断面上，以消除碾压段产生的微小波浪。先用振动压路机初压，再振压，然后用静碾压路机复压，最后用振动压路机终压。压实度检测应采用合适的方法，如灌砂法、核子密度仪法等，确保基层的压实度达到设计要求。

3.5 养生检测

养生是保证水泥稳定碎石基层质量的重要环节。在养生期间，应检测基层的含水量和强度增长情况。要重视前三天的洒水养生，采用土工布覆盖后，应立即进行第一次洒水养生，侧面洒水。养生期间内应始终保持基层处于湿润状态，每天洒水次数应根据天气情况和基层的含水量进行调整。同时，要定期对基层进行钻芯取样检测，检测基层的强度和完整性，确保基层的质量符合设计要求。

四、配合比设计与试验检测过程控制对施工质量的影响

4.1 对基层强度的影响

合理的配合比设计能够确保水泥稳定碎石基层具有足够的强度。通过优化水泥剂量、集料级配等参数，可以提高混合料的胶结能力和密实度，从而增强基层的强度。严格的试验检测过程控制能够保证施工过程中各项参数符合设计要求，如混合料的含水量、水泥剂量等，避免因参数偏差导致基层强度不足。例如，水泥剂量过低，胶结能力不足，会导致基层强度下降；含水量过高或过低，都会影响水泥的水化反应，进而影响基层的强度。

4.2 对基层稳定性的影响

良好的配合比设计和试验检测过程控制有助于提高水泥稳定碎石基层的稳定性。合理的级配设计可以减少混合料的空隙率，提高基层的抗渗性和抗冲刷能力，从而增强基层的稳定性。在试验检测过程中，对原材料和混合料的各项指标进行严格检测，能够及时发现和排除不稳定因素，如原材料质量不达标、混合料拌和不均匀等，保障基层的稳定性。

4.3 对基层抗裂性能的影响

水泥稳定碎石基层容易产生干缩裂缝和温缩裂缝，合理的配合比设计和试验检测过程控制可以有效减少裂缝的产生。在设计配合比时，通过控制水泥剂量、细集料含量等参数，降低混合料的收缩性。在试验检测过程中，对混合料的延迟时间、含水量等进行严格控制，避免因施工过程中的不当操作导致裂缝的产生。例如，延迟时间过长，水泥的水化反应会受到影响，导致基层强度下降，容易产生裂缝；含水量控制不当，也会引起基层的干缩裂缝。

五、结论

水泥稳定碎石基层配合比设计与试验检测过程控制对施工质量具有重要影响。合理的配合比设计是保证基层质量的基础，通过科学选择原材料、遵循设计原则和规范设计流程，能够使基层材料具有良好的力学性能和稳定性。严格的试验检测过程。

参考文献：

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