水泥稳定碎石施工含水量变异性分析

水泥稳定碎石施工含水量变异性分析

董涛

天津市交通科学研究院天津300300

摘要：对于水泥稳定碎石而言，碾压含水量的变异不仅对压实效果有很大影响，而且对基层的收缩性能也有较大影响。本文在调查的基础上，分析了含水量的变异性、含水量的变异与压实度的关系以及含水量变异的影响因素，最终研究提出了减小含水量变异措施。

关键词：水泥稳定碎石；施工变异；含水量；压实度；防治措施。

0．前言

施工时混合料含水量的变异不仅对压实度有重要影响，而且对基层的收缩性能也有较大影响。当混合料的含水量较小时，集料颗粒间摩阻力较大，同样的压实功混合料所达到的干密度就小；当混合料的含水量接近最佳含水量时，集料颗粒间摩阻力减小，同样的压实功可以达到较大的干密度；当混合料的含水量大到一定程度时，单位集料水的体积比较大，由于水是不可压缩的，同样的压实功下混合料的干密度反而减小。由于施工时混合料含水量的变异性的存在，基层局部混合料的含水量就可能过大，从而使基层裂缝出现的机会增大。

本文通过含水量的变异性分析，研究含水量的变异与压实度的关系以及含水量变异的影响因素。在此基础上，提出防治含水量变异措施。

1．含水量的变异性

选择施工时混合料的含水量作为统计量，统计17d内每一天不同时段拌和后（指拌和机搅拌后且未装车时）和碾压时混合料的含水量，统计时段的施工时间是7月份，白天最高温度达到38℃左右，夜晚最低温度在20℃左右，昼夜温差很大，白天的不同时段气温也存在差异。统计结果如表1和表2所示。

拌和后混合料含水量变异统计表表1

从表1和表2可以看出，混合料的含水量在拌和后和碾压时都存在变异，从一天不同统计时段的平均值来看，拌和后混合料含水量的平均值高于碾压时混合料含水量的平均值。而在同一时段，碾压时混合料含水量的变异性普遍大于拌和后混合料含水量的变异性，而且随着施工时段不同混合料含水量的变异也不同。这说明混合料含水量的变异一方面受温度的影响，另一方面受运距的影响。

2．碾压时含水量的变异与压实度的关系

在相同压实功下，水泥稳定碎石混合料只有在一定含水量条件下才能达到最大的压实度。但施工时混合料的含水量很难保证始终处于最佳状态，碾压时混合料含水量的变异与压实度存在怎样的关系，含水量的变异范围多大时，压实度的波动下限依然能满足要求，这些影响到施工质量控制问题。碾压工艺不变，即可认为混合料的压实功不变，通过统计对应施工段含水量和压实度这两个因素的检测数据来分析含水量的变异与压实度的关系，一个施工段内统计30个数据，结果如表3所示。

含水量的变异性与压实度的关系表3

从表3可以看出，含水量的变异与压实度之间存在一定的关系，含水量的变异系数越大则压实度平均值整体上呈降低趋势，当含水量的变异系数在10%以内时，压实度平均值≥98%，因此，建议施工时含水量的变异系数控制在10%以内。

3．含水量变异的影响因素

（1）料场集料含水量变化的影响

现场检测料场4种规格集料的含水量，分别于晴天和雨后检测，每个数据是重复测6次然后取其平均值，检测结果如表4所示。

现场集料含水量变化范围表4

从表4可以看出，含水量的波动范围随着集料粒径由粗变细增加，施工时若拌和进水量不能及时调整，则集料含水量的变化可能对混合料含水量的变异产生影响。

（2）气温和运距对混合料碾压时含水量变异的影响

气温对混合料含水量的影响主要是在运输、摊铺和碾压过程中由于水分的蒸发而造成含水量的损失，同时，随着施工的进展，运距的不断增加温度对混合料含水量的影响也不断加剧。从表1和表2对于拌和后和碾压时混合料含水量的统计分析可知，不同时段混合料含水量的变异存在差异，因为一天的不同时段气温、空气湿度不同，因而对混合料的含水量也会产生不同的影响。而且混合料的含水量还受气温和运距的影响，因为同一时段碾压时混合料含水量的变异大于拌和后混合料含水量的变异，说明在运输过程中混合料水分的损失造成了混合料含水量的偏差。

（3）厂拌设备含水量计量系统对混合料含水量变异的影响

有的标段稳定土厂拌设备水计量系统采用的是“水泵+可调流量阀”，通过调节流量阀来改变水的流量。这种水计量方式没有显示仪表，只能根据经验和实践来确定水的流量，受水泵转速、水压的影响计量精度不稳定，计量误差较大，因此采用这种水计量系统很难保证混合料含水量的计量精度和稳定性。

4．结语

水泥稳定碎石基层的使用性能受施工过程中变异性的影响很大，碾压含水量的变异不仅对压实效果有很大影响，而且对基层的收缩性能也有较大影响。施工过程中水泥稳定碎石的含水量不同程度地存在变异，其中碾压含水量的变异性普遍大于拌和后混合料含水量的变异性。

料场集料含水量变化、施工气温、混合料运距以及厂拌设备含水量的计量系统均为对水泥稳定碎石碾压含水量的变异产生影响。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准JTJ034-93.公路路面基层施工技术规范.北京：人民交通出版社，2000．

[2]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面.北京：人民交通出版社，1998．

[3]肖秋生．半刚性基层施工变异性分析．广东土木与建筑，2004（1）．

作者简介：

董涛（1989.06——），男，天津宝坻人，本科，工程师，目前在天津市交通科学研究院从事试验检测工作。