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公路水泥稳定碎石层试验检测技术的应用分析

作者

曾文栎

安徽路港通工程试验检测有限公司

摘要:为最大限度上确保公路水泥稳定碎石层的性能符合公路使用要求,需要运用试验检测技术对其指标进行分析。公路水泥稳定碎石层试验检测项目主要包括原材料、混合料、水泥,将各项试验检测结果与设计要求进行对比。J项目对公路水泥稳定碎石层进行试验检测,对试验检测影响因素进行分析,包括水泥延时、级配筛分,开展材料及混合料试验检测、无侧限抗压强度试验检测,对检测数据进行整理并修正,确保检测结果满足公路水泥稳定碎石层设计要求。

关键词:公路水泥稳定碎石层;试验检测;性能分析

引言:公路水泥稳定碎石层作为公路的重要结构,对其承载力、耐久性提出较高的要求。为确保公路水泥稳定碎石层质量达到公路运行标准,需要对其进行试验检测。检测人员应当结合实际情况选择合适的技术,以确保试验检测结果的客观性、准确性,为公路高质量建设提供支持。

1公路水泥稳定碎石层试验检测项目

1.1原材料

原材料的质量与公路水泥稳定碎石层的强度、密度、压实度存在直接关系,通过对原材料进行检测,使公路水泥稳定碎石层质量从源头上得到保障。材料管理人员应当对进入施工现场的原材料进行分类存储,为避免原材料质量在存储过程中受到影响,材料管理人员需要在存储原材料过程中避免其环境潮湿[1]。

为确保试验检测效果,对不同类型原材料进行检测时应当对样本进行严格筛选,在筛选碎石样本时,应当优选坚硬、 耐磨、无风化,表面干净、棱角分明的碎石作为试验检测样本,控制碎石检测样本最佳含泥量为1%;在筛选石屑样本时,应当优选坚硬、 无风化、 无杂质、强度大、 清洁度高的石屑。通过优选原材料试验检测样本,能够最大限度上保障检测结果的准确性、客观性。

1.2混合料

在完成原材料试验检测后,检测人员需要对混合料进行试验检测,公路水泥稳定碎石层混合料检测要求在7d控制无侧限抗压强度>4MPa,根据掺配水泥百分比对混合料进行配置,公路水泥稳定碎石层混合料常见的水泥掺配百分比为3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%,对完成掺配的混合料运用重型击实开展法试验,对混合料最佳含水率、最大干密度进行检测。为确保混合料试验检测结果的准确性,检测人员在混合料测试的全过程中应当严格参照操作规程,最大限度上降低人为因素对试验检测结果造成的干扰[2]。当混合料试验检测结果与公路水泥稳定碎石层设计要求不符,应当及时发现造成结果不符的原因,在此基础上采取针对性处理措施并再次开展试验检测,直至检测结果与设计要求相符,说明试验检测达标。

1.3水泥

水泥是构建公路水泥稳定碎石层的重要原材料,水泥延时的不同会对公路水泥稳定碎石层综合性能造成影响。对水泥进行试验检测时,检测人员应当对水泥延时进行重点检测[3]。

水泥级配、含水量等指标达到设计要求后,在正式对水泥进行检测前,需要对水泥进行压实、闷料,持续压实、闷料应当达到1h,并严格按照规定进行养护,可获得水泥试验检测标准样本。根据试验检测数据绘制水泥强度与时间变化曲线,在此基础上确定延时不同对水泥强度的影响。

2公路水泥稳定碎石层试验检测技术应用——以J项目为例

2.1项目概况

J项目起讫桩号K0+000—K36+448,其中K0 + 000—K20 + 288 段全长20.29km、K20+288—K36+448 段全长16.20km。J项目为一级公路标准,最高车速60km/h、道路路基宽26m。J项目K26+820—K36+460段路基结构为分离式,对应路基半幅实际宽度13m、路基总宽度26m,使用M7.5砂浆为路面进行抹面,控制抹面厚度为3cm。J项目设计较大的洪水频率,其中小型桥梁和涵洞为 1/50、中型桥梁为 1/100,水泥稳定碎石基层最大厚度36m、设计强度4MPa。

