楊元平
(高郵市創(chuàng)新公路工程有限公司,江蘇高郵 225600)
隨著我國交通事業(yè)快速發(fā)展,公路交通量急劇增加,這對于公路路面的主要承重層--基層提出更高的要求,基層的強弱和好壞對整個路面,無論是水泥混凝土路面還是瀝青混凝土路面的使用質量、使用壽命都有著十分重要的影響。因此路面基層,特別是瀝青路面的基層必須具有足夠的強度和穩(wěn)定性。正是由于這一點,水泥穩(wěn)定碎石具有早期強度高,板體成型快、穩(wěn)定性好、剛度大、較經(jīng)濟的顯著特點,且有廣泛的料源,可就地取材,原材料和混和料的加工方便,機械攤鋪操作容易,已成為高等級公路路面的首選主要基層結構形式。規(guī)范規(guī)定,為保證施工段面水泥穩(wěn)定碎石基層達到上述特點,必須通過施工路段取樣制件、經(jīng)標準養(yǎng)護后測定其無側限抗壓強度來實現(xiàn)。每天的無側限抗壓強度是否合格是判定該施工斷面水泥穩(wěn)定碎石基層的質量是否合格的重要標志。因此為了保證水泥穩(wěn)定碎石基層滿足設計要求和使用要求,除了按規(guī)范要求組織生產(chǎn)施工外,還應從細節(jié)處抓好試驗檢測工作特別無側限抗壓強度檢測,從而保證試驗數(shù)據(jù)的精確,確保檢測的強度更準確地反映施工斷面水泥穩(wěn)定碎石基層的質量。
為了使水泥穩(wěn)定碎石混合料試件的強度更接近工地現(xiàn)場所攤鋪的水泥穩(wěn)定碎石基層的強度,試件制取時取樣一定要均勻且有代表性。目前的混和料取樣可以在拌和場料車內(nèi),也可以在攤鋪機受料斗內(nèi),或在尚未碾壓的攤鋪層上。現(xiàn)場取料時應特別注意,應隨機單點取樣,單獨成型。因為雖然集中取樣方便,控制試件操作時間容易,但試樣卻沒有代表性,強度的偏差系數(shù)大,強度代表值降低,不能真實地反映現(xiàn)場的實際情況。同時在拌和場料車內(nèi)或在攤鋪機受料斗內(nèi)取樣時,一定要注意在不同部位連續(xù)取樣。在尚未碾壓的攤鋪層上取樣時一定要取到該結構層的底部,并且要多取幾個斷面,每一個斷面也要在左、中、右取3 個點,盡可能讓取回的混和料具有代表性。由于單點取樣的隨機性,反映出混合料的均勻程度具有較強的真實性,如果出現(xiàn)異常可在施工過程中及時調(diào)整拌和機及拌和工藝。因此,我公司在各項目施工過程中,堅持單點取樣的試驗方法,保證工程的實際施工質量情況通過試件的無側限抗壓強度檢測真實地得到反映。
由于水泥穩(wěn)定碎石試件的強度受密實度影響較大,因此試件成型時的密實度應等同于規(guī)范所規(guī)定壓實度條件下的水泥穩(wěn)定碎石基層現(xiàn)場密實度。
制件時首先稱量,稱量前應對混合料再次人工拌和,如監(jiān)理組、業(yè)主也取樣,應同時取樣,取對角作為檢測用試驗樣品,以便結果相互比較。及時測一下含水量及灰劑量??焖贉y定混合料含水量可通過鍋炒法和酒精灼燒法進行,同時樣品必須密封,防止含水量損失。每個試件需要稱混和料的濕質量m,按下式計算:m=0.01k×ρmax×V×(1+0.01W),其中k 為基層壓實度標準,ρmax為混和料最大干密度(g/cm3),V 為試體的體積,W 為混和料實測含水量(%),制備試件時應取混和料實測含水量,不能用混和料配合比設計中的最佳含水量。含水量的微小變化將影響試件的干密度和抗壓強度。其次是裝料,裝料前對試模直徑用游標卡尺進行測量,注意是否有上下直徑大小不同或中間起鼓(過壓時造成)或試件周壁“起毛”現(xiàn)象的試模,如試模變形過大或周壁“起毛”現(xiàn)象嚴重,則需要更換。每個試件制作時宜分3 層裝料,裝料工作建議盡可能由一個人完成。因為每一個人的裝料手法都不盡相同,在制作無側限試件的過程中會由于強度值偏差系數(shù)過大而對強度代表值產(chǎn)生影響。