道路工程中无侧限应用

1 无侧限的定义
由于水泥稳定材料具有良好的力学性能和板体性；初期强度高并且强度随龄期而增加；加上水泥的用量不大，一般为4%～6%，且都是低强度等级的水泥，所以成本也较低。在青海这富产砂石的地方，水泥稳定砂砾在路面基层或底基层得到广泛应用。无侧限抗压强度在规范中定义为：试样在无侧向压力条件下，抵抗轴向压力的极限强度。无侧限抗压强度作为检测水泥稳定材料的一种重要检测手段，在知道施工中起到很重要作用。

2 两种方式得到不同的无侧限强度

在某市政一级道路工程中，按照设计要求

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，水泥稳定砂砾垫层的无侧限抗压强度要达到3MPa，根据试验室的试配确定水泥稳定砂砾中水泥用量为5%。试验室做出的一组试验数据如表1。
在工地现场，我们在水泥稳定层施工后7d用钻芯机取了另一组试样，按照同样的方式检测该组试样的无侧限抗压强度。得出的数据如表2。
从以上两表的数据我们可以看到，虽然两组数据结果都能满足设计要求，但试验室做出的水泥稳定砂砾无侧限抗压强度的数值均匀性明显要好于工地现场所取芯样的无侧限抗压强度值。

3 分析存在无侧限抗压强度差异的原因

水泥稳定材料强度形成原理：水泥与土中的水分发生水解及水化反应，同时从中分解出氢氧化钙并形成水化物，随着水泥水化反应的深入，析出大量的Ca2+,在碱性条件下与SiO2与Al2O3进行法学反应，生成不溶于水的稳定结晶矿物，另一部分游离氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙，使砂砾、土等材料固结，进而提高水泥稳定材料的强度。
影响水泥稳定材料无侧限抗压强度的主要因素有：土类别与性质、水泥成分与剂量、水。
土的类别与性质是影响水泥稳定材料强度的重要原因之一，材料的颗粒级配一定要控制好，材料中矿物成分对水泥稳定料的性质也有重要的影响。要达到规定的无侧限抗压强度，水泥的剂量随材料中粉状颗粒和粘粒土含量增加而提高，增加了工程成本。
水泥稳定材料在硬化条件相同的情况下，其无侧限抗压强度值随水泥的活性增加会提高。
含水量同样影响着水泥稳定材料的无侧限抗压强度。水泥稳定材料中水分不足，水泥无法进行完全水化反应，水泥稳定材料的固结作用就无法体现出来，所以水泥稳定材料需要洒水养护以满足水泥水化的需要。
以上所做的两组数据中，一种是试验室对材料进行四分法取样，首先保证了材料的均匀性；同时水泥剂量严格进行计量，确保水泥的用量；三是根据标准击实试验，将水泥稳定材料按照最佳含水量进行加水，保证了水泥稳定材料无侧限强度的均匀性。另一种是从工地现场取芯进行无侧限抗压试验得出的结果，工地现场由于施工过程中存在的各种因素，导致水泥稳定材料离析，比如拌合站的放料离析、运输过程中发生的颠簸离析、卸料离析、摊铺离析、找平离析等等；水泥剂量偏少以及水泥拌合不均匀，水分蒸发等原因，都会导致得出的水泥稳定材料无侧限强度值不均匀。

4 水泥稳定材料在现场施工中注意的重点

1）水泥稳定材料最好使用机械化施工和流水作业，尽可能实施厂拌机铺；
2）施工过程中控制好矿物料的级配，加强各施工环节控制、防止离析。水泥稳定料出料时降低下料高度；运输车在运输过程中，应做到匀速行驶，避免紧急刹车和剧烈颠簸；运输车向摊铺机受料斗卸料时，车厢提升要缓慢；摊铺机在摊铺过程中，螺旋布料器要均匀运转；
3）控制好水泥剂量。水泥剂量影响水泥稳定材料的强度，但剂量过高，干缩及温度变形大，易使稳定层产生裂缝，导致基层破坏，同时增加了工程成本；
4）使用粉煤灰，粉煤灰中的活性二氧化硅、三氧化二铝等与水泥水化析出的氧化钙反应，生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙，能有效提高水泥稳定层的后期强度；
5）要加强养护，在水泥稳定材料压实完成后，要及时采用覆盖养生，并进行洒水养护，尽量减少水泥稳定材料中水分的蒸发，保证水泥的水化反应进行完全。
5 结论
水泥稳定层是车辆荷载主要承担者，其良好的整体性以及水稳性是连接道路面层与底基层的纽带，沥青面层出现的许多病害，都与其有直接的关系，所以我们在施工过程一定要制定合理的施工方案，精心施工，确保工程质量。
参考文献
《城镇道路工程施工与质量验收规范》（C 1-2008）.中国建筑工业出版社.
《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）.人民交通出版社.