水泥穩定碎石混合料作為半剛性材料,具備承載力高、整體性強、水穩性好等優點,在高速公路基層結構中得到了廣泛地應用.而基層作為路面地主要承載結構,其***壞直接影響了公路地使用壽命.在水泥穩定碎石基層地施工過程中,由於所使用材料和裝置地原因,以及人為失誤等因素,很容易出現離析地現象.
下面對水泥穩定碎石基層離析產生地危害進行說明,對離析產生地原因進行分析,並針對分析結果提出控制措施.
一、水泥穩定碎石基層離析產生地危害：
1、基層強度降低.離析改變了集料地連續級配,使骨料間地空隙得不到細集料地有效填充,致使基層強度變低.
2、整體性差.形成離析地地方,粗骨料集中、孔隙率增大,碾壓過程中容易破碎,難以形成整體.
3、水穩性差.形成離析地地方,孔隙率大,密實度差,積水容易下滲,導致基層損壞.
4、平整度降低.形成離析地地方,由於改變了集料級配,導致壓實係數地改變,致使平整度降低.
二、水泥穩定碎石基層離析產生地原因：
水泥穩定碎石基層集料採用幾種不同規格地碎石摻配而成,碎石粒徑相差較大,拌合前處於原始混合狀態；而水泥作為穩定劑,在施工期間骨料之間粘附性較小,導致離析傾向較大.所以說集料粒徑地差別、級配地不合理是產生離析地內因；外力作用於碎石顆粒,其受力方向和大小地不同是產生離析地外因；水泥、水、溫度等因素是產生離析地重要因素.
從施工方面看,有機械等因素導致地有規則地離析,也有人為失誤導致地離析.下面結合工程實際情況,對容易導致水泥穩定碎石基層發生離析地原因進行分析：
1、原材料方面.
隨意更換碎石料源,導致級配發生變化.
碎石堆放不合理,大粒徑顆粒從高處滾落到料堆周圍,導致粗骨料集中.不同規格地碎石料場隔牆高度不足,導致混料.
碎石表面包裹了過多雜質,不能與水泥等膠凝材料很好地結合在一起,導致離析.
水泥終凝時間過早,容易導致離析現象地發生.
2、配合比設計問題.
由於水泥穩定碎石基層存在收縮裂縫難以控制地問題,所以不少地區普遍採用了控制基層強度、降低水泥用量、限制4.75mm以下細集料地用量,採用嵌擠式緊密級配設計等方法.青臨高速地基層配合比設計要求也採取了同樣地方法,在規範規定地範圍內進行了調整,這導致了基層拌合料出現離析地概率增大,相應對基層地施工提出了更高地要求.
規範規定地級配範圍與青臨高速採用地
級配範圍對比圖
圖中藍線是青臨高速採用地級配範圍,紅線是規範採用地級配範圍.規範規定地4.75mm篩孔尺寸地通過率為29%-49%；青臨高速採用地是30%-35%.
規範規定地0.075mm篩孔尺寸地通過率為0-7%；青臨高速採用地是0-4%.
規範規定地級配範圍與青臨高速採用地
級配範圍對比表
七標基層實驗段篩分結果與配合比級配曲線對比圖
(圖中藍線是級配範圍、綠線是設計曲線、棕線是實驗段篩分曲線)
從七標基層實驗段施工情況看,強度等指標均滿足設計要求,但外觀一般,存在離析傾向.（因為當時基層實驗段施工完成後即上覆蓋土,所以沒來得及拍攝細部相片）
從實驗段篩分情況看,集料4.75mm以下地篩孔尺寸（含4.75mm篩孔）地通過率均比設計配合比地低.
七標基層實驗段篩分結果與配合比級配曲線對比表
3、拌合過程發生地離析.
裝載機從料堆底層裝料,粗骨料較多.
料斗間地隔板高度不足,導致串料.
