路面基層混合料組成設計的探討

曹  陽  梁廣德   許云燕

河南省交通公路工程局

    隨著國家對基礎設施建設的加大投人，我國的高速公路建設正面臨著一次突飛猛進的發展。近幾年來，我省的建高速公路項目多達46條，在全國位居首位，這就對路面基層混合料組成設計優化的要求越來越高。混合料組成設計應根據招標文件的規定，針對工程施工的要點和特點，通過合理的混合料組成設計，選擇既滿足路面基層強度的要求，又比較經濟合理最佳的混合料組成設計，以達到保證工程質量的目的。

1、原材料的選擇

    混合料的組成設計的優劣，取決于原材料的規格，質量是否符合規范要求。換句話說，對料場的考查、原材料的選擇是混合料組成設計工作中的重中之重。

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

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

    (3)集料：用于水泥穩定碎石基層中的碎石、細集料應質地堅硬、耐久、潔凈，并具有良好的級配。其級配范圍符合表1的要求。其技術指標要求應符合表2的要求。

表1    集料級配范圍

表2    集料技術指標

2、混合料組成設計

    (1)按照《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034．2000)的有關規定，進行混合料的組成設計試驗。

    (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：篩分時應嚴格按照試驗操作規程(JTJ058．2000)進行篩分，這是組成設計的準備工作和重要的一環。用來確定合適的摻配比例，使混合料級符合表l的級配標準；②液限和塑性指數；③碎石的壓碎值試驗；④有機質含量；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按工地預定達到的壓實度，分別計算不同水泥劑量的試驗應有的干密度。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量應不少于l3個。⑤試驗在規定溫度(20±2℃)下保濕養生6天，浸水l天后，按《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTJ057—94)進行無側限抗壓強度試驗。⑥計算試驗結果的平均值和偏差系數。⑦水泥穩定碎石的7天浸水平均抗壓強度R平應符合下式要求：R平≥-R設(1-Zαcy)。

    R設為設計抗壓強度：CV為試驗結果的偏差系數(小數計)；Zɑ為標準正態分布率(或置信度僅)而變的系數，高速公路取保證率95％，Z=1.645。

3、水泥穩定碎石延遲時間的試驗

    (1)高速公路水泥穩定碎石的施工，對延遲時間試驗的要求已經提高到了相當高的位置，是混合料組成設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該控制的延遲時間來指導施工。表3是水泥穩定碎石延遲時間對強度、于密度影響的幾組數據。

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，那么這個時間段就是施工中應該控制的延遲時間。

    (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試件在規定的溫度(20土2℃)下保濕養生6天、浸水l天后按《公路工程無機結合料試驗規程》(JTJ057．94)進行無側限抗壓強度試驗。⑤繪出干密度與時間、強度與時間的關系圖像。⑥確定施工的延遲時間

4、結語

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

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)