摘要：水泥穩定混合料是一種半剛性基層材料，在國內外高速公路建設工程中被廣泛用作道路基層、底基層填筑材料。水泥穩定混合料的配合比方案直接影響到路面質量和道路的安全耐用性，施工時必須結合道路設計要求和相應原材料的特性進行配合比設計、試驗和試鋪。

　　關鍵詞：道路,路基,水泥穩定,配合比,設計

　　前言

　　隨著道路施工技術的發展，以瀝青混凝土為代表的柔性路面具有了越來越高的穩定性和耐久性，這就對道路結構中用于承重的路基施工提出了更高的要求。半剛性水泥穩定混合料具有良好的力學性能，適合于各種等級的道路施工，同時具有良好的抗滑、抗滲、耐疲勞的性能以及高溫穩定性和低溫抗裂性，因而被國內外道路工程廣泛應用。水泥穩定混合料是用水泥做凝膠材料與土、石材料拌合而成的，常見的有水泥穩定土、水泥穩定碎石和水泥穩定砂礫等。水穩材料經拌合、攤鋪、壓實和養生后可獲得較高的抗壓強度，具有很強的承重能力，可為路面材料提供非常優質的基礎。水泥穩定混合料作為路基填筑料時必須具有足夠的強度和剛度、足夠的水穩定性和冰凍穩定性、足夠的平整度和抗沖刷能力，同時收縮性要小，且能與面層良好結合。

　　一、根據規范要求設計試配方案

　　道路工程項目在涉及水泥穩定混合料施工時一般都會對材料提出抗壓強度和碾壓密實度的要求。根據這些要求并結合相鄰、相似工程經驗可以先初步擬定幾個配合比例，一般用水泥穩定混合料中的水泥百分比含量來表示。為了能夠得到比較準確的配合比相關數據和關系曲線，通常先擬定五個等差遞增的配合比例，如：3%、5%、7%、9%、11%。

　　1、原材料檢測：在配合比設計之前，首先必須對組成水泥穩定混合料的所有組分進行常規檢測，確認水、水泥、砂石料的物理、化學性能符合工程材料常規試驗指標以及項目特殊規范的要求。

　　2、最優含水率：為了用最低的成本達到最優的路基承載能力，水泥穩定混合料必須在最優含水率的狀態下碾壓成型，這樣才能使得路基結構獲得較高的密實度，同時也就具有了較強的抗壓強度。根據擬定的配合比例分別制備不同的水泥穩定混合料，然后通過擊實試驗得出各種材料密度與含水率的關系曲線，求出最大干密度和最優含水率。擊實試驗時為使數據準確，水泥和砂石材料的天然含水率要提前測定，并計入水泥穩定混合料總含水量中。

　　3、試拌材料準備：首先根據水泥穩定混合料最大干密度以及項目規范對材料碾壓密實度的最低要求，求得工程施工時材料干密度所需達到的最小值；其次利用材料的最優含水率，求得該干密度所對應的濕密度；然后用這個濕密度乘以試塊模具的容積可得到制作一個試塊所需的水泥穩定混合料的量；最后結合配合比例、最優含水率、天然含水率等相關數據可求出水、水泥、砂石料的用量。這樣，根據試拌過程中各項試驗所需試塊的個數就可以算出各種材料的最少用量。

　　二、試拌和相關參數的檢測

　　無論是廠拌法試拌還是試驗室試拌都應該嚴格遵照試配方案中擬定的配合比例來進行，為了監控配料精確度，還可以取混合料樣品進行含水量以及水泥含量的檢測。試拌過程中需要制作試塊對材料的工作性能以及強度性能進行測定。

　　1、水泥穩定混合料的試拌：根據預定的配合比例拌合出足夠用于試塊和試驗的混合料。廠拌法試拌時出于精確度考慮，最少拌合量一般不少于設備單次拌合能力的一半，而且，取樣時應盡量取中心、均勻的拌合料。天氣、溫度、設備、儀器等情況，以及拌合過程中的各種影響因素要進行詳細記錄。

　　2、制作試塊：根據試驗方案中求出的每個試塊所需水泥穩定混合料的重量，用電子秤稱出適量材料，分三層填滿試模并每層用搗棒搗實。試塊的最終成型可以使用震擊錘也可以使用壓力機，期間要監測已填混合料的重量，確保混合料的密實度等于項目規范對材料碾壓密實度的最低要求值。為了檢測水泥穩定混合料的工作性能，需要在拌合完成后0小時、0.5小時、1小時、1.5小時、2小時、2.5小時、3小時、3.5小時、4小時等不同時間制作試塊，并進行詳細的記錄和標識。在等待制作試塊的期間，應對水泥穩定混合料采取一定的保濕措施，防止水分過快損失。

