水泥石粉稳定层压实度的测定

1、水泥石粉稳定层压实度的测定摘要 水泥稳定石粉击实试验有其特殊性。可采用马歇尔锤进行击实试验。微波法是测定其含水量的较好方法。延迟时间影响其干密度。当石粉级配不良时击实曲线已不是普通的驼峰 形。核子密度仪可快速获得其压实度。试验路法值得尝试。关键词 水泥稳定石粉；击实试验；微波法；延迟时间；试验路法Abstract: Compacting experiment of rock-powder stablized with cement has its particularity. Marshell hammer is used to conduct its compacting experimen

2、t. And microwave method is a good method to test its water content. Delay time will affect its dry density. When graduation of rock powder is not good ,its compacting curve is not a normal hump shape. Nucleon density Instrument can test its compactness rapidly. Morever, the method of in-site experim

3、ental road is worthing attempting.Key words: rock-powder stablized with cement, compacting experiment, microwave method, delay time, method of experimental road1引言石粉是碎石场通过筛分设备最小筛孔（通常为5mm或3mm）的细筛余料，俗称石粉渣。石粉掺入适当的水泥和水，经过拌和、压实、养生后，形成水泥稳定石粉。目前深圳的绝大多 数市政道路以水泥稳定石粉作为道路基层及底基层，就地取材，变废为宝，具有极高的技术经济价值，在深圳市已推广多年。

4、笔者所在的试验室在从90年开始即进行了道路水泥稳定石粉课题的研究，多年来积累了一些经验，在此与同行交流。要获得压实度，需先通过标准击实试验确定水泥稳定石粉的最大干密度，同时所获得的最佳含水率可指导施工加水量。2材料2.1石粉要求颗粒坚硬，不含土块等杂质，一般松干容重15001600kg/m3 ,细度模数3.33.5。2.2、石粉应粗细掺配，一般其粒径组成应控制为:2.5mm以上的粗粒料和2.5mm以下的细粒料各占一半为宜；粒径不大于10 mm，小于0.074 mm的粉料不超过 10%。2.3水泥应选用终凝时间长的品种，采用普通硅酸盐水泥为宜，强度等级不宜超过32.5。2.4水一般采用清洁的饮用

5、水为宜。3击实试验参照公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTJ057）进行。根据我们及参考有关单位历年来的试验研究和施工经验，一般最佳含水量在59%之间，而最佳含水量亦随水泥剂量的增加而增加。外观检查，一般以能用手握成团，但不冒浆粘手，落地能散开为宜。击实通常采用标准重型击实法。由于石粉比较松散，在重锤的夯击下，锤四周的石粉容易震动而松散，从而使成型后表层仍然不够密实，对试件的最大干密度会带来一定影响，因此可尝试对试验方法进行改进，即采用马歇尔锤进行击实试验。马歇尔锤本用于击实沥青试件， 锤体与击实筒大小相近，能够防止击实过程中的跳屑现象。准备5个试样，加入不同水分（按1%左右含水量递增），

6、拌匀后闷料2h以上备用。加入一定量水泥后，迅速拌匀，需马上进行击实试验，并在 1h内完成整个击实试验。这是因为水 泥与石粉遇水产生凝结硬化作用，混合料逐渐胶结在一起，压实时需要有一部分压实功用来破坏这种胶结作用。当压实功不变时，必然影响其干密度（附图1）。附图1延迟时间对水泥石屑干密度的影响4含水量的测定击实得到的是湿密度，需测得含水量然后换算得到干密度。测定含水量的标准方法是烘干法但对水泥、石粉和水混合料并不适用。这是因为在长达6h的烘干过程中，混合料中的部分自由水与水泥发生水化作用， 形成水化产物，而烘箱内的高温环境又恰恰加速了水化作用的 完成。采用微波法，微波是一种超高频的电磁波，微波加

7、热就是通过微波发生器产生微波能，再把这个微波能用波导输送到微波加热器中，加热器中物体受到微波作用后就自身发热。对于土中的水分子来说，其电荷分正、负两种，在微波场作用下不断快速排列和换向，这种运动使水分子本身发热、蒸发。根据我们的测试，一个土样30克左右，同时采用10个样品，只需 10分钟就可蒸干。 得出的含水量与预定的含水量基本一致。因为微波法的优点是速度快， 能将加入的水基本除去， 得出比较准确的结果。 也可采用快速炒干法， 但操作中水泥石粉有 所损失。如采用酒精法，因三次燃烧耗时较多，准确度也不高。5击实曲线以干密度为纵坐标， 含水量为横坐标，所绘制的关系曲线一般为驼峰形。应该指出的是，当

8、石粉级配不良，颗粒较为均匀时，击实曲线已不是普通的驼峰形（附图2）,因些对最佳含水量的控制可适当放宽。附图2 石屑级配不良时可能产生击实的曲线6现场压实度的检测含水量随着延迟时间的增加，变化较大，从而影响了水泥稳定石粉的干密度。为了避免压实度标准选用的多样性，在现场采用灌砂法进行压实度检测时，应成型一段，压实一段，尽量不使检测时间超过水泥初凝时间。这样，还有利于试洞的挖取及当压实度达不到设计要求时，可及时碾压。核子密度仪可以快速检测水泥稳定石粉的压实度，利用核子法进行压实度检测，测一点的压实度只需13分钟，测量较准确，不破坏基层结构，操作筒单，比常规检测方法提高工效 20倍以上。在国内外公路建

9、设中得到普遍使用，但必须与灌砂法及微波法进行对比试验， 确定其回归方程，经过换算后方可用于质量检测评定。实践证明，用核子仪测得的水泥石粉层湿密度与灌砂法测得的湿密度相差不大，而含水量与微波法测得的含水量相比，往往有明显差别。7商榷击实方法不能模拟压路机的揉搓碾压，因此而导致的工程性质差异在水泥稳定石粉层上表现得尤为突出。美国公路战略研究计划（SHRP）的研究表明，这种差异可能导致当压实度超过100%时材料层还没有真正压实的“超密”现象。因些，我们在一些大型市政道路工程中 采用试验路法进行压实度的控制。试验路法就是通过铺筑试验路来确定材料与拥有机械相适 应的最佳含水量及最大干密度。铺筑几段不同含水量的试验路，用工地拥有的压实机械进行