沥青路面水泥改性级配碎石级配与回弹模量研究

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1、沥青路面水泥改性级配碎石级配与回弹模量研究田小革陈永兴(长沙理工大学交通运输学院，湖南长沙410114)摘要：通过室内重复加栽三轴试验研究3种级配下水泥改性之后的级配碎石的回弹特性，分析体应力、偏应力、级配类型对回弹模量的影响。实验结果表明，应力状态对其级配类型对回弹模量起着最为主要的影响；回弹模量在基本趋势上与偏应力、体应力成正关系。然后应用非线性回归方法得到Usan模型下各种情况的本构模型。关键词：路面结构、水泥改性、级配碎石、动三轴、本构模型Studyongradationandresilientmodulusofcementmodifiedgradedcrushed

2、stonesinasphaltpavementTianxiaogeChenyongxing（ChangshaUniversityofScience&Technology,transportationcollege，HunanChangsha410114)Abstract:Dynamicresilientmodulusofthreekindsofcementmodifiedgradedcrushstoneswerestudiedbyrepeatedloadingtriaxialtest,andtheeffectsofbulkstress，deviationstressandg

3、radationtypeontheresilientmoduluswereanalyzed．Resultsindicatethatthestressstateplaysthemostmajorcharacterinresilientmodulus.Theresilientmodulusshowapositiverelationshipwithdeviatorstressandbodystressbasically.ThenUsanmodeloftheconstitutivemodelweregotbytheapplicationofnonlinearregressionme

4、thod.Keywords:pavementstructure,cementmodified,gradedcrushedstones,dynamictriaxial,constitutivemodel1前沿众所周知，水泥稳定碎石在中国高等级公路的成功应用，具有不可置疑性，但与之而来的路面问题不断显现，并且在工程实际和学术界不能得到很好的解答。国内学者对这种情况进行了不同深度和不同方面的研究，涉及路面结构体系的设计、材料的组成和施工工艺、新材料的应用等等，取得了不同程度的效果。水泥稳定碎石在国内的普遍应用，路用性能表现良好，但沥青路面大量的路面反射裂缝，进一步显现出了水泥稳定

5、碎石的局限性，为此，国内尝试性铺筑了低剂量水泥稳定碎石沥青路面。通常来讲，当水泥剂量不低于3%时，结构层表现为板体性，即通常意义上的水泥稳定碎石。鉴于此，国内学者将添加了少剂量的水泥（1%～2.5%）的级配碎石称之为水泥改性级配碎石。它作为一种水泥稳定碎石和级配碎石之间的过渡性材料，初期表现为水泥稳定碎石的板体性，然后在一定路用荷载的反复作用下逐渐表现为级配碎石的散体性,理论上认为，由于其具有一定程度上的水泥稳定碎石特性，可以为面层及基层提供可靠的强度支撑；此外，其又表现出级配碎石的散体性，可以考虑作为整个路面结构的排水层，并且可以减少水泥稳定碎石基层沥青路面结构出现的反射

6、裂缝及水损坏现象的发生[1]。2试验方案2.1原材料石灰岩：技术指标均符合要求；水泥：PO32.5。2.2集料级配依据当前不同规范[2-3]对级配碎石提出的级配要求，采用骨架密实级配下限（级配Ⅰ）和悬浮密实级配上限（级配Ⅲ），并根据沙院士提出的SAC级配设计理论[４～５]拟定出一条级配曲线（级配Ⅱ）。在利用SAC级配设计方法时，将0.075mm、4.75mm、26.5mm作为控制筛孔，然后借鉴他人文献中关于级配的论述，将控制筛孔的通过率设为如下表1中Ⅱ级配：表1三种级配编号不同孔径（mm）的通过率（%）0.0750.62.364.759.51926.531.5Ⅰ0614.2

7、2236.861.779100Ⅱ613.924.13248.673.790100Ⅲ719.538.35469.288.81001002.3击实试验熊鹰等[]进行了1%~4%水泥掺量对碎石基层路用性能影响的研究，并铺筑了大量试验段验证了低剂量水泥稳定级配碎石的适用性，为此本实验统一将水泥添加剂量定为2%。通过重型击实法得到上述三种级配在2%水泥剂量下的最大干密度与最佳含水量表2：表2三种级配下的击实数据编号最佳含水量（％）最大干密度（g/cm3）Ⅰ3.72.205Ⅱ3.82.232Ⅲ4.02.2812.4试件成型成型