杜成千

(撫順市順城區(qū)公路管理段)

1 引 言

水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣是以水泥作為粉煤灰激發(fā)劑，摻入一定比例鋼渣而形成一種路面基層材料.水泥粉煤灰鋼渣遇水發(fā)生水化反應，生成硅酸鈣、水化鋁酸鈣等膠凝物質(zhì)形成一定的強度.具有早強、高強、提前開放交通等優(yōu)點.水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣在路用性能、經(jīng)濟性和環(huán)保方面優(yōu)勢具有很大應用前景。

2 室內(nèi)實驗分析

2.1 原材料分析

2.1.1 水泥

水泥采用遼寧本溪山水工源325 礦渣硅酸鹽水泥。

2.1.2 粉煤灰

粉煤灰材料成分分析主要包括現(xiàn)行規(guī)范中所規(guī)定的粉煤灰的有效成分(SiO2、Al2O3、Fe2O3)的含量、燒失量、比表面積和含水量等滿足規(guī)范要求。

2.1.3 鋼渣

鋼渣取自鞍鋼集團粗鋼渣，各項技術指標滿足規(guī)范要求。

2.2 配合比設計分析

2.2.1 配合比選擇范圍

施工中為了盡可能多利用鋼渣少利用水泥和粉煤灰，本文采用不同的配合比進行室內(nèi)試驗確定不同配合比情況下強度變化規(guī)律，配合比見表1 所示。

表1 配合比表

2.2.2 最佳含水量及最大干密度確定

根據(jù)上述不同配合比采用重型馬歇爾進行擊實試驗，最佳含水量及最大干密度見圖1 所示。

2.2.3 試件成型機養(yǎng)護

對于每組配合比，在最佳含水量情況下進行混合料加水拌合，采用重型擊實儀進行試件成型，脫模后在標準養(yǎng)生室進行養(yǎng)生。

2.3 強度隨齡期影響分析

分別將養(yǎng)生7 d、28 d、90 d 齡期的試件進行無側(cè)限抗壓強度試驗，試驗結(jié)果見圖2。

圖2 無側(cè)限抗壓強度變化曲線

由圖2 可以看出隨著水泥劑量的增加強度隨著增大，隨著齡期的增加，28 天水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣的強度增長較快，有利于提前開放交通。水泥劑量的增加同時也會出現(xiàn)后期的裂縫，所以水泥劑量控制在5%左右為最佳。

2.4 回彈模量隨齡期影響分析

分別將養(yǎng)生90 d 齡期試件進行回彈模量試驗，試驗結(jié)果見圖3 所示。

圖3 回彈模量試驗

由圖3 可以看出隨著水泥劑量的增加，粉煤灰劑量減小，回彈模量呈現(xiàn)增加趨勢，5%水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣回彈模量為1 158 MPa，滿足規(guī)范要求。

3 施工技術分析

3.1 施工準備工作

原材料、施工機械、人員組織準備就緒。

3.2 填筑施工分析

3.2.1 運輸和攤鋪

將拌合好混合料卸入自卸汽車，每卸一斗料，汽車都要向前移動，避免在裝料期間混合料發(fā)生離析現(xiàn)象，裝好料要用苫布進行遮蓋，保證含水量不發(fā)生較大的變化，同時起到環(huán)保作用，攤鋪采用混凝土攤鋪機進行，保證攤鋪的每層厚度要均勻且具有一定的路拱及橫坡，

3.2.2 碾壓

碾壓是鋪筑水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣關鍵環(huán)節(jié)，在現(xiàn)場達到較高的相對密實度，可使混合料具有良好性能。鋼輪壓路機、輪胎壓路機和振動壓路機等都可以用來有效的壓實水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣。由于水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣中主要為粒料，在壓實時粘性很小，所以輪胎壓路機和振動壓路機都是最適宜的壓實工具。水泥粉煤灰混合料在加水拌和后必須在較短的時間進行有效的壓實。壓實機械采用鋼輪壓路機、輪胎壓路機和振動壓路機。

