高速公路半刚性基层修筑技术

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1、二灰碎石基层修筑技术1发展历程20世纪50年代中期，欧美国家从环保角度出发，开始采用二灰碎石替代传统筑路材料20世纪60～70年代，欧美制定了相应的使用规范,总结了成熟的施工经验20世纪60～70年代以来，二灰碎石在中国得到了大力推广应用，成为最广泛的两种半刚性基层材料之一周晓龙首次提出用振碾法施工半刚性基层获取了国内第一条经振动压实的二灰碎石混合料的疲劳寿命曲线编写《吉林省二灰类道路基层设计、施工技术规程》2原材料要求石灰粉煤灰碎石活性3配合比设计规范配合比方法“二灰-砂浆-骨架”理论设计法“骨架密实”理论设计法基于抗裂性能的设计法规范配合比方法筛孔尺寸（mm）37.531.519

2、.09.504.752.361.180.600.075通过率（%）110090～10072~9048~6830~5018~3810~276~200~7210081~9852~70《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000)中建议的集料级配情况二灰：集料=15：85~20：80，在混合料中，集料形成骨架，二灰起填充孔隙和胶结作用。事实上，规范级配中，粒径处于0～4.75mm范围的细集料含量为30～50%，若再加上二灰，二灰碎石中细料将超过50%，难以形成良好的粗集料骨架结构，这对于它的收缩性能有不利影响。此外，过多的细料含量使得材料的含水量敏感性太高，不利于施工控制。“二灰-

3、砂浆-骨架”理论设计法将二灰碎石分成三个组成结构层次：第一层次，由石灰、粉煤灰和水组成的二灰，它是二灰碎石中的主要粘结成分，必须具有足够的强度和粘结力；第二层次，由二灰和细集料组成的砂浆，在组成比例合适的条件下，细集料改善二灰的性能，使得砂浆与二灰相比，具有较高的强度、较好的抗收缩性能；第三层次，粗集料颗粒紧密排列形成良好的骨架结构，砂浆填充骨架的空隙，并将骨架粘结成一个稳定的整体，既充分发挥了粗集料的骨架作用，又利用了砂浆的粘结力。这样形成的二灰碎石具有较好的力学性能、水稳定性能、耐久性和抗收缩性能。二灰比例材料比例10∶9015∶8520∶8025∶7530∶7035∶6540∶

4、6045∶5550∶50抗压强度(MPa)0.430.651.051.351.561.561.321.251.05二灰不同配比时的强度试验结果二灰中石灰含量的增加促进了粉煤灰的水化反应，有利于提高二灰的强度，但是，过高的石灰含量并不能提高二灰强度，此外，石灰的含量偏高会使生成的水化产物的收缩加大。因此，在石灰与粉煤灰之间存在一个最佳的配比，在这个配比下二灰的性能最优。砂浆比例砂浆必须是一个致密的整体，必须有足够的二灰能完全包裹细集料颗粒、填充细集粒颗粒间的空隙。当细集料所占比例较小时，它的增强作用得不到充分体现；而当细集料比例太大时，二灰的粘结作用又显得不够充分，反而会引起强度的下降

5、。所以，细集料与二灰之间存在一个最佳比例。材料比例0∶10010∶9020∶8030∶7040∶6050∶5060∶4070∶3080∶20抗压强度(MPa)1.401.641.852.503.152.562.001.521.05二灰细集料不同配比时的强度结果砂浆与粗集料的比例在二灰碎石中，砂浆与粗集料的比例应该能够确保形成这样的结构：表面包裹一薄层砂浆的粗集料紧密排列形成良好的空间骨架结构，密实的砂浆填满骨架的空隙，并将骨架粘结成为稳定的整体。所以，粗集料与砂浆的适宜配比组成是：一体积的二灰碎石中，含有一松方体积的粗集料；压实后砂浆的体积完全填充粗集料松散堆积颗粒间空隙。“骨架密实

6、”理论设计法1）主骨料级配确定(1)确定骨料规格D0(一般选取2～4cm料)。将一定质量的此粒径的骨料分三次放入击实筒中，每次按重型击实98次，然后量测其击实的高度，利用公式ρ=M/V计算出击实密度，算出空隙率。(2)以D0用量为100，D0的一下级为1/2D0(1～2cm)，以D0用量的5%为步长，将D1逐次掺入D0中，每次掺入后，击实，测定击实密度，建立填充数量与击实密度关系曲线。(3)选择D1的合理用量，测得最佳的填隙率。(4)以此类推,进行二、三、四、五级填充，最后分别得到各粒径的最佳填充比例，即主骨料的级配。2）石灰与粉煤灰的比例确定3）石灰粉煤灰与主骨料比例的确定4）二灰

7、碎石混合料最大干密度的确定基于抗裂性能的设计法理论基础集料密实状态集料隔离状态二灰碎石基层的收缩认为是由二灰的收缩导致的。设计原则二灰含量应与集料振实空隙率相当。断开5～10mm粒径间集料，增加粒径10mm以上集料形成混合料主框架，控制5mm以下集料，仅用于填充框架空隙。配合比设计流程筛孔尺寸(mm)31.519.09.54.752.361.180.60.075通过百分率(%)10057～6720～3020～3016～2210～165～100～4规范值10