　　3、試塊養護和檢測：試塊制作完成后即可脫模，在對重量、尺寸進行測量后放入標準養護室進行養護，養護6天浸水1天后進行抗壓強度檢測。檢測前對試塊的重量、尺寸進行復測，對于重量損失偏大的試塊應予棄用。試塊檢測的數據要進行詳細記錄并與試塊的檔案資料對應起來，避免張冠李戴。

　　4、試拌檢測數據整理

　　首先，收集每種試配方案所有試塊的檢測結果，繪制出試塊延遲制作時間與試塊強度的關系曲線，了解各種水泥穩定混合料的成品強度隨延遲時間逐漸降低的趨勢。同時，結合施工現場實際情況制定適宜的水泥穩定混合料工作時間，根據經驗一般不超過2小時。

　　其次，根據每種試配方案在確定的工作時間點上所能得到的抗壓強度值，繪制出這一組試配方案中水泥含量與試塊強度的關系曲線。如果項目規范所要求的材料強度值恰好在該曲線上某一點，則可求得該點對應的水泥含量值。如果項目規范所要求的材料強度值不在該曲線上，則可將曲線隨其變化趨勢進行延長，以便找到該值所對應的點，求得相應的水泥含量值。但如果所求得的水泥含量值超出試配方案中最低水泥含量值或最高水泥含量值太多（一般以二者之差的五分之一為限），則需重新擬定試配方案，重做所有試拌、檢測工作。

　　然后，考慮一定的安全保證系數，確定配合方案中水泥用量，一般在試驗所確定的水泥含量的基礎上增加一到二個百分點，特別是在采用路拌法施工的情況下由于拌合不均勻等問題的存在將不得不使用更多的水泥。如：試驗確定的水泥用量為7%的話，在實際施工過程中則可采用8%～9%的水泥用量，具體用量可視現場試塊強度情況來進一步確定。

　　最后，針對確定好水泥用量的水泥穩定混合材料進行擊實試驗，求得材料的最優含水率。在實際生產時，考慮到水分蒸發等因素，水泥穩定混合料的加水量要適當增加一至二個百分點。當然，原材料中的天然含水也應計算在內。

　　5、配合比的檢驗：為了最終確認水泥穩定混合料配合比的各項性能指標能夠達到預期要求，可用設計好的配合比參數進行試拌并檢測、核實其工作性能和抗壓強度。

　　三、需要注意的問題

　　1、制作試塊時，要確保試塊的密度等于規范所要求的最低壓實度條件下的材料干密度。不能隨意改變試塊的密實度，否則每組試拌所做的各個試塊就會失去比較意義，所得出的結論也會產生很大偏差。

　　2、水泥穩定混合料的養護工作非常重要，養護溫度對試塊強度的影響也非常大，嚴格進行標準養護才能使得檢測結果具有較高的精確性。

　　3、水泥用量應按干集料的重量百分比來計。一般經驗認為，硅酸鹽水泥的穩定效果較好，鈣酸鹽水泥的穩定效果較差。

　　4、在滿足道路結構強度要求的情況下，盡量用最小的水泥含量，以防止路基施工時出現干縮裂縫。

　　5、水泥穩定混合料要隨拌隨鋪，然后盡快碾壓成型，以減少延遲時間和材料強度損失。同時要時刻關注天氣情況，避免材料在碾壓成型之前淋到雨水。

　　6、水泥穩定混合料中的砂石料最大粒徑不宜超過31.5毫米，否則材料在攤鋪過程中容易產生離析現象，并且，大粒徑材料會影響到路基表面的平整度。

　　7、水泥穩定混合料路基施工盡量選擇氣溫較高的季節，日最低氣溫低于5攝氏度時不宜施工。

　　8、攤鋪和碾壓施工中的各種參數可以通過試驗段的試鋪和試壓來確定，避免發生鋪筑高程不準確和浪費碾壓設備的形象。

　　結語

　　水泥穩定混合料具有強度高、穩定性好、整體性好、承載能力強等優點。同時，各種土石材料都可以用水泥進行穩定，取材方便、工藝簡單、成本低廉，既可以在公路上就地拌合也可以集中廠拌。水泥穩定混合料將在公路建設領域發揮更為廣泛的效用。

　　本文選自國家級期刊《建材發展導向》，《建材發展導向》是由云南建材集團有限公司主管，中國建材工業經濟研究會主辦的全國建材行業唯一的綜合性科技期刊。國際標準刊號：ISSN 1672-1675;國內統一刊號：CN 53-1185/TU，郵發代號：64-83。辦刊宗旨：雜志以技術創新、管理創新、市場創新為宗旨，以全國性、導向性、新穎性為目標，以面向世界、面向未來、面向現代化為方向，以內容新、結構好、質量高為尺度，更新版面，重設欄目。欄目設置：高層經論、宏觀動向、行業論壇、政策導向、市場導向、裝備導向、工作探索、經營管理、科技創新、應用技術、綠色建材、節能減排、墻材革新、建材美學、裝飾天地、建材人物、企業風采、交流園地、工會工作等。