半刚性基层抗裂技术研究

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1、半刚性基层抗裂技术研究天津市市政(公路)工程研究院赵可工学博士正高级工程师注册咨询工程师电话:022_23349543;13920479429问题的提出⑴没有较好的评价半刚性基层抗裂能力的指标。⑵规范确定的半刚性材料级配范围太宽。⑶室内试验的试件成型方式与现场碾压工艺不配套。⑷二灰碎石混和料配合比设计没有量化方法。2提出半刚性材料抗裂指标振动法优化水泥稳定碎石混和料配合比包括最佳含水量、最大干密度、无侧限抗压强度、抗裂能力静压法优化水泥稳定碎石混和料配合比包括最佳含水量、最大干密度、无侧限抗压强度、抗裂能力试验路验证：振动碾压混和料与室内不同成型方式下的混和料路用性能对

2、比得出结论：何种成型方式下混和料路用性能与现场混和料相匹配静压与振动成型方式下混和料路用性能及优化结果对比解决方法原则：强度满足要求，抗裂能力最佳3半刚性材料抗裂指标半刚性材料拉应力和拉应变之间存在一定量关系，即劈裂模量Ep。其中：P－劈裂拉应力（MPa）；H－试件直径（mm）；l－试件侧向回弹变形（mm）；干缩应力抗裂系数公式：其中：Pmax－试件劈裂破坏时产生的极限拉应力；εd－干缩试验试件失水率达到2.5%时的平均干缩应变；Ep－劈裂模量。干缩应变抗裂系数：其中：εmax－为试件劈裂破坏时的极限应变。εd－干缩试验试件失水率达到2.5%时的平均干缩应变；干缩抗裂系

3、数：干缩抗裂系数越大，半刚性材料抗裂能力越强。干缩抗裂系数必须大于1，如小于1，说明材料在2.5%的失水率下因拉应力及拉应变过大而破坏。4静压法研究内容0.075mm通过率对水泥碎石强度及干缩特性影响。级配及水泥剂量对水泥碎石强度及干缩特性的影响。用干缩系数评价水泥碎石混和料抗干缩能力。提出静压法优化水泥碎石混和料配合比优化结果。50.075mm通过率不同的水泥稳定碎石级配表孔径31.519.09.54.752.360.60.075级配Ⅰ1007957.335.628.216.37.0级配Ⅱ1007956.236.429.315.03.5级配Ⅲ1007956.736.9

4、29.613.3060.075mm通过率对水泥碎石强度及干缩特性影响研究结论（数据见鉴定资料之二第5页表4-2、第6页图4-1）水泥剂量相同，0.075mm通过率增加，混和料最佳含水量、最大干密度增大。0.075mm通过率相同，水泥剂量增加，混和料最佳含水量、最大干密度增大。0.075mm通过率大小对混合料7天、28天无侧限抗压强度影响较小，而对90天、180天无侧限抗压强度影响显著，表现为0.075mm通过率越大，强度越高。由最大干缩应变比值可以看出，水泥稳定碎石混合料中0.075mm通过率增加，最大干缩应变增大。7级配及水泥剂对强度及干缩特性影响研究结论（数据见鉴定

5、资料之二第6页表4-4及第7页图4-2）级配表筛孔尺寸31.5199.54.752.360.60.075级配A10085.962.240.732.218.16.0级配B10068.244.526.820.09.208结论水泥剂量增加，混合料早期强度增大。对于级配A、B，水泥用量每增加1%，混合料无侧限抗压强度增加平均约为40%。由级配A、B的体积指标分析结果可知，级配B更接近于骨架密实结构，而级配A为悬浮密实结构，因此理论上说，在相同水泥含量下，级配B应比级配A有更高的抗压强度。但由显著性水平为0.05的无重复试验方差分析结果得到的结论为：水泥剂量对混合料无侧限抗压强度

6、有显著影响，而级配对混合料无侧限抗压强度无显著影响。由于以上原因，实际施工时如只考虑混合料强度特征，那么只需重视水泥剂量足够，室内静压成型试件强度一般都可以达到要求，而级配则可以在很大的范围内调整，但由此造成的负面影响（混合料抗裂能力差）一般很少考虑。水泥剂量增加，水泥稳定碎石混合料干缩应变及干缩系数增大，级配B混合料干缩应变、干缩系数小于级配A混合料。9用干缩抗裂系数指标评价水泥稳定碎石混合料抗干缩能力混合料干缩应变极限抗弯拉强度抗弯拉模量极限弯拉应变干缩应力系数干缩应变系数干缩抗裂系数×10-6MPaMPa×10-6螺旋测微计法A1300.8368204411.01

7、3.683.73B1200.9459405261.224.054.93由上表：相同水泥剂量下，级配B混合料干缩抗裂系数为级配A混合料的1.32倍，证明相同水泥剂量下，级配B混合料抗干缩能力优于级配A混合料。10静压法优化结果在所研究范围内，0.075mm通过率对强度有影响，表现为0.075mm通过率增加，长龄期试件强度增大，但0.075mm通过率大，混合料干缩应变增大。水泥剂量对强度影响显著，要提高强度，增加水泥剂量是最有效的措施。但水泥剂量增加也混和料干缩应变及干缩系数增大。级配对强度无显著影响，但级配B抗裂能力优于级配A。所以依据强度