半刚性基层材料的干缩性能研究

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1、半刚性基层材料的干缩性能研究吴超凡⑴［2】申爱琴⑴王秉纲⑴赵述曾⑵(1长安大学公路学院西安市7100642中交第一公路勘察设计研究院西安市710068)［摘要］通过对半刚性材料干燥收缩机理和现常用测试方法优缺点分析，设计了新的更能模拟工程实际的测试仪器，用该仪器进行了不同温度、湿度环境下的不同细集料级配、不同结合料配比的千燥收缩试验，揭示了半刚性基层材料的收缩特性，并提出减少干燥收缩的方法。关键词干燥收缩测试方法施工环境配和比ResearchofSemi-rigidBaseMaterialDryness-shrinkageWUChao-fan1'2SHENAi-qin1Wang

2、Bing-gang1ZhaoShu-zeng2(1.SchoolofHighway,Chang'anUniversity,Xi'an7100642.TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChina,Xi'an710065)AbstractThroughanalyzingthemechanismgeneratingdryness-shrinkageandgeneraltestingways,newtestingequipmentwhichcansimulateengineeringpracticeisdesignedtotestmixtur

3、eofdifferentfineaggregategradationanddifferentproportionofinorganicmaterialindifferenttemperatureandmoisture・KeywordDrynessshrinkageTestingways半刚性材料以其强度高、刚度大、承载能力强等优点，从上个世纪80年代就己被应用于我国髙等级公路路面基层和底基层中。然而在施工中半刚性基层材料-旦形成干燥收缩微裂缝，此微裂缝则成为半刚性材料的薄弱点，在温度应力的反复作用下，此微裂缝将不断变宽、变长，从而反射到沥青而层，进而加速路而的网裂、坑槽等破坏。

4、因此，消除或减少半刚性材料的干燥收缩裂缝对提高路面的使用性能和使用寿命具有十分重要的作用。1・干燥收缩的机理分析无机结合料稳定材料经拌和压实后，rh于蒸发和混合料内部发生水化作用，混合料的水分会不断减少。由于水的减少而发牛毛细管作用、吸附作用、分子间力作用、材料矿物品体或凝胶体间层间水作用和碳化收缩作用等会引起无机结合料稳定材料产生体积收缩。根据Geoge的试验，山于水泥水化作用混合料水分减少而产牛的收缩约占总收缩的17%。大量资料及本课题在河南省平顶山地区的调查分析得知，半刚性基层的干燥收缩主要发生在基层铺筑完毕至而层摊铺询，由于水泥水化产生的收缩只占总收缩量的17%,山此说

5、明化学收缩的比例ConstructionenvironmentProportion相对比较小。因此若控制住这其间材料的水分蒸发，就能达到减少半刚性基层材料的干燥裂缝，从而提高半刚性基层沥青路iRi的使用性能和使用寿命。2.干燥收缩试验方法研究由于半刚性基层材料的干缩试验Id前还没有统一的试验规程。现有的方法通常有两种：一是在恒温箱中用表贴式电阻应变计测定材料的十燥收缩，这种方法测试精度较高，能达到10^m,它适合测试表而平整、T燥的试件，而半刚性材料表而空隙多、试件含水量高，这不利于粘贴应变计；另-•种是在恒温箱中用智能弦式数码应变计测定材料的干燥收缩，此法虽可克服表贴式电阻应

6、变计的-•些缺点，但是这种方法只适于测试具有一定强度的材料，而半刚性基层材料的干燥收缩主要发牛在基层铺筑后到沥青面层摊铺前，此吋材料的强度还很低，所以智能弦式数码应变计也不适合测试半刚性材料的干燥收缩。为此，本课题设计了一种测定材料的干燥收缩仪器及相应测试方法。该仪器山四个部分组成，分别是：千分表、表架、精度5g的电子称、10cmxlOcmxO.5cm的玻璃片及垫块组成,具体见图1所示。图1干燥收缩试验试验步骤：每纟fl成型三根lOcmx1Ocmx40cm中梁试件，成型半个小时后，将两根试件分别竖立在垫块的玻璃片上，再取一块同样的玻璃片盖在试件的另一端，然厉将表架上装有千分表的

7、千分表测头放在玻璃片的中心，千分表归零，而后每过24个小时读数一次（T分表读数），另一根放在铁盘上,用于测定试件的失水量，同样每过24小时测一次铁盘和试件的总重量。直到三次测定含水屋恒定，"口试验方［去矗优点：设备便宜，操作简单，试验精度高（达到lO^m）,能在室内测定无龄期材料的干缩件•能，一方面能模拟实际环境状况，另外试验屮测试试件个数不受环境箱尺寸的影响，对试验屮的误差可通过增加平行试验中试件个数来减少。该仪器的缺点：表架自身的温度胀缩变形对试验结果有一立的影响，为最大程度减少该误差，