影响水泥稳定碎石基层压实度的因素
【摘要】水泥稳定碎石作为基层时，压实度是水泥稳定碎石施工中一项非常重要的技术指标，本文从影响水泥稳定碎石基层压实度的主要因素进行分析，并提出有效的控制措施。
【关键字】水泥稳定碎石，压实度
一、前言
采用水泥稳定碎石作为基层或底基层时，作为主要承重结构层，水泥稳定碎石的质量好坏对使用性能和使用寿命有影响显著。在基层现场施工过程中，强度质量控制主要是靠压实度来控制。
二、水泥稳定碎石和压实度
水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实的一种半刚性类材料。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。
压实度是水泥稳定碎石基层施工中重要技术指标之一，合格的水泥稳定碎石基层能够起到承上启下的作用。基层施工中，基层的碾压是一个重要环节，只有合格的原材料，加上充分碾压，达到合格的压实度，才能是强度合格的水泥稳定碎石基层。但是，在水泥稳定碎石基层施工过程中，有不少因素影响其压实度，进而影响其强度。
三、水泥稳定碎石基层的强度要求和质量控制
在陆域堆场及沥青路面各结构层中，基层和底基层的作用主要是与面层一起，共同承担车辆荷载并进一步扩散、传递到下部结构层上，是路面的主要承重层，所以基层、底基层必须具备足够的强度。《公路沥青路面设计规范》（JTJ+D50-2006）对稳定类基层、底基层作出如下规定：
1.对高速公路、一级公路和二级公路的半刚性材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。结构层底面计算点的拉应力应小于或等于该层材料的容许拉应力。
2.路面厚度计算的主要依据是竣工实测弯沉值不超过设计弯沉值，在设计车道累计车次、各结构层回弹模量与劈裂强度、土基回弹模量等参数确定后，便可计算路面结构层厚度。
可见，在我国道路堆场结构设计中，半刚性材料的参数有两个，即劈裂强度和回弹模量，要保证路面在车辆荷载反复作用下满足设计的使用性能和使用寿命，路面各结构层必须首先满足设计要求。自然，半刚性基层、底基层材料的强度和回弹模量应不小于设计值。在施工过程中，为降低质量控制复杂性和检测成本，在大量实验和研究基础上，半刚性基层、底基层材料质量可以通过7天无侧限抗压强度指标进行控制。对于施工现场，水泥稳定碎石基层碾压成型时的强度性能则通过压实度进行衡量。规范给出一定的压实度下限，压实混合料满足此下限，则该段基层的长期强度和模量满足设计要求，否则，达不到要求。本工程水泥稳定碎石压实度要求（按重型击实标准）不小于98%，7天无侧限抗压强度要求：下基层不小于3MPa，上基层不小于4MPa（20℃条件下湿养6天，浸水1天）。
根据材料组成结构决定工程性质的观点，在一定条件下，混合料中碎石含量变化将影响混合料的性质。随着含石量的增加，混合料逐渐由密实-悬浮结构转化为骨架-密实结构，不同混合料结构类型其强度形成机理是有区别的，在密实-悬浮结构状态下，碎石含量低，混合料的工程性质取决于结合料的工程性质：当碎石含量增加到足以形成骨架结构，而结合料又不能填满空隙时，混合料的性质必将呈现另一种状态。混合料的压实性能也受集料组成的影响，研究表明：只有混合料中4.75mm以下部分达到一定比例后，才能形成较高的密实状态，形成强度的化学反应进行地也越充分。因此，水泥稳定碎石结构层压实度小于设计要求将直接降低路面结构层强度，进而影响路面的使用性能和使用寿命。
四、影响因素分析
水泥稳定碎石压实度的影响因素涉及到设计、施工、自然条件等各个方面，本文仅对施工中的主要因素加以分析。
1.原材料品质的影响
原材料中，粗集料的针片状含量多，混合料不易压实；软弱颗粒含量多，不易压实。规范规定其压碎值不能大于30%。
细集料的含泥量过大，影响混合料的胶结，降低混合料的强度。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质。
水泥的矿物成分和分散度对其稳定效果有明显影响。从开始加水拌合到碾压终了时间越长，压实效果越差。
2.混合料级配的影响
在配合比设计以及施工中，集料配比要保持连续、平滑。如果集料配比超出了上表的范围，某一粒径或者某些粒径超出了上表范围，集料偏粗或者偏细，不平滑、有驼峰、有超粒径的颗粒混杂在里面，这样都会对压实度产生影响。
3.含水量的影响
4.拌和设备及运输设备的影响
厂拌法要求采用强制式连续搅拌机，这样拌和均匀对混合料的级配破坏小。同时在拌合生产过程中，根据实际调整含水量，查看原材料级配波动变化；车辆在装混合料运输时，要按照品字形接装混合料，防止混合料离析。
5.混合料摊铺离析的影响
拌和设备及运输设备都可以使混合料摊铺产生离析。在摊铺机摊铺过程中，如机械原因、卸料不及时和摊铺速度过快也可以使产生离析现象。这些原因产生的离析原因如果未能及时处理，则离析部位不易压实。离析的主要表现形式有局部离析和离析带俩种形式。局部离析主要出现在拢料时；离析带主要出现在摊铺机螺旋转轴接头位置及摊铺机俩侧。
6.碾压工艺的影响
水泥稳定碎石混合料只有在合理的碾压机械组合情况下，以一定的碾压次序、足够的碾压遍数，才能保证合格的压实度。如果碾压机械不配套，压路机吨位不足，碾压遍数不够等，都无法保证压实效果。
7.摊铺层过厚或过薄的影响
水泥稳定碎石基层要求摊铺厚度最大不超过20cm，最小不小于10cm。太厚，则在压实过程中压力不能传达到底层，不能保证压实效果；太薄，压实过程中会出现过压的现象，也不能达到压实的理想效果。
8.延迟超过时间的影响
混合料由于运输碾压不及时等原因超过了混合料的最佳延迟时间，在这种情况下，则水泥开始水化结晶，内摩擦阻力增大，混合料失去活性，未摊铺碾压的混合料不易碾压，无法保证压实效果。
五、对策
1.组织方面
要建立以项目经理为第一责任人，总工程师及各施工班组相结合的质量组织体系。在施工过程中发现问题及时解决。不给工程留质量隐患。
2.技术方面
由项目总工程师带头，试验室、质检部和现场施工队多部门相结合，自检各项开工条件，让相关参与人员学习施工规范，熟悉施工图纸，充实自身技术。要严格控制进场原材料的质量和规格，定时检查拌合厂拌和设备的完好性，合理组合摊铺碾压设备，保证混合料摊铺质量，碾压要及时保证质量。
3.管理方面
要及时做好压实度自检工作；要做好技术交底，做到心中有数；要强化现场管理做到信息的及时反馈。总之，现场管理要不断发现问题，及时解决问题，不断提升管理水平。
六、结束语
在水泥稳定碎石基层施工中应加强施工配合比控制，使混合料搅拌生产符合设计要求，碎石和稳定料含量控制在允许范围内，以保证其压实度。压实是保证工程质量的重要手段之一。压实度除了受含水量影响外，还与压实工艺等有关，在施工过程中应重视压实度检测。