水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響因素探究

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1、水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響因素探究　　【摘要】水泥穩(wěn)定碎石基層雖然具有良好的性能，但由于季節(jié)性冰凍地區(qū)，冬季氣溫低，在凍融循環(huán)和行車荷載共同作用下，水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度會降低，并且影響行車的舒適性。由于本試驗(yàn)集料不同，對兩種產(chǎn)地的集料分別進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，測定集料物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，并對所用水泥進(jìn)行性質(zhì)檢驗(yàn)。分析各種水泥穩(wěn)定碎石混合料組成結(jié)構(gòu)類型的特點(diǎn)，結(jié)合研究的目的選定擬采用的混合料組成結(jié)構(gòu)類型，確定要求級配范圍。根據(jù)集料篩分試驗(yàn)結(jié)果，利用試算法計(jì)算并調(diào)試各種集料的比例，確定混合料的級配。【關(guān)鍵詞】半剛性基層；

2、水泥穩(wěn)定碎石；集料級配0.引言在我國高等級公路的建設(shè)中，水泥穩(wěn)定碎石基層被用作公路路面的基層材料，并在目前公路建設(shè)中越來越占有特殊的重要地位。6國內(nèi)研究狀況：姜永昌，劉雪，宋懷峰等發(fā)表的《水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)變異分析與預(yù)控》中提出材料的現(xiàn)場取樣、材料本身的劑量和級配、制件過程中的質(zhì)量損失等方面是抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)變異的根源，對抗壓強(qiáng)度的變異性能有顯著影響。楊媛、鄧正方發(fā)表的《水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度影響級配因素試驗(yàn)研究》中得出的結(jié)論是級配因素對強(qiáng)度的影響不顯著，而水泥劑量因素以及級配和水泥劑量交互作用對強(qiáng)度的影響非常顯著

3、；在工程實(shí)踐進(jìn)行組成設(shè)計(jì)時(shí)，如果要對強(qiáng)度進(jìn)行較大的調(diào)整，需要采用調(diào)整水泥劑量或同時(shí)采用調(diào)整級配和水泥劑量的方法：如果對強(qiáng)度只進(jìn)行微調(diào)整，如往上提高時(shí)，可以采用在水泥劑量水平不變，將級配向中值級配靠攏或者向偏下級配靠攏的處理辦法本文將對影響水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的各種原因進(jìn)行試驗(yàn)、分析得出影響其強(qiáng)度的主要因素。1.混合料的組成及混合料級配1.1混合料的組成1.1.1水泥水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可參考交通部于2000年新頒布的《公路路面基層施工規(guī)范》（JTJ034-2000）中水泥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火

4、山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可用于穩(wěn)定土，但應(yīng)選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長（宜在6h以上）的水泥，不應(yīng)使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)的水泥。1.1.2集料JTJ034-2000《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：6對于高速公路和一級公路，當(dāng)用水泥穩(wěn)定碎石作基層時(shí)，其單個(gè)集料顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm?？紤]到大粒徑混合料易發(fā)生離析以及不少國家采用的最大集料顆粒粒徑，本課題采用的最大集料顆粒粒徑為31.5mm。本試驗(yàn)將采用兩種不同的原材料，為方便完成論文采用工程料，采用的是兩種產(chǎn)地不同的原材料分別為KA7-1

5、、KA10-1的集料，包括四種不同的集料：2-3碎石，1-2碎石，0.5-1碎石和石屑，其中2-3碎石的粒徑為19-31.5mm，1-2碎石的粒徑為9.5-19mm，0.5-1碎石的粒徑為4.75-9.5mm，石屑的粒徑為0-0.5mm。1.1.3水泥穩(wěn)定碎石組成結(jié)構(gòu)骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)汲取了懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)和骨架空隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的混合料能夠使粗集料之間的緊密嵌擠作用充分發(fā)揮出來，提高混合料各方面的性能指標(biāo)，本文中水泥穩(wěn)定碎石混合料采用的是骨架密實(shí)型的。1.1.4混合料級配級配的調(diào)試方法：《公路工程無機(jī)結(jié)合料

6、穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》中對于骨架密實(shí)型規(guī)定了級配的上限和下限范圍，具體的操作過程是通過原始的集料篩分結(jié)果，調(diào)試2-3cm，1-2cm，0.5-1cm，石屑四種集料的分配比例使得合成級配的值最終落在級配的上下限范圍內(nèi)，并盡可能的接近級配中值，這樣調(diào)試出來的結(jié)果可認(rèn)為是合理的骨架密實(shí)型級配。2.混合料試驗(yàn)2.1擊實(shí)試驗(yàn)6根據(jù)《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》，本試驗(yàn)的方法適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)，對水泥穩(wěn)定土（在水泥水化前）石灰穩(wěn)定土及石灰（或水泥）粉煤灰穩(wěn)定土進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，以繪制穩(wěn)定土的含水量-干密度關(guān)系曲線，從而確

7、定其最佳含水量和最大干密度。試驗(yàn)集料的最大顆粒宜控制在25mm以內(nèi)，最大不得超過40mm（圓孔篩）。計(jì)算及制圖每次擊實(shí)后穩(wěn)定土的濕密度按下式計(jì)算：Pw=■式中：Pw——穩(wěn)定土的濕密度（g/cm3）；Q■——試筒與濕試樣的合質(zhì)量（g）；Q■——試筒的質(zhì)量（g）；V——試筒的容積（cm3）。每次擊實(shí)后穩(wěn)定土的干密度按下式計(jì)算：Pd=■式中：Pd——試樣的干密度（g/cm3）；w——試樣的含水量（%）。2.2無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)根據(jù)6《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）水泥穩(wěn)定粒料的配合比設(shè)計(jì)主要根據(jù)

8、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)來確定水泥劑量和砂石含量的大小?，F(xiàn)行《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ057-94）中，關(guān)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粗粒土的試驗(yàn)方法用的試模為直徑×高=150×150mm的圓柱待試件成型后，脫模，用塑料薄膜在20±2℃溫度中，保濕養(yǎng)生6天，在20±2℃水中浸水24小時(shí)，測無機(jī)結(jié)合料的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。兩種不同原材料的水泥穩(wěn)定碎石混合料的七天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均滿足規(guī)范要求。