民用机场水泥稳定层常见问题的几点建议

文摘 2024-08-13 00:04 北京

一、民用机场影响水泥稳定层质量的主要因素有哪些？

水泥可以稳定任何一种土，把它加入塑性土中，能大大降低塑指，随着龄期的增加，逐渐缩小，它具有增加强度和稳定性两大优点，而得到广泛应用。

水泥稳定土的强度是最重要的指标，因为它受多种因素影响。在施工中要严格控制这些影响因素，确保工程质量。

1、选择符合要求的土

水泥稳定土要做基层对集料的粒经要求为37.5mm（民用机场都超31.5），并符合规范规定的级配范围。作为民用机场道面工程的基层，应尽可能采用不含塑性细料的级配，限制0.075mm颗粒含量。有塑性时不超过5%，无塑性时不超过7%。由于施工中颗粒越粗，在拌和、运输、摊铺或平整过程中越容易产生离析，不易找平。所以在实际工作中应尽可能减少最大粒径，使用均匀系数大于10的粒料。实际试验和有关资料证明：重视土的颗粒组成，把级配调整到最佳，可以用较小的水泥用量获得期望的强度，且收缩裂缝会大大地减少，适当加入、限量使用0.075mm的无塑性粉料对提高水泥稳定土的强度大有好处。

2、选择符合施工要求的水泥

水泥稳定土通常使用硅酸盐水泥，由于施工从拌和到压实成型，通常需要2~3小时，一般选择初凝大于3小时、终凝大于5小时的水泥，从拌和到压实成型，时间越长，水泥稳定土的干密度、抗压强度就越小。快凝、早强水泥绝对不能使用（《民用机场飞行区土石方基础工程施工规范》MH5014-2002中有明确规定）。

3、水泥剂量

在通常水泥剂量范围内，水泥稳定土的抗压强度随水泥剂量增加而增加，但在进行配合比设计时，在满足强度要求的前提下尽量少用水泥，为了减少开裂，水泥用量不应超过6%。为了搅拌均匀，保证水泥稳定土的质量，水泥剂量不宜少于4%，因此将水泥剂量控制在4%~6%之间。如果使用6%水泥剂量仍不能满足要求，应对土的级配加以调整。

4、含水量的控制

水泥稳定混合料需要足够的水，以满足水化热的需要和压实的需要。如果混合料中含水量小了，水泥水化时与土争水，如果是粘性土，与水的亲和力大，水泥就可能不完全水化而降低强度。通常在适合压实的含水量情况下压实，养生过程中保证不损失水分，水泥也可以同样水化。如压实水分少，养生又得不到保证，水泥稳定土的强度会受到很大的影响。因此，施工中对水泥稳定土和中粒土在碾压时混合料的含水量应高出最佳含水量0.5%~1.0%，对于稳定细颗土，碾压时应比最佳含水量大1%~2%，这样既可满足水化需要，也可弥补碾压过程中水分的损失。

5、拌和均匀的控制

水泥必须均匀地分布在土中，才能充分发挥水泥的作用；否则将出现水泥多的地方出现裂缝，水泥少的地方强度不够（利用厂拌进行拌和是解决这种病害的有利措施）。

6、严格控制从加水拌和到成型的时间

水泥遇水要水化，因此，水泥稳定土混合料一旦加水拌和，应尽快碾压成型。拌和料运到现场，摊铺及碾压成型，均不能拖延时间，如果拖延时间水泥就会产生部分硬化作用。碾压时，就会破坏已经成型的凝结，就要花费额外的压实功能，从而影响水泥稳定土的压实度，使稳定土的强度下降。在施工中一定要配足机械设备，合理地组织施工，把成型时间控制在2~3小时内。

7、养生

对于已经完成的道面基础结构层，应及时养生，使水泥在养生情况下得到充分水化，同时养生使水泥稳定层结构处于潮湿状态，可以减少稳定土的收缩裂缝。一般为3~7天。增加粉煤灰时可延至14天（交通部水泥混凝土设计施工规范中已经明确），用洒水车辆控制行驶速度洒水。

二、飞行区道面基础工程怎样防治水泥稳定颗粒料基层出现裂纹？

1、病害特征

水泥稳定颗粒属于无砂型贫混凝土，其成熟期的强度取决于碾压密度和水泥与颗粒的水熟化学反应，当水泥稳定性差或形成强度过程中的水分不足时，水泥浆的范德华力小于界面应力产生结构裂纹。裂缝的成因主要来自干缩和湿缩两种，其中又以湿度的收缩作用最为明显。所以，水泥稳定粒料施工时，有时会产生横向裂缝，严重时会贯通整个道幅，有时会产生横向裂纹，严重时会贯通整个道幅，有时也会产生局部裂缝、裂纹。而新老道槽衔接部位压实度不够会贯通整个道幅，有时也会产生局部裂缝、裂纹。而新老道槽衔接部位压实度不足，道槽边缘压实度不足或水泥稳定粒料边缘压实度不足时产生纵向裂纹。