J项目水泥实际掺入量5%、材料最大干密2.38g/cm 3、含水率4.5%、压实度98%。J项目水泥稳定碎石层由上层、下层共同组成,实际施工中要求分别进行上层、下层铺筑作业,在铺筑作业完成后进行充分的碾压作业,碾压作业完成后对水泥稳定碎石层的基层压实度、厚度、平整度进行测量,最大限度上保障 7d 无侧限抗压强度、水泥剂量试验达到设计要求。图1所示为J项目水泥稳定碎石层的位置与结构。

2.2影响因素分析

2.2.1延时

延时会影响水泥凝结时间、温度、含水率,进而对水泥稳定碎石层的综合性能造成影响,J项目试验检测人员分析延时对水泥性能的影响,在实际检测过程中严格按照规范对水泥配置参数进行控制并拌合水泥,得到水泥检测样本后开展7d 无侧限抗压强度试验检测[4]。J项目检测人员以检测数据为依据,绘制不同时期强度与延时变化曲线,根据曲线明确最佳的水泥延时。图2所示为水泥稳定碎石基层最大容许延迟时间-强度曲线。

2.2.2级配筛分

J项目试验检测人员对不同级别的水泥稳定碎石制备两份样本,实际检测过程中重点对样本的状态进行关注,当样本发生异常变化时应当及时进行调整,必要时可重新更换样本。确定样本合格后,J项目试验检测人员严格按照四分法干燥处理样本,并在筛分仪器的支持下开始进行筛分试验。对初次筛分完成后留在筛网的物质进行及时采集并称重,详细记录筛分数据。

2.3材料及混合料试验检测

表1所示为J项目水泥稳定碎石材料与混合料检测项目与频度。通过对表1进行分析发现,粗集料、细集料的试验项目大致相同,试验目的存在一定的差异,具体表现为细集料重点对石料质量进行评定,而粗集料关注粒料质量评定,J项目试验检测人员对水泥进行检测时,重点关注水泥强度等级和初终凝时间,粗集料、细集料、水泥不同的试验项目对应不同的频度。

2.4无侧限抗压强度试验检测

J项目试验检测人员为确保无侧限抗压强度试验检测结果的准确性、客观性,在结合检测需求准备仪器、样本的基础上开始检测。检测人员调整测力传感器、测压计装置失效载荷在被测力范围的20%以内,将润滑油涂抹在球状支撑上、下顶板,为球状支架灵活旋转创造条件。取出在水中持续浸泡24h的样品,并使用软布将样本表面存在的水擦除,随后对样本重量进行称量,使用游标卡尺对样本高度进行测量,控制测量结果精确至0.1mm。在道路材料强度试验仪上放置样本、在平台上放置平板球座置,随后开始抗压测试,在此期间控制加载速度1mm/min,测定样本失效状态下对应的压力最大值P(N)。根据(1)式对样本无侧限抗压强度进行计算:

J项目试验检测人员通过试验获得检测结果后,为最大限度上提升数据的精准性,使用平均值法计算同一组别中试样抗压强度三次取均值,并将异常值剔除。样本抗压强度异常至多为3个,发现异常值数量在3个以上时应当重新组进行检测并计算。稳定细集料变异系数<6%、稳定细集料偏差<10%、稳定性理想的样本变异系数<15%,抗压强度检测结果显示偏差系数与设计值不符,检测人员需要以容许误差10%、90%概率进行修正,并评估测试结果,当变异系数符合设计要求可停止修正。

结束语

通过对公路水泥稳定碎石层进行试验检测,并根据检测数据与设计数据对公路水泥稳定碎石层性能进行判断。实际开展公路水泥稳定碎石层试验检测时,检测人员应当对样本进行严格的筛选并处理,并参照操作规范开始检测,以此最大限度上确保检测结果的准确性、客观性。

参考文献

[1]周立飞.公路水泥稳定碎石层试验检测技术研究[J].汽车周刊,2024,(12):244-246.

[2]毛荣波.公路水泥稳定级配碎石层试验检测技术的应用分析[J].广东建材,2024,40(11):45-47.

[3]马双健,马双超.公路基层水泥稳定碎石试验检测技术与应用[J].汽车画刊,2024,(08):142-144.

[4]王琛.高海拔公路工程水泥稳定碎石层试验检测技术探究[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(22):147-149.