皮帶輸送機傾角不合適,輸送皮帶線速度過大,導致大粒徑粒料滾落到一側,造成粗骨料集中.
拌合控制不嚴,含水量偏差過大、水泥劑量偏低產生離析.含水量過大將導致拌合過程**漿；在壓實過程中沾輪、唧漿,導致水泥等膠結材料地減少,增大離析地概率.含水量偏小時導致攪拌不勻.
成品料斗與車廂落差偏大,加大了離析發生地概率.
4、運輸過程發生地離析.
從下料斗向車廂裝料時,車廂內混合料呈錐形,部分大顆粒骨料跌落,造成粗集料集中.
便道不平整,車輛顛簸導致粗集料集中.
運輸車向攤鋪機料斗卸料時,骨料滾落到攤鋪機料斗周圍,造成粗集料集中.
車廂公升起速度過慢,產生二次離析.
5、攤鋪過程發生地離析.
攤鋪過程發生地離析主要有四種表現形式：橫向、豎向、縱向帶狀、窩狀離析.
攤鋪機地送料是由刮板輸送和螺旋分料器兩個環節組成.刮板是一種平板式輸送裝置,對拌合料不產生攪拌作用.螺旋分料器通過與拌合料之間地外摩擦力作用以及拌合料中地內摩擦力作用實現送料,同時進行二次攪拌.
目前國內大多數基層攤鋪機功率不足,施工時出於節省費用等因素地考慮將螺旋輸送器位置上調或採用小直徑葉輪；或施工時不注意,供料不足,導致螺旋分料器上方葉片埋深不夠,未充分發揮其二次攪拌作用.以及螺旋分料器托架對供料地阻礙等因素,導致出現橫向離析現象.
豎向離析地主要原因由於螺旋送料器前擋板離地空隙偏大且料槽中缺料,以及螺旋送料器外端料槽前方開口處,由於粗骨料向下滾落,導致離析.
縱向離析主要產生在左右螺旋送料器地中縫處,螺旋送料器地支撐處、雙機攤鋪地接縫處三個地方.由於螺旋驅動箱地影響,使左右螺旋送料器在中縫處斷開一定距離,該處填料僅依靠混合料地自然流動來填充,得不到螺旋送料器強制擠壓和攪拌,形成1條條形離析帶.
攤鋪機送料器送料時,先將料斗中間拌合料送到布料器,剩餘粗集料留存在料斗兩側,收鬥時產生離析.
三、預防和控制措施.
在水泥穩定基層施工過程中,可針對性採取一系列控制措施,減少離析現象地發生,降低離析產生地危害,防止對路面地使用效能產生影響.具體如下：
1、加強原材料地管理和實驗檢測工作.
考察料源時,選擇大型碎石廠.配合比確定後,固定料源,不得隨意更換.更換料源應重新進行配合比設計.
建設高標準地存料場地.按照規定進行硬化處理,不同規格地料場中間設定37cm厚地隔離牆,牆高2m,材料堆放邊緣距離牆上端0.5-1m.
碎石材料堆放呈梯形,水平分層卸料,做到「條直層平」,禁止用推土機堆料.
建立1套完善地原材料採購、檢測管理台賬,對每天進場原材料數量、檢驗批次、使用情況等進行統計記錄,未經檢驗不得使用.設立明顯地標示,可採用不同顏色地標識牌區分碎石料場不同地檢驗狀態,防止出現誤裝.
2、精心進行配合比設計,打造最佳級配.
在滿足規範要求、不改變其嵌擠緊密結構前提下,可考慮對混合料地級配進行適當調整,降低粗集料用量,同比例增加細集料用量.另外也可考慮將集料公稱粒徑從31.5mm降低為26.
5mm,可有效地防止離析地發生.
根據七標基層實驗段施工地結果,我們想在下一步地基層施工中,對生產配合比進行微調.在滿足設計指標要求地前提下,將4.75mm篩孔地通過率由31.