2、病害原因

（1）水泥剂量偏大或水泥稳定性差。

（2）碎石级配中细粉料偏多，石粉塑性指数偏高。

（3）基层碾压时混合料含水率偏大，不均匀。

（4）水泥粒料养护不及时。

（5）养护结束后未及时铺筑封层。

（6）集料中黏土含量大，因为黏土含量越大，水泥稳定颗料受干湿温度影响产生的干缩、温缩裂纹越大，尤其是当环境温度低于5℃时更明显。

3、控制措施

（1）碎石级配应接近要求级配范围的中值。

（2）应严格控制加水量。

（3）养生结束后应及时铺筑下封层。

（4）适当掺砂可以减少裂缝的发生程度。

（5）宜在春末和气温较高季节组织施工，工地的最低气温应在5℃以上，并在第一次重冰冻到来之前半个月内完工，并且上冻前应做好覆盖层。

三、飞行区道面工程水泥稳定粒料基层施工时应注意哪些问题？

1、病害特征

民用机场飞行区基层工程由于水泥稳定粒料是以粒料为主体，水泥作为黏结性质的半刚性材料，通过碾压成型为整体结构层，如果某处碾压后发现高程差很多，则不可能在表面再补一层，碾压松散的地方在一定时间后也不可能再补压成型，返工处理时原料不能简单再利用，在终凝前必须重新加水泥拌和后才能利用。

2、控制措施

为避免上述问题的发生，应注意以下几点：

(1)水泥：用带强度等级水泥，最好采用强度等级为32.5的水泥，这样在强度一定的情况下，水泥用量较大，水泥碎石混合稳定性较好，水泥的终凝时间要超过6小时，以使施工过程所需的时间得以保证。

(2)场拌水泥碎石从加水拌和到碾压成型不得超过6小时。

(3)水泥稳定碎石应采用专用的摊铺机施工。

(4)横向接缝的处理有以下几点：

A.用摊铺机摊铺混合料时，中间中断的时间不宜超过2小时，应设置横向接缝，此刻摊铺机驶离摊铺混合料末端。

B.人工将摊铺末端的混合料整理整齐，紧靠混合料安放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同。

C.将方木的另一端用沙粒或碎石加填约3m长，其高度应高出方木几厘米，以防止碾压时方木纵向推移。

D.在重新摊铺混合料前，将沙砾、碎石、方木除去，并将下承层顶面清扫干净。

（5）养护。干燥地区可用不透水薄膜、麻袋和土工布覆盖养生，不论用什么方法养生，一定要保证在整个养生期内道面基层表面温润。高温季节和温湿地区采用洒水养生。如果设有下封层，基层碾压完毕，检查合格后即做下封层养生。养生期间禁止任何通行（洒水车除外）。

（6）养生结束后，要钻芯检查基层成型情况，对不成型或成型不好的施工段要查明原因，返工处理。

3、处治措施

（1）局部松散，应将其清除后，用新拌制混合料填补。松散面积较大时则应整体返工重做。

（2）在飞行区，因飞机在跑道上的渠道化行驶而出现纵向裂缝，对此可采用聚合物加特种水泥用压力注入法修补水泥稳定粒料纵向裂缝。

四、飞行区沥青混凝土道面工程中二灰碎石和水泥稳定碎石结构，哪一种更容易控制？

1.病害特征

民用机场在飞行区建设工程中基层普遍采用的二灰碎石和水泥稳定碎石，施工过程中及使用中经常发生收缩裂纹，而且水泥稳定碎石中水泥用量越大，裂缝越多，以致在修筑沥青混凝土道面之后，其裂缝仍会反射到层面上来。

2.病害原因

二灰碎石及水泥稳定碎石产生的裂缝主要是由其特有的干缩性和温缩性造成的，裂缝的多少与以下因素有关：

结合料的类型和剂量、稳定土的类别、颗粒含量、小于0.5mm细土含量和塑性指数、小于0.002mm的颗粒含量和矿物的成分、压实成型的含水率和龄期等。一般情况下，由于重视了养生，干缩现象比温缩现象要少。而二灰稳定碎石温缩性小于水泥稳定碎石，所以，二灰稳碎石裂缝较易控制或开裂减少。

水泥含量分别为5%、6%和7%的水泥砂砾的最大干缩应变Sdm分别为145×10-6、179×10-6和299×10-6、及干缩系数afd分别为41×10-6、61×10-6和83×10-6，由此可见，水泥含量越高，Sdm和afd越大，说明越容易开裂。

据试验统计，水泥用量增加一倍，道面横缝就增加25倍。因此，规范规定水泥的最大剂量通常为5%~6%，其目的是既满足设计要求，又控制伸缩裂缝。

附：

水泥稳定砂砾道面基础施工工艺要点

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