探讨二灰碎石混合料技术性能要求_1

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1、探讨二灰碎石混合料技术性能要求　　导读：矿质混合料的级配是将各种不同的粒径的集料，按照一定的比例搭配起来，以达到较高的密实度和较大摩擦力，良好的矿料级配应使矿料之间紧密接触，集料能与二灰结合料之间形成较好的交互作用，压实成形后使混合料的空隙率最小，以保证二灰碎石混合料具有足够的力学强度、水稳定性、抗收缩性能、抗冲刷性能及疲劳性能等路用性能。　　关键词：二灰碎石混合料，组成结构，技术性能，强度机理　　　　　　1.二灰碎石组成结构　　矿料级配理论　　矿质混合料的级配是将各种不同的粒径的集料，按照一定的比例搭配起来，以达到较高的密实度和较大摩擦力，良好的矿料级配应使矿料之间紧密接触，集料能与二灰结合

2、料之间形成较好的交互作用，压实成形后使混合料的空隙率最小，以保证二灰碎石混合料具有足够的力学强度、水稳定性、抗收缩性能、抗冲刷性能及疲劳性能等路用性能。目前常用的级配理论，主要有最大密度曲线理论和粒子干涉理论。两种理论都是建立在以下两个假设基础上的：①假设基本颗粒为规则的球体；②假设同一分级颗粒都相等。　　二灰碎石组成结构　　二灰碎石混合料的路用性能与它的结构特点有着非常密切的关系。混合料的结构是指混合料各组成材料之间相互作用的特点，相对位置分布及相互联系的状况。因此，混合料的结构特性与其材料组成、材料力学性能及各组成部分之间的相对位置密切相关，混合料受力变形特性是各结构特性组成因素的综合反映

3、，即混合料力学特性与结构特性成对应关系。当组成二灰碎石混合料结构特点的各因素发生变化时，混合料的力学特性也会发生变化。　　混合料的结构强度在很大程度上取决于混合料的内摩阻力和粘结力。在混合料中，各结构组分的变化，会对整个混合料受力产生直接影响，从而使混合料具有不同的变形特性。其结构特点主要有以下三种情况：　　密实悬浮结构　　这种结构形态的二灰碎石混合料，通常采用连续型密级配，骨料的颗粒尺寸由大到小连续存在。这种结构中含有大量细料，而粗料数量少，且相互间没有接触，不能形成骨架，粗颖粒犹如“悬浮”于细颖粒之中。三轴试验表明，该种结构虽然具有较高的粘聚力，但摩阻角较低，其强度主要受粘结力所控制，在外

4、部荷载作用下，易产生破坏。由此而修筑的二灰碎石基层，受二灰性质的影响较大，因而其抗收缩性能较差，使基层容易开裂，破坏了基层的整体性，是造成路面结构破坏的因素之一。　　骨架空隙结构　　采用连续开级配的二灰碎石混合料属于这一结构类型。在这种结构中，粗骨料较多，而细料数量过少，因此，虽然能够形成骨架，但其残余空隙较大。三轴试验表明，虽然此种结构粘聚力较低，但其内摩阻角较大，其强度主要取决于内摩阻力，粘聚力相对是次要的。由此而修筑的二灰稳定碎石基层，受二灰性质的影响较小，因而其抗收缩性能较好，但由于其空隙率太大，使基层的耐久性受到影响。　　密实骨架结构　　密实骨架结构是综合以上两种类型组成的结构。二灰

5、碎石混合料既有一定数量的粗骨料形成骨架，又根据残余空隙的多少加入细料，从而使混合料形成较高的密实度。这种结构的混合料三轴试验表明，此种结构不仅具有较高的内摩阻角，而且具有较高的粘聚力。理论上讲，属于该种结构类型的二灰碎石混合料具有最优的力学性能、抗收缩性能和抗冲刷性能。　　2.二灰碎石混合料技术性能要求　　要有足够的强度和刚度　　在结构厚度一定的条件下，从材料组成上看，基层的强度主要来自于两个方面，一是依靠集料的骨架嵌挤作用，二是取决于无机结合料的水硬性胶结及填充作用。在这两个因素的共同作用下基层能够承受车辆行驶时所施加的荷载，并且在反复长期使用过程中不致产生明显的残余变形，具有显著的抗剪切破

6、坏和抗疲劳弯拉破坏能力。这种强度因素对沥青路面下的半刚性基层显得尤为重要。　　具有足够的水稳性和冰冻稳定性　　路表水会通过各种途径进入路面结构中;在地下水位接近地表的地段，特别在路基填土不高时，地下水可通过毛细作用进入土基上部和路面结构层：在冰冻地区，由于冬季水分重分布的结果，路基上层和路面底基层都有可能处于潮湿或过湿状态。这就要求基层材料在水的作用下，其强度、整体性和刚度不会明显的下降，并且在冬季有一定的承受冻融循环作用的能力。　　具有足够的抗冲刷能力　　国内外的调查研究表明，二灰碎石基层材料的冲刷及由之而产生的唧泥现象是经常存在的，而这些现象均与基层材料的组成特性有关。无论冲刷作用发生在水

7、泥混凝土路面还是发生在沥青路面上，其冲刷过程大都是相同的:即在较大行车荷载作用下，首先在路面各层的交界面上形成空隙(冲刷腔)，然后在流动水的参与下发生冲刷作用，冲刷作用的发生进一步扩大了冲刷腔，冲刷现象在这个“恶性循环”中越来越严重，路面的脱空现象也随之迅速增大，直至路面结构发生破坏。　　具有良好的抗裂性能　　基层材料随着温度和湿度的变化，产生一定的拉应变，如果超过材料允许拉应变，基层就会开裂。基