格栅增强级配碎石单轴强度试验分析

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1、建材世界2013年第34卷第2期格栅增强级配碎石单轴强度试验分析田文1，郑少平2，石学文3(1．湖北交通职业技术学院，武汉430079；2．烟建集团有限公司，烟台264000；3．湖北楚天高速公路股份有限公司，武汉430051)摘要：采用单轴压力试验分析格栅对沥青混合料级配碎石的加筋增强作用。试验结果表明格栅对沥青混合料的集料骨架可起到约束作用，从而提高其抗剪性能和承载力。格栅网孔阻碍集料水平移动，提高了集料间的内摩擦力，是承载能力提高的主要原因，其作用机理可用摩尔一库伦强度理论予以解释。关键词：格

2、栅；级配碎石；抗剪性能；约束力InvestigationofUniaxialCompressiveTestingonGridReinforcedGradedCrushedAggregateTIANW砌1，ZHENGShao—ping2，SHIXue-wen3(1．HubeiCommunicationsTechnicalCollege，Wuhan430079，China；2．YanjianGroup，Yantai264000，China；3．HubeiChutainExpresswayCO，Ltd，W

3、uhan430051，China)Abstract：TheuniaxialcompressivetestingwasusedtOinvestigatethereinforcementeffectofgridongradedcