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[摘 要]水泥稳定土的强度与公路工程的质量有着直接联系。本文重点探讨水泥稳定土强度的影响因素，主要涉及到土的化学成分、水泥类型与剂量、含水量与干密度、养生条件以及施工过程中其他相关因素等。
[关键词]水泥稳定土 强度 影响因素
中图分类号：TU52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0185-01
1.引言
近年来，水泥稳定土作为道路路面的基层与底基层，其强度直接影响到路面质量，故人们对其强度的要求越来越高。对于水泥稳定土基层结构质量，主要有两个指标：强度与耐久性。其中，强度指标通常指的是7d（6d保湿养生，1d浸水）龄期的无侧限抗压强度。我国《公路路面技术规范》明确规定，当水泥稳定土用做路面的基层时，无侧限抗压强度应满足2.5Mpa-3Mpa（二级和二级以下公路）、3Mpa-5Mpa（高速和一级公路）[1]。而影响水泥稳定土强度的因素很多，主要有：土的化学成分、水泥类型与剂量、含水量与干密度、养生条件以及施工过程中其他相关因素等。
2.影响因素分析
水泥稳定土所能达到的强度和水稳性有非常复杂的关系。用水泥稳定土时，发生的各种作用过程是非常复杂和多种多样的，如化学过程、物理化学过程和物理过程等。但只要水泥的质量合格、剂量足够，混合料处在最佳的硬化状态下，则各种作用过程中的相互配合能从根本上改变原土的性质，从而保证水泥稳定土获得符合要求的强度和水稳性。
2.1 土的化学成分的影响
土的化学成分对于水泥稳定土的强度影响很大，其主要有三种，分别是①砾石、砂及粉粒（惰性成分）；②有机质，硫酸盐（有害成分）；③碳酸钙，氧化铁与氧化铝（有益成分）。通常情况下，水泥稳定土的多数成分是砾石、砂及粉粒[2]。有些地区的土与工业废料中可能夹杂硫酸盐，这将会导致硫酸盐与结硬水泥中的铝酸三钙相结合而使新生物体积膨胀，从而破坏水泥稳定土的均匀性与胶结。另外，含有碳酸钙，氧化铁与氧化铝的土也适合于水泥稳定土，采用较低剂量的水泥就可获得较高的抗压强度。
2.2 水泥类型与剂量的影响
水泥的选择不宜使用早强、快硬水泥，可选择普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥。据相关文献报道：选择初凝时间不小于3小时，终凝时间不小于6小时。同时，水泥稳定土的强度与水泥剂量存在关系：随着水泥剂量的增加，强度会有所提升，但水泥剂量增加到某临界值会使水泥稳定土裂缝明显增多且加宽。可见合理设计水泥剂量的水泥稳定土配合比，使其不但满足设计强度要求，而且具有较小的温缩和干缩系数（现场裂缝较少），盲目提高水泥剂量从经济上与性能上均不占优势。通常情况下，水泥的掺量在4%-8%的范围内较合理，但施工过程中的水泥掺量应根据试验室水泥稳定土配合比设计来确定。
2.3 含水量与干密度的影响
首先，水泥发生水化作用需要水分，若混合料中的含水量不足，水泥就会与土争水，就不能很好地保证水泥的完全水化与水解，一方面直接影响到水泥稳定土的强度，另一方面含水量小时结构材料松散、稳定性差、不宜压实，影响水泥稳定土的压实度。一般水化反应所需含水量占水泥质量2%左右，所以在摊铺拌和混合料时的含水量对于水泥稳定粗粒土应该大于最佳含水量的0.5%至1%为佳；而对于水泥稳定细粒粘土应该大于最佳含水量的1%至2%为佳[3]。
其次，在碾压的过程中会损失一些水份，所以应注重水的适量补充，切不可过量补充，含水量较大时则碾压成型困难，产生较大的轮迹、拥包、弹簧等现象，达不到规定的压实度；同时过高含水量也会导致水泥稳定土强度的下降与裂缝的产生。另外，水泥稳定土的干密度值越高，其抗壓强度相对越高，但干密度对于强度的影响程度不及对普通配集料强度的影响。