3.2.3 養(yǎng)生

水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣基層在施工期間和養(yǎng)生期間如果過快失水和過分曝曬都會造成早期干縮裂縫，為了防止和抑制早期干縮裂縫，必須采取有效措施養(yǎng)生。在鋪設試驗路時，采用塑料薄膜覆蓋鋪筑水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣基層，待鋪面層前撒乳化瀝青碎石時，才去掉塑料薄膜。在養(yǎng)生過程中適當灑水，保證基層處于潮濕狀態(tài);同時禁止交通，保護基層免遭施工車輛的破壞。

3.3 施工注意事項

配料要準確，拌合要均勻;在實測壓實度時必須考慮到集料離析現(xiàn)象，在室內(nèi)試驗中應確定出不同含石量與最大干密度關系曲線，實際施工中測定壓實度;為保證壓實度碾壓機械中振動壓力機作用次數(shù)最為明顯，碾壓次數(shù)也是保證壓實度關鍵，嚴格控制其碾壓次數(shù);對于水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣混合料中水的加入，必須嚴格控制并可略大于最佳含水量1% ～2%。

4 試驗路檢測分析

從試驗路鋪筑進行連續(xù)追蹤觀測。對試驗路強度變化規(guī)律及回彈模量以及路面狀況進行測定與觀察，施工結(jié)束后90d 對路面狀況進行了觀察，發(fā)現(xiàn)個別位置出現(xiàn)了裂縫，出現(xiàn)原因可其一水泥粉煤灰鋼渣攪拌時間過短，沒有達到充分均勻，粗料集料過于集中導致出現(xiàn)裂縫;其二施工溫度過高使混合料失水過多導致出現(xiàn)裂縫。

為分析水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣強度增長規(guī)律，保證試驗路滿足強度要求，鋪筑養(yǎng)生7d 后對試驗路不同路段進行鉆心取樣進行無側(cè)限抗壓強度試驗，90d 進行回彈模量檢測，抗壓強度、回彈模量測定結(jié)果見表2 所示。

表2 抗壓強度、回彈模量測定表

根據(jù)表2 及室內(nèi)試驗結(jié)果分析可以看出試驗路水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣鉆芯強度明顯高于室內(nèi)試驗結(jié)果。同時回彈模量相應偏高，分析施工及現(xiàn)場原因其一結(jié)構(gòu)物的成型方式不同，室內(nèi)試驗采用重型擊實成型圓柱形試件，試驗現(xiàn)場采用大型機械設備振動壓實成型，所以振實成型試件強度大于室內(nèi)擊實成型試件;其二外界自然因素，室內(nèi)試驗采用25℃進行試驗，施工通常在白天施工，施工溫度會高于25 ℃，強度的形成快與室內(nèi)試驗，導致強度偏高;其三水泥劑量的控制，室內(nèi)試驗采用的標準劑量(配合比)，施工現(xiàn)場采用的施工配合比，施工配合比比試驗配合比中水泥、粉煤灰的劑量要偏高也是導致強度偏高的因素之一。

5 結(jié) 論

通過對水泥粉煤灰鋼渣為路面基層室內(nèi)試驗與施工分析，水泥粉煤灰鋼渣基層材料技術標準達到現(xiàn)行基層技術規(guī)范各項要求，水泥粉煤灰鋼渣含水量不能過大，拌和時要求混和料含水量要大于最佳含水量1% ～2%，運輸過程中要嚴格按照規(guī)范進行避免出現(xiàn)離析，碾壓在最佳含水量條件下一次性壓實成型。同時還應該注意施工期間的溫度變化，盡量避免高溫及雨天施工。

［1］張嘎吱.水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層配合比設計和路用性能研究［D］. 長安大學，2004.

［2］陳瀟，鄒瓊，周明凱.水泥粉煤灰穩(wěn)定基層在高等級公路上的應用［J］.粉煤灰綜合利用，2005，(5):23－24.

［3］楊錫武，梁富權(quán).水泥(石灰)粉煤灰碎石混合料半剛性路面基層設計參數(shù)研究［J］.中國公路學報，1996，9(3):43－46.

［4］劉淑娟.水泥粉煤灰碎石基層材料路用性能的研究［J］.北方交通，2008，(4):42－43.