水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面强度形成机理

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1、水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面强度形成机理　　【摘要】本文介绍了水泥乳化沥青砂浆贯入式半柔性路面结构的特点，并进一步阐述了水泥乳化沥青砂浆贯入式半柔性路面强度形成的机理及其特征。　　【关键词】水泥乳化沥青砂浆；贯入式；半刚性路面；强度形成机理　　[文章编号]1619-2737（2016）05-18-273　　【Abstract】Thisarticledescribesthecharacteristicsofemulsifiedasphaltcementmortarpenetrationsemi-flex

2、iblepavementstructure，andfurtherelaboratedmechanismandcharacteristicsofemulsifiedasphaltcementmortarpenetrationsemi-flexiblepavementstrengthoftheformation.　　【Keywords】Emulsifiedasphaltcementmortar；Penetrationformula；Semi-rigidpavement；StrengthMechanism　　1

3、.前言　　（1）水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面的施工方法是：首先把级配碎石摊铺在下承层上，整平稳压后把拌和好的水泥乳化沥青砂浆贯入碎石间隙中，然后经过养生、碾压等成型即成为半刚性路面。6　　（2）水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面混合料是在集料中加入一定比例的水泥，利用水泥水化吸水加速乳化沥青破乳，水泥水化物和沥青交织裹覆集料形成的立体网络，提高乳化沥青混凝土的早期强度和高温稳定性。水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面混合料以乳化沥青和水泥这两种性质差异很大的材料作为结合料，其强度和刚度均比普通沥青混凝土高，

4、但比水泥混凝土低，其力学特点在于刚柔并济，以柔性为主，兼具刚性，所以也被称为半柔性路面材料或半刚性路面材料。　　2.水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面强度形成机理　　水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面的强度主要由两部分构成：一是由骨料之间的摩擦力提供的强度；二是由水泥沥青复合材料的粘聚力和凝聚力提供的强度。　　2.1摩擦力提供的强度。　　（1）在半刚性路面传统施工工艺情况下，粗集料都要么先与胶结料（沥青或水泥或兼而有之）拌和，要么在骨架空隙型的沥青路面中贯入乳浆，这些都使粗集料周围沾满胶结料，然后再做成路面，

5、这样形成的路面结构中承重骨架形式是：“石――沥青――石”、或“石――薄层水泥石――石”、或“石――沥青+薄层水泥石――石”；而在水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面中，粗集料先嵌挤锁结，最小距离的接近，最大面积的接触，水泥乳化沥青砂浆在贯入的过程中不会把粗骨料形成的骨架撑开，骨架形式基本是：“石――石”。“石――石”骨架结构与“石――沥青――石”或“石――薄层水泥石――石”或“石――沥青+薄层水泥石――石”相比，骨架能提供的摩擦力达到最大，抗压强度和抗剪切强度都高得多。　　（2）图1是在沥青混凝土路面上做水泥

6、乳化沥青砂浆路面取心的照片，上部为水泥乳化沥青砂浆贯入式路面结构，骨料排列紧密，形成6“石――石”骨架结构；下部为沥青混凝土路面结构，骨料悬浮于沥青胶浆中，形成“石――沥青――石”结构。　　2.2粘聚力和凝聚力提供的强度。　　水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面由粘聚力和凝聚力提供的强度的形成包括水泥水化和乳化沥青破乳两个环节，两者均为物理――化学反应，而且相互之间是交叉进行的。　　2.2.1水泥水化。　　水泥水化在水泥表面的铝酸盐矿物和石膏溶于水生成钙矾石，沉积在水泥颗粒表面形成薄膜包裹层，水泥颗粒相互吸引

7、，形成絮状结构，终凝结束水化反应仍在继续进行，生成的各种水化物不断地填充水泥浆絮凝结构中的孔隙，使胶体更加紧密，强度逐渐增大。　　2.2.2沥青乳化破乳。　　乳化沥青属于热力学不稳定体系，最终平衡应该是油水分离，破乳是其必然结果。乳化沥青与集料拌和时的破乳可分为在集料表面的破乳和乳化沥青自身的聚结破乳。乳化沥青在集料表面的破乳是乳化沥青与矿料接触后，由于离子电荷的吸附（这是沥青颗粒与集料结合的一种重要力量，促使强度的形成）和水份的挤出，许多沥青微滴相互聚结，成为连续整体薄膜的过程；乳化沥青自身的聚结破乳是

8、乳化沥青中胶团因发生不可逆的聚结破坏，油水分离，最终使沥青成为连续相的过程。　　2.2.3结合料在强度形成中的作用。　　2.2.3.1水泥的作用。6　　水泥在路面混合料强度形成过程中的重要作用除了加速乳化沥青的破乳速率以外，还有以下以下几方面：（1）水泥水化产物形成空间网状结构对混凝土的“加筋”作用，；（2）水化物切断混凝土内部相连的微孔，形成均匀密实，孔隙闭合的整体，提高了混凝土的总体强度，同时水泥水化时体积增加，生成的水化