骨架密实型水泥稳定碎石在大修工程中的应用

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1、骨架密实型水泥稳定碎石在大修工程中的应用为了改善水泥稳定碎石基层的路用性能，在总结国内外研究及应用的基础上，提出了用骨架密实型水泥稳定碎石代替传统的悬浮型水泥稳定碎石。通过骨架密实型水泥稳定碎石在大修工程中的应用，并与悬浮型水泥稳定碎石基层相比，进一步验证了骨架密实型水泥稳定碎石基层具有更好的抗裂性，具有更好的应用前景。　　关键词骨架密实型水泥稳定碎石；反射裂缝；抗裂性；大修工程中应用　　U416.21A1674-6708（2011）46-0125-02　　0引言　　近年来，在公路工程的设计中，二级以上公路的路面结构层

2、多采用沥青路面水泥稳定碎石基层。这种结构组合固然优点很多，但传统的悬浮型水泥稳定碎石在实际应用中也出现了一些问题，严重影响着此类道路的使用寿命，这其中主要问题是：悬浮型水泥稳定碎石早期会出现过多的裂缝，进而引起沥青面层出现反射裂缝，使路面水沿着裂缝进入内部，危及整体路基路面结构，缩短道路使用寿命。裂缝产生的主要原因是，悬浮型水泥稳定碎石基层在温湿度变化时，极易产生较大的收缩，导致基层裂缝的产生及引起路面反射裂缝。为了改善传统的悬浮型水泥稳定碎石的抗裂性，在大量试验的基础上，提出了骨架密实型水泥稳定碎石基层结构。通过在河

3、南省302省道葛嘴线东段大修工程中的应用，进一步验证了骨架密实型水泥稳定碎石基层比悬浮型水泥稳定碎石基层的路用性能更加优越。　　1原材料性质及试验方法　　1.1原材料性质　　1）水泥：产地河南省鹤壁市同力水泥有限公司32.5级，初凝时间3小时9分，终凝时间4小时45分，3天抗压强度20.3MPa，抗折强度5MPa，28天抗压强度42.6MPa，抗折强度8.93MPa；　　2）碎石：产地河南省鹤壁市山城区，表观密度2.78g/cm3，压碎值9.7%，含泥量0.4%，针片状含量11.3%；　　3）石屑：产地河南省鹤壁市山城

4、区，用作细集料。　　1.2矿料级配　　1）骨架密实型水泥稳定碎石的粗集料用量是按嵌挤原理设计的，粗集料的空隙由次一级颗粒所填充，其余空隙又有再次一级颗粒填充。这种既有嵌挤又有填充的集料在理论上应该是摩阻力、凝聚力和密实度最好的混合料；　　2）经过对几种规格的集料筛分，得出各种集料的通过率：　　10mm~30mm：37.5筛孔100%，31.5筛孔100%，19筛孔9.25%，9.5筛孔1.1%，4.75筛孔0；　　10mm~20mm：37.5筛孔100%，31.5筛孔100%，19筛孔74.8%，9.5筛孔10.4%，

5、4.75筛孔2.7%，2.36筛孔0；　　5mm~10mm：37.5筛孔100%，31.5筛孔100%，19筛孔100%，9.5筛孔90.25%，4.75筛孔16.5%，2.36筛孔1.5%，0.6筛孔0；　　石屑：37.5筛孔100%，31.5筛孔100%，19筛孔100%，9.5筛孔100%，4.75筛孔100%，2.36筛孔85.29%，0.6筛孔46.94%，0.075筛孔17.03%。　　3）合成级配结果如下：　　10mm~30mm：10mm~20mm：5mm~10mm：石屑=20:30:23:27；　　合成

6、级配各筛孔通过率为：37.5筛孔100%，31.5筛孔100%，19筛孔74.29%，9.5筛孔50.31%，4.75筛孔30.49%，2.36筛孔23.08%，0.6筛孔10.81%，0.075筛孔1.84%；　　各种筛孔的通过率在规范通过率上线与下线之间，接近中线值。　　1.3试验方法　　首先进行振动成型，求出混合料的最大干密度和最佳含水量。混合料击实结果：最大干密度2.433g/cm3，最佳含水量5.6%。然后按最大干密度和最佳含水量以98%的压实度成型试件，试件为Φ150mm×150mm圆柱体试件，在标准养生条

7、件下养生6天浸水1天，进行无侧限强度试验，测得最大值4.5MPa，最小值3.8MPa，平均值4.1MPa，标准差22.8%，偏差系数5.5%，Rd/（1-1.282Cv）=3.2＜4.1。　　2施工工艺　　2.1振动成型法确定骨架密实型水泥稳定碎石的试验原理　　为什么振动成型法设计的骨架密实型水泥稳定碎石比普通击实法设计的悬浮型水泥稳定碎石性能优越？首先，传统的普通击实法与施工现场的碾压方式差别较大，因此它所确定的混合料最大干密度与最佳含水量与施工时的差别也较大，不能指导施工；其次，传统的悬浮型水泥稳定碎石骨料少，胶结

8、料多，既没有形成骨架互相嵌挤，又因胶结料多收缩量大易引起裂缝。　　采用振动成型法原则是室内成型方式要与现场碾压方式尽可能匹配，粗骨料用量根据嵌挤原理确定。首先用振动成型法获得不同压实时间下的最大干密度，再使用现场的压实设备，在试验路段取得最佳压实效果下的实际干密度，将多组匹配试验进行分析，确定室内振动压实机符合现场要求的最佳压实时