在裝料時注意把每層盡可能搗實,以減少成型前試件高度。裝料時在試模中間放粗集料,在試模周圍放細集料,使試件周圍不會出現(xiàn)不密實或有孔洞的現(xiàn)象。再次,規(guī)范規(guī)定,多次試驗結果的偏差系統(tǒng)CV≤10%時,試件數(shù)量可為6 個,CV=10%~15%時,試件數(shù)量可為9 個,CV>15%時,試件數(shù)量則需要13 個。因此制備試件時宜比規(guī)定值多1~2 個,主要是防止個別試件在養(yǎng)生過程中發(fā)生意外,不能測定,導致試件數(shù)量達不到規(guī)范要求,造成偏差系數(shù)變大。最后對成型時間要控制到位,在室內(nèi)進行試件制作時,為了保證試件的強度如實反映施工現(xiàn)場的實際情況,成型的時間應該和相應施工斷面的碾壓終了時間相同。此外,試模剛度的影響試件的密實度。這是由于,在壓力機下壓時剛度小的試模容易發(fā)生側向變形,就會出現(xiàn)大的反彈,降低試件的密實度和強度。因而,在現(xiàn)場試驗檢測過程中,我們要求檢測部門堅持從正規(guī)廠家統(tǒng)一購置,保證有足夠的厚度試模筒壁。
從脫模器上取試件時,應從試件的中下部用雙手抱住,然后沿水平方向輕輕旋轉,待感覺到試件移動時,再將試件捧起輕輕移放到試驗臺上,不允許向上直接將試件捧起。與此同時,用游標卡尺測量試件的高度,精確到0.1mm;用臺秤稱試件質量,試件質量精確到5g。如試件的高度和質量,不滿足成型標準的,則試件作廢。試件稱量后立即放入塑料袋中封閉,并用潮濕的毛巾覆蓋,移放到標準養(yǎng)生室養(yǎng)生。在北方應保持20±2℃,在南方地區(qū)應保持25±2℃,養(yǎng)生溫度按正偏差控制,濕度必須大于規(guī)定值。養(yǎng)生期的最后一天,應該將試件浸泡在水中,水的深度應保證水面在試件頂上約25mm。在放入水中浸泡試件前,應再次稱取試件的質量,保證養(yǎng)生期間試件的質量損失不超過10g,否則試件應該作廢。
壓試件前,將已浸水一天后的試件從水中取出,用舊的軟布吸去試件表面的可見自由水,把試件表面上的浮粒清除干凈后,把試件放到路強儀或壓力機上按照試驗步驟進行抗壓試驗。用壓力機成型試件時一定要確保加壓均勻,加壓直到上下壓柱全部壓入試模,維持壓力1min 后,卸壓脫模,由于試件反彈,試件的高度一般情況下在脫模后都會大于150mm。這是因為制備試件時采用的是98%的壓實標準制成高度和直徑均為150mm 的試件,因此計算出試件實際的壓實度僅有15×98%÷15.2=96.7%??梢娨?guī)范所要求壓實度對應的干密度與試件的干密度相差較大,其密實度和強度自然就和規(guī)范所規(guī)定的密實度和強度相差較大。如果將靜壓時間延長至2min,同時墊上一片或幾片厚度0.1mm 左右,直徑略小于150mm 的薄鐵皮,就能保證成型后的試件高度接近(標準值)150mm。按照這一步驟進行的大量試驗后我們發(fā)現(xiàn),在采取此方法控制試件反彈的問題上效果明顯,要求各項目部在高等級公路水穩(wěn)碎石施工基層強度試驗檢測過程中推廣使用上述方法。
影響水穩(wěn)碎石試件強度的因素還有很多,本文僅闡述了施工試驗檢測中容易忽視的幾個方面問題。良好的施工質量是發(fā)揮水泥穩(wěn)定碎石路面基層特點的關鍵要素,而現(xiàn)場試驗檢測更是提高施工質量的前提,因此必須十分重視水泥穩(wěn)定碎石路面基層的檢測,不斷提高試驗檢測水平,更好地為施工提供精確的數(shù)據(jù),充分發(fā)揮試驗檢測指導施工的作用,從面進一步提高施工質量。當然試驗檢測還有許多問題需要在今后的工作中不斷發(fā)現(xiàn)總結,相信隨著檢測儀器的更新和經(jīng)驗的總結,眾多試驗檢測人員的共同努力,水泥穩(wěn)定碎石基層強度的測定方法將會更加完善。