闫婷婷
(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)
随着水泥稳定土或水泥稳定碎石广泛应用于路面基层或路面底基层中，在提高公路工程施工质量的同时，也出现了一些问题，影响着公路路基稳定层施工质量。其中，水泥剂量的控制直接影响着基层施工质量。如水泥剂量较大，则会增加一定的生产成本，且会导致基层裂缝较多，影响路面面层施工质量;如水泥剂量较少，则难以保证稳定层强度符合设计要求。为此，进行水泥剂量的测定就显得十分重要。EDTA滴定法能够有效进行水泥剂量测定，为保证水泥测定准确性，在本文中，结合实际工程，对EDTA滴定法在公路工程水泥剂量测定的实际应用进行分析。
1 工程概况
某高速公路工程，公路路面路基决定采取水泥稳定碎石基层，基层采取粗粒式稳定碎石，路基设计厚度为32 cm，设计应用水泥剂量5%;在高速公路D标段内，碎石铺设厚度在5 mm～30 mm范围内，粗砂0 mm～5 mm范围内，对集料性能指标进行了要求，如集料塑性指数为6.1，集料液限设计为23.4%，碎石与砂配合比为83∶17，集料合成级配满足公路基层施工规范的要求;施工集料压碎值为20.5%，集料稳定剂选择为普通硅酸盐水泥;通过击实试验，获得应用5%水泥剂量的稳定碎石数据w0=6.2%，ρdmax=2.32 g/cm2。
2 EDTA滴定法标准曲线
EDTA滴定法标准曲线属于施工工程检测水泥剂量的重要标准，如在绘制标准曲线时出现偏差，则会严重降低水泥剂量测定的准确性，从而无法保证水泥稳定碎石的生产质量。在某高速公路工程中D标段范围内，设计采取以下1号集料与2号集料两种集料，集料配制见表1。
表1 1号集料与2号集料配制说明
通过对1号集料标准曲线与对2号集料标准曲线的确定，并研究两条标准曲线之间存在的相关关系，从而获得更为科学合理的标准曲线。将两种不同配制方式下的集料制作成试样，并分别进行EDTA滴定试验。在试验中需要应用到EDTA二钠溶液、氢氧化钠溶液与氯化钠溶液等，两种集料的试验结果见表2。
结合试验结果可以得出以下两个结论:1)1号试样，按照配合比设计中的比例进行混合料生产，并将混合料通过3.6 mm筛，然后选择筛后水泥混合料，加入一定水与水泥制备而成。这种试样不能达到试验室标准试验模拟施工现场的情况，从而会影响测定水泥剂量的准确性。2)2号试样，将混合料加入水与水泥后直接通过4.75 mm筛，这种方式能够使试验室很好地模拟出施工现场的状况。从混合料粘结与水泥之间的作用原理的角度分析，在混合料细颗粒含量较多时，混合料与水泥接触更为充分，在拌合过程中，粘结在集料颗粒表面的水泥量较多。在同一水泥剂量的基础上，消耗EDTA二钠溶液量较多，与实际情况相符合。
表2 EDTA滴定法测定水泥剂量
3 EDTA滴定法现场测定水泥剂量
EDTA现场试验的主要困难在于样本的选择，按照JTJ 057-94公路工程稳定材料试验规程EDTA滴定法要求，决定在进行现场EDTA试验时需要选择具有代表性的水泥稳定碎石混合料300 g。为顺利取得试验样本，决定在公路工程铺筑试验段时，按照150 m测6个样本的方法，在300 m范围内进行12次样本试验，其试验方法分为如下两种:
第一种方法:取样方式上选择为混合料四分法，选择两份300 g试样进行EDTA滴定，并根据1号标准曲线测定水泥剂量;
第二种方法:将3000 g混合料过4.75 mm筛，并从过筛后试样中选择出两份300 g试样，进行EDTA滴定，根据2号标准曲线测定水泥剂量。
如表3所示，为以上两种方法测定所获得的水泥剂量、抗压强度及芯样特征等。
表3 EDTA滴定试验结果
通过以上试验结果可以看出，应用1号标准曲线进行水泥剂量测定所获得的平均值较大，存在着较大变异系数，而应用2号标准曲线进行水泥剂量测定所获得的平均值较为适中，所存在的变异系数较小。导致这种结果的主要原因为，第一种试验方法样本为四分法，难以保证所取样本的粗细比例与实际情况一致，其粗细料比例存在着较大变化，导致其EDTA滴定所获得的数据变化程度较大。而第二种试验方法则可以保证试样与实际情况一致。通过以上分析可以看出，按照2号标准曲线进行水泥剂量的测定，可操作性较好，测定结果准确性更高。在该高速公路工程中，进行水泥测定时，选择2号标准曲线进行操作。
4 EDTA滴定法测定水泥剂量的实际效果
按照公路路面基层技术规范标准，公路路基水稳基础的强度是以6 d保湿且24 h浸水的状况下，无侧限抗压强度为主要标准，且要求公路路基期龄在7 d～10 d范围时，取出的芯样完整率应超过80%。在该高速公路施工中，通过对施工后水稳基层的检测发现，基层无侧限抗压强度在4.7 MPa～5.1 MPa范围内，其在期龄范围内芯样完整率超过了85%。由此证明了该公路工程中采取2号标准曲线进行水泥剂量的测定准确性较好。
5 EDTA滴定法测定水泥剂量过程中应注意的问题
在进行水泥剂量测定之前，保证试验所需要的溶液质量，根据试验数量充分配制溶液，溶液配制时间不宜太久;为保证EDTA滴定法测定水泥剂量的准确性，选择试样一定要具备代表性;按照规范操作，严格保证标准曲线制作质量，并进行验证，保证标准曲线符合要求;如水泥或素集料发生变化，则需要重新绘制标准曲线等。
6 结语
在社会经济发展的推动下，公路工程施工规模不断扩大，为保证公路工程施工质量与效益，多会在公路路基施工中应用到水泥稳定碎石或水泥稳定土基层。这种基层强度较高，水稳定性良好，承载力与整体性较好，取材方便，应用十分广泛。在进行水泥稳定层施工过程中，水泥剂量的检测属于一项十分关键的环节。水泥剂量或多或少都会对公路路基施工质量带来严重影响。当前，EDTA滴定法属于水泥剂量测定的主要方法。在本文中，结合某高速公路工程实际情况，对EDTA滴定法标准曲线、试验方法等进行了分析，对公路工程中应用EDTA滴定法进行水泥剂量测定的实际效果及注意事项进行了分析，证明了这种方法在实际应用中发挥着重要作用。
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