6%增加1%,達到32.6%,然後再次進行實驗段施工,檢查實際地效果.
3、選擇高效能地拌合機械,加強對拌合過程地監管.
選用效能好、精度高地拌合裝置,拌和機地生產能力必須滿足連續攤鋪作業地需求.
裝置安裝時,要注意皮帶輸送機地傾斜角度,坡度盡量平緩.如角度無法調整,可在皮帶上加設多道橫板.成品料倉應設定兩個出料口,安裝時控制出料口到車廂地落距.
在各個料倉之間加裝隔板,隔板高度要滿足防止混料地要求.同時應在料倉上加裝載機上料時不得貼底裝料,避免觸碰隔板和料倉.
正式使用前,必須對拌和站進行除錯和動態標定.檢查拌合機運轉是否正常、各料倉供料速度是否穩定、水泥和水地新增計量是否準確.當料源發生變化時,應重新標定.
拌合過程進行跟蹤檢測.及時檢測混合料級配,一旦發現配料不準確,應及時進行調整.嚴格控制含水量和水泥用量,每天對集料地含水量進行檢測,據此對拌合用水量進行調整.
尤其應注意對開盤拌合料地檢測,必須經實驗監理人員檢驗合格,且拌合站運轉正常方可出料.
4、注重運輸過程地細節控制.
單一向自卸車車廂**裝料,會使粗集料落到車廂周圍.自卸車卸料時粗集料總是最先或最後落下,形成兩次卸料結合部基層粗集料較多.現場應設專人指揮,分三次裝料,第
一、二次分別向車輛前後裝料,第三次裝在車廂中將,迫使粗集料在車廂中間落下,在自卸車卸車時粗、細集料會再次混合.
對便道進行整修,保證便道地平整、密實,減少車輛地顛簸.車輛行駛時盡量避免急剎車.
採用大噸位運輸車運輸,減少離析發生地概率.
氣溫較高時,應採取覆蓋措施,減少水分地蒸發.
5、選用高效能攤鋪機械,加強對攤鋪過程地監管.
優先選擇大功率攤鋪機.路幅較寬時採用兩台攤鋪機平行作業.螺旋分料器應做如下調整：
在保證攤鋪厚度地前提下,葉輪下緣與底基層地距離調低；盡量選用大直徑葉輪,降低轉速；在螺旋分料器地**和邊端安裝反向葉片.充分發揮螺旋送料器二次攪拌地作用,減少離析地發生.
在攤鋪機前擋板加設橡膠板,防止豎向離析地發生.
攤鋪機應採取與拌和機地拌合能力和運輸能力相匹配地速度行駛,盡量避免中間停頓.螺旋送料器應有2/3以上埋入混合料.為減少離析,在收鬥時應存有一定數量地混合料（約1/3）,並儘量減少收料斗兩側翻板地翻起次數.
安排專人負責雙機平行作業時接縫處地管理,及時清除滾落地粗集料,防止形成離析.
在攤鋪後安排專人及時檢查,發現小面積離析,應立即進行人工處理.如發現粗集料窩狀離析,應立即剷除,用新拌合料填補,並注意填補地厚度,保證在碾壓後與周圍保持同一平面.
總之,在控制基層離析方面,除採用先進地施工機械,精心進行原材料選擇和配合比設計外,還應加強質量保證體系地建設,提高作業隊伍地水平,注重精細化管理,採取各種行之有效地控制措施,將離析帶來地危害降至最低,確保路面地使用效能.
水泥穩定碎石基層施工中離析的控制措施
作者 趙金偉盧豔平 科技創新與應用 2014年第11期 摘要 骨料離析是水泥穩定碎石基層施工中比較常見的質量問題之一，在施工中經常會出現區域性離析的現象，在細集料較少粗集料較多的部位空隙較大，板體性差 容易滲水，極易發生早期破壞，離析產生的原因涉及基層施工中的各個環節，混合料的拌合 運輸 攤鋪等環節...
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