HAS土壤固化剂固化石屑道路基层抗裂性研究

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1、2012年11月第11期城市道桥与防洪科技研究149HAS土壤固化剂固化石屑道路基层抗裂性研究黄又清，沈福喜，董超君(1．武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉43023；2．武汉建兴工程建设管理有限公司，湖北武汉430023)摘要：目前我国高速公路建设中，半刚性材料以其强度高、造价低廉、原材料来源广泛等特点，被广泛应用于道路基层，但由于半刚性材料抗裂性能不理想，导致公路使用寿命大大下降。为解决这个难题，采用新型灰渣基胶凝材料HAS土壤固化剂进行大量试验，结果表明：用HAS土壤固化剂替代水泥做基层

2、固结材料时，可以明显改善基层收缩性能。同时，在固化剂中添加粉煤灰也可以在一定程度上改善基层抗裂性能。关键词：HAS固化剂；半刚性材料；道路基层；抗裂性；含泥量；石屑中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1Oo9—7716(2012)11-0149—051概述2试验原材料目前我国高等级公路建设中采用水硬性无机2．1固结材料结合料稳定土形成的半刚性基层材料[1f2】，以其能HAS土壤固化剂，是一种矿渣基胶凝材料，密使用原先不能使用的质量较次的石料、原料范围度2．96gem，标准稠度用水量25％，0．0

3、8mm筛余广、板体性好、强度和回弹模量值高『3]、稳定强度增为2％，安定性合格，初凝时间1hl0min，终凝时长趋势、造价低、有利于机械化施工和适合现代重间3h40min，3d和28d抗折强度分别为4．0MPa型交通对道路基层的要求等优势，被普遍使用，具和7．8MPa，3d和28d抗压强度分别为15．6MPa有以往基层材料无法比拟的优点和广阔的使用前和35．2MPa。景。2．2粉煤灰但是这种水硬性无机结合料稳定半刚性基层电厂粗灰，密度2．08gem，视密度0．75gem，，材料在其强度形成及使用过程中会

4、产生温度收缩含水率31．6％，需水量比118％，28d抗压强度比裂缝f4】和干缩裂缝【．6]，使路面结构整体性和连续性62．1％，其化学成分见表1。被破坏，裂缝处弯沉增大和回弹模量降低，最终造表1粉煤灰的化学成分成道路使用质量和寿命大幅下降。另一方面，现行成分SiO2Al20，Fe203CaOR2oMgo烧失量规范规定【】基层用级配碎石含泥量必须小于5％。含量，(％)51．8638．244．121,870．s9O．411．08而实际工程中，运到施工现场的碎石实际含泥量2．3土样在15％以上，水泥稳定这种

5、高含泥碎石会产生很土样取自某工程现场，含泥量较高，并含一定多裂缝。由于直接造成水泥路面或沥青路面质量量石屑。含水率为2．01％。级配见表2。问题频发，给业主、设计、施工单位带来了很大困扰和压力，反复多次的道路修补也增大了城市道表2石屑筛分试验结果路的拥堵压力。筛分尺寸／mm19．59．54．752．361．250．074本文结合武汉地区碎石含泥量大、道路质量各级通过量，(％)97．186．756．230．523．513．5问题频发等实际情况，就地取材，采用HAS固化剂为模拟施工现场固化剂稳定粒料中夹杂细

6、粒的稳定高含泥量碎石做半刚性基层材料进行深入研现象，采用掺加细粒粘土(颗粒小于0．6mm)的方究，并在多条城市道路和快速路进行施工验证。研法，观测含泥量对干缩性能的影响。本试验所掺加究的顺利完成能解决道路基层干缩裂缝问题，从的细粒土塑性指数为24。而提高道路寿命，并能大幅降低工程造价，有助于推动武汉道路建设大发展，进而推动我国公路建3试验方案设事业的发展起到积极的作用。为尽量模拟集料中含泥量的变化情况，并结合施工现场最不利的条件，考虑并设计了四种含泥量收稿日期：2012—06—13水平，分别为15％、2

7、0％、25％、30％。同时为检测粉作者简介：黄又清(1964一)，男，湖北武汉人，教授级高级工程师，从事道路交通设计工作。煤灰(FA)对固化剂稳定粒料基层干缩的影响，外150科技研究城市道桥与防洪2012年11月第11期掺一定比例的粉煤灰，共设计16种混合粒料，编号为H1～H8，MI~M8，见表3、表4。表3HAS稳定粒料试验方案＼瓣j挝船表4FA改性后HAS稳定粒料试验方案5．86．36873788．38．8含水率／(％)试验编号M1M2M3M4M5M6M7M8图4M5一M8击实曲线固化剂5从图l和图

8、2可以看出，随着含泥量增加，最+5+5+5+5+5+5+5外掺剂20％F’A加％f’A2(1％F’A2o％FA30％fA30％fA3O％}’A30％FA佳含水量增大，而最大干密度逐渐降低，同样含泥％1量，固化剂用量增加，最大干密度增大，这是因为含泥量15202530l52O2530％1含泥量增加，会造成粒料需水量增大，干密度下降，而固化剂量增加，能有效的吸收水分和增加试4试验结果及分析样的密实度。图3和图4表现出FA改性后HAS4．1最佳含