摘要：水硬性混合料是用于客運專線支承層的一種類似于碾壓混凝土的水泥穩定材料，它具有比較特殊的結構與性能。本文根據工程實踐介紹了水硬性混合料的配制技術確定了水硬性混合料應采用低膠凝材料、低用水量以及大摻量的粉煤灰的配合比。
關鍵詞：支承層,水硬性混合料,配制
1.概述
支承層是在鐵路客運專線無砟軌道系統中位于道床板與路基基床表層之間的過渡層。用于支承層的水硬性混合料與碾壓混凝土類似是一種土工材料，施工采用滑膜攤鋪機，機械化程度高，裂縫產生相對較少，國內許多客運專線開始用水硬性混合料對支承層進行大面積施工。本文主要依據施工實踐對采用滑膜攤鋪的水硬性混合料的配制技術進行介紹。
2.水硬性混合料特點
水硬性混合料是由粗細骨料、少量膠凝材料、少量水等配制，采用滑膜攤鋪工藝成型后具有98%及以上相對密實度的支承層材料。水硬性混合料具有疏體結構，荷載按骨料-骨料傳遞的方式進行，因此漿體沒有富余，膠凝材料與用水量都非常少。
3.制備技術路線
從前期施工實踐來看水硬性混合料由于膠材用量過大，28天強度甚至達到30MPa遠遠超出規范要求。根據試驗段情況來看，采用過多的膠凝材料支承層開裂嚴重。水硬性混合料的制備應遵循一定的原則：
(1)支承層強度不是越高愈好，必須在要求范圍內。盡量降低膠材用量和用水量降低支承層開裂風險。
(2)用粉煤灰大量取代水泥，即經濟又能保證支承層強度，還能降低支承層的收縮。
4.試驗過程
4.1擊實試驗初步確定膠材摻量
確定粗細骨料的參配比例及粗骨料級配，根據前期室內試驗及工藝試驗情況，粗骨料粒徑太大支承層表面不平整，因此粗骨料采用5~10mm及10~20mm兩個粒徑。試驗參照公路上對基層水泥穩定碎石的級配要求初步確定粗細骨料的摻配比例。
根據前期試驗經驗，試驗選取6%、8%、10%三種水泥摻量進行試驗。利用擊實試驗找出不同水泥摻量時混合料的最大干密度與最佳含水率。在最佳含水率條件下按最大干密度的98%進行配料，按照規范要求成型抗壓強度和無側限抗壓強度試件進行力學性能對比試驗，試驗結果見表4.1。
從表中可以看出即使摻加6%的水泥用量，混合料的28d強度仍然超出規范要求。從現場工藝試驗看來，采用6%的水泥摻量時混合料整體可塑性不強。隨著水泥用量的增加，混合料的強度也在增加，采用水泥摻量為8%時的混合料時支承層外觀質量較好，水泥摻量為10%時混合料漿體較多，支承層裂紋較多。因此確定混合料膠材摻量為8%，但混合料的強度仍高于規范要求，采用粉煤灰大量取代水泥能解決這一問題。
4.2各因素對混合料性能的影響
考慮粉煤灰摻量、膠材用量、用水量對混合料性能的影響，安排膠材摻量為8%，粉煤灰取代膠材用量為35%與40%進行試驗。試驗方案見表4.2，試驗結果見表4.3。
從上表可以看出，當用水量不變時，隨著膠凝材料用量的增加混合料的抗折、抗壓強度也隨之增加，收縮率也增加;當膠凝材料不變而用水量增加時，混合料的抗折、抗壓強度下降，收縮率增加;當用水量與膠材用量不變時，水硬性混合料的力學性能隨粉煤灰取代水泥的量增加而減小，收縮率隨粉煤灰摻量的增加而減小。
4.3確定配合比
考慮水硬性混合料的力學性能、收縮率、施工效果與經濟性，選擇方案中編號為A5的配合比更為合理。
5.注意事項
(1)水硬性混合料配合比要依據現場施工情況和室內試驗共同確定，配制的混合料的工作性能要與現場滑膜攤鋪等設備的各項參數相匹配。
(2)水硬性混合料攤鋪完成后，支承層的檢測、切縫時間需要根據工藝試驗確定。
(3)水硬性混合料膠材用量小，強度增長慢，合理養護是防止支承層開裂的重要措施。
6.結束語
水硬性混合料在施工時由于具有機械化程度高、工裝要求嚴、膠材用量少、收縮率小等特點將逐步取代低塑性混凝土在客運專線支承層中的應用，其前景很廣闊。
通過參與配制水硬性混合料，筆者有以下體會：
(1)支承層材料作為道床板與基床表層之間的過渡層，強度在一定范圍內，不是越高越好。
(2)支承層在施工后具有較大的開裂風險，在配制混合料時要盡量降低膠凝材料用量與用水量。
(3)從配合比看來，水硬性混合料比低塑性混凝土更經濟。
參考文獻：
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