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水泥稳定碎石基层原材料及施工质量控制

摘要：本文结合内蒙某高速公路基层的施工，介绍了水泥稳定级配碎石基层

的原材料质量控制以及拌合、摊铺、碾压、养生等施工工艺，并总结了其中的施

工要点，以保证基层的整体质量。

关键词：水泥稳定碎石基层原材料施工工艺质量控制

公路由不同层数道路材料组成，无论是路基、垫层、底基层、基层，材料都

必须符合有关规范的要求，以保证道路的整体质量。基层将行车荷载传给下层，

同时给面层提供下承层，防止面层处于超应力状态。水泥稳定碎石是以水泥、碎

石、石屑、水为原料，以适当的级配和配比拌和而成的半刚性材料。水泥是活性

材料，其配比多少直接影响基层的强度及收缩变形。水泥过多，易产生收缩变形；

水泥过少，不能形成一定的强度。一般情况下，水泥配比以3％～6％为宜。集

料是水泥稳定碎石的主体，集料本身的质量及级配直接影响水泥掺量的大小、水

泥的水化、混合料的拌和、摊铺、碾压乃至强度的形成。由此可见，基层从原材

料的选取到设计施工过程中各个环节都必须重视起来。

1、水泥稳定碎石原材料的质量要求

1.1水泥质量及用量要求

水泥是级配碎石的稳定剂，质量至关重要。水泥可采用普通硅酸盐水泥、矿

渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥，水泥初凝时间不得短于3h，终凝时间不

宜短于6h，且水泥的各龄期强度、体积安定性、细度等指标均应符合规定要求，

禁止使用立窑或小厂生产的水泥和快硬、早强水泥以及其它受外界影响而变质的

水泥，水泥的强度等级不应高于42.5级，宜采用32.5级(当采用32.5强度等级的

水泥，用设计水泥剂量不能满足基层的强度要求时，可考虑采用强度等级为42.5

级的水泥)。

相同的级配，随着水泥用量的增加，试件的无侧限强度升高，但是过多的水

泥用量会导致裂缝增加，因此要限制水泥的用量。为了防止出现过多的裂缝，一

些国家除了严格要求级配及水泥质量，还限制水泥用量，如美国和日本不超过

6％，法国不超过5％。该段工程使用内蒙古乌兰水泥集团有限公司生产的水泥，

各项指标满足设计要求，按水泥：级配碎石=4.5:95.5(重量比)的比例拌合混合料，

要求成型的试件7d无侧限抗压强度不小于3.5Mpa。

1.2母岩的选择及碎石要求

基层对原材料要求较高。母岩山体应具有较薄山皮土，以减少细集料中土的

含量，从而降低细集料的液限及塑性指数；层间水较多，会造成破碎后土杂质或

石料水锈多，新鲜破碎面少，从而导致混合料嵌挤作用变差，因此母岩山体还应

含有较少的层间水；若混合料中针片状含量较多，石料易断裂，从而导致混合料

强度不足，产生永久变形，在内蒙古地区，由于山体片状岩石较多，应限制针片

状的含量。

因本工程开挖山体中含有较多的碎石土等杂物，因此要求在石料生产前进行

除杂。除杂在片石或砾石装车运输前进行，找一处有较大深度的台阶，按斜坡的

方式搭建一定间隔的条棒，石料在由高处滚落至低处的过程中其中的细料就会被

条棒过滤掉。片石挑拣筛网设置示意图如1-1所示。

生产作业的简化形式如图1-2所示：

原材料破碎、筛分、堆放的场地应重视，场地选择不合适会造成石料的后期

污染。如果碎石加工场地选址不当，虽然在轧制过程中材料很干净、质量状态很

好，可是在堆放很短时间内因工况条件会造成材料的质量降低。

本工程原材料加工场地置于开阔地段，避免设置在一个周围高、中心低的凹

陷地段。为防止材料中混入土和其他杂质，各碎石场中的材料堆放场地必须用水

泥混凝土或水泥稳定碎石进行硬化，硬化前，对原地面进行充分的压实。

生产石料规格为：0-3mm，3-5mm，5-10mm，10-20mm，20-31.5mm。轧制

好的石料满足设计要求，最大粒径不超过37.5mm，压碎值不大于20％；针片状

颗粒的含量不超过15％。工程使用水没有限制，生活饮用水即可。

2、配合比设计

设计时应严格控制细集料含量，大量试验证明：0.5mm及以下档细集料对水

泥稳定基层的干、缩性负面影响很大，应使其通过量位于规定值的中、下限范围，

同时要求液限小于28％，塑性指数小于9。本工程设计配比为

0-3mm:3-5mm:5-10mm:10-20mm:20-31.5mm=25:1918:24:14，级配曲线图如2-1

所示：

经测定，0.5m