2.4 养生条件的影响
其一，龄期。由于水泥的作用，水泥稳定土的强度会随着龄期的增加而增加，它们之间的关系是：抗压强度与龄期的对数呈直线。所以若需要不同龄期混合料的强度，一定要根据要求适当延长其养生的时间。
其二，温度与湿度。在相同的温度养护环境下，高温度养护的水泥稳定土强度增长较快。所以，在进行基层施工的过程中，高温天气与昼夜温差不大的天气对于水泥稳定土的强度增长是极其有利的。而对于一定湿度养护环境下的水泥稳定土，其强度高于直接在空气中养护的稳定土。所以在施工养生环节中，我们可以采用湿砂或者潮湿的草帘进行覆盖，也可以采用水车洒水进行养生。
2.5 施工过程中其他相关因素的影响
首先，要确保水泥在稳定土中的效果，必须在土中均匀分布水泥，尤其是就地拌和施工时，撒铺水泥的均匀程度对水泥在混合料中的均匀性有着直接关系。其次，拌和方法对水泥稳定土的强度有较大影响。因为水泥拌和不均匀会导致水泥含量少处的强度达不到设计要求，而水泥含量多处发生裂缝机率明显增加。
另外，从加水拌和至压实的延时时间也是至关重要的。由于水泥遇到水后就会发生水化反应，所以水泥土混合料中一旦加入水后，应尽快拌和、摊平混合料，并整成路拱形后进行碾压。如果从加水拌和至压实的延时时间过长，就会导致部分水泥结硬，碾压时需额外的压实作用，从而影响水泥稳定土的压实度。
3.总结
综上所述，水泥稳定土基层具有强度高与稳定性好的优点，已广泛用于交通量较大的路面基层。但为了确定水泥稳定土的强度，避免出现干缩裂缝，我们必须从原材料、混合料设计、施工等环节进行严格把关，真正保证水泥稳定土结构层的强度。
参考文献
[1] 师蕾，李娜.浅析石灰稳定土随时间变化规律[A].第十三届中国科协年会第19分会场---公路在综合交通运输体系中的地位和作用研讨会论文集[C]，2011：345-347.
[2] 吴妍.影响水泥稳定土强度的因素探析[J].知识经济，2012（23）：128.
[3] 李珊，王恩泽.浅谈水泥稳定土强度形成机理及影响因素[J].黑龙江科技信息，2011（29）：293.
[关键词]水泥稳定土 强度 影响因素
中图分类号：TU52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0185-01
1.引言
近年来，水泥稳定土作为道路路面的基层与底基层，其强度直接影响到路面质量，故人们对其强度的要求越来越高。对于水泥稳定土基层结构质量，主要有两个指标：强度与耐久性。其中，强度指标通常指的是7d（6d保湿养生，1d浸水）龄期的无侧限抗压强度。我国《公路路面技术规范》明确规定，当水泥稳定土用做路面的基层时，无侧限抗压强度应满足2.5Mpa-3Mpa（二级和二级以下公路）、3Mpa-5Mpa（高速和一级公路）[1]。而影响水泥稳定土强度的因素很多，主要有：土的化学成分、水泥类型与剂量、含水量与干密度、养生条件以及施工过程中其他相关因素等。
2.影响因素分析
水泥稳定土所能达到的强度和水稳性有非常复杂的关系。用水泥稳定土时，发生的各种作用过程是非常复杂和多种多样的，如化学过程、物理化学过程和物理过程等。但只要水泥的质量合格、剂量足够，混合料处在最佳的硬化状态下，则各种作用过程中的相互配合能从根本上改变原土的性质，从而保证水泥稳定土获得符合要求的强度和水稳性。
2.1 土的化学成分的影响
土的化学成分对于水泥稳定土的强度影响很大，其主要有三种，分别是①砾石、砂及粉粒（惰性成分）；②有机质，硫酸盐（有害成分）；③碳酸钙，氧化铁与氧化铝（有益成分）。通常情况下，水泥稳定土的多数成分是砾石、砂及粉粒[2]。有些地区的土与工业废料中可能夹杂硫酸盐，这将会导致硫酸盐与结硬水泥中的铝酸三钙相结合而使新生物体积膨胀，从而破坏水泥稳定土的均匀性与胶结。另外，含有碳酸钙，氧化铁与氧化铝的土也适合于水泥稳定土，采用较低剂量的水泥就可获得较高的抗压强度。
2.2 水泥类型与剂量的影响
水泥的选择不宜使用早强、快硬水泥，可选择普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥。据相关文献报道：选择初凝时间不小于3小时，终凝时间不小于6小时。同时，水泥稳定土的强度与水泥剂量存在关系：随着水泥剂量的增加，强度会有所提升，但水泥剂量增加到某临界值会使水泥稳定土裂缝明显增多且加宽。可见合理设计水泥剂量的水泥稳定土配合比，使其不但满足设计强度要求，而且具有较小的温缩和干缩系数（现场裂缝较少），盲目提高水泥剂量从经济上与性能上均不占优势。通常情况下，水泥的掺量在4%-8%的范围内较合理，但施工过程中的水泥掺量应根据试验室水泥稳定土配合比设计来确定。
2.3 含水量与干密度的影响
首先，水泥发生水化作用需要水分，若混合料中的含水量不足，水泥就会与土争水，就不能很好地保证水泥的完全水化与水解，一方面直接影响到水泥稳定土的强度，另一方面含水量小时结构材料松散、稳定性差、不宜压实，影响水泥稳定土的压实度。一般水化反应所需含水量占水泥质量2%左右，所以在摊铺拌和混合料时的含水量对于水泥稳定粗粒土应该大于最佳含水量的0.5%至1%为佳；而对于水泥稳定细粒粘土应该大于最佳含水量的1%至2%为佳[3]。
其次，在碾压的过程中会损失一些水份，所以应注重水的适量补充，切不可过量补充，含水量较大时则碾压成型困难，产生较大的轮迹、拥包、弹簧等现象，达不到规定的压实度；同时过高含水量也会导致水泥稳定土强度的下降与裂缝的产生。另外，水泥稳定土的干密度值越高，其抗壓强度相对越高，但干密度对于强度的影响程度不及对普通配集料强度的影响。
2.4 养生条件的影响
其一，龄期。由于水泥的作用，水泥稳定土的强度会随着龄期的增加而增加，它们之间的关系是：抗压强度与龄期的对数呈直线。所以若需要不同龄期混合料的强度，一定要根据要求适当延长其养生的时间。
其二，温度与湿度。在相同的温度养护环境下，高温度养护的水泥稳定土强度增长较快。所以，在进行基层施工的过程中，高温天气与昼夜温差不大的天气对于水泥稳定土的强度增长是极其有利的。而对于一定湿度养护环境下的水泥稳定土，其强度高于直接在空气中养护的稳定土。所以在施工养生环节中，我们可以采用湿砂或者潮湿的草帘进行覆盖，也可以采用水车洒水进行养生。
2.5 施工过程中其他相关因素的影响
首先，要确保水泥在稳定土中的效果，必须在土中均匀分布水泥，尤其是就地拌和施工时，撒铺水泥的均匀程度对水泥在混合料中的均匀性有着直接关系。其次，拌和方法对水泥稳定土的强度有较大影响。因为水泥拌和不均匀会导致水泥含量少处的强度达不到设计要求，而水泥含量多处发生裂缝机率明显增加。
另外，从加水拌和至压实的延时时间也是至关重要的。由于水泥遇到水后就会发生水化反应，所以水泥土混合料中一旦加入水后，应尽快拌和、摊平混合料，并整成路拱形后进行碾压。如果从加水拌和至压实的延时时间过长，就会导致部分水泥结硬，碾压时需额外的压实作用，从而影响水泥稳定土的压实度。
3.总结
综上所述，水泥稳定土基层具有强度高与稳定性好的优点，已广泛用于交通量较大的路面基层。但为了确定水泥稳定土的强度，避免出现干缩裂缝，我们必须从原材料、混合料设计、施工等环节进行严格把关，真正保证水泥稳定土结构层的强度。
参考文献
[1] 师蕾，李娜.浅析石灰稳定土随时间变化规律[A].第十三届中国科协年会第19分会场---公路在综合交通运输体系中的地位和作用研讨会论文集[C]，2011：345-347.
[2] 吴妍.影响水泥稳定土强度的因素探析[J].知识经济，2012（23）：128.
[3] 李珊，王恩泽.浅谈水泥稳定土强度形成机理及影响因素[J].黑龙江科技信息，2011（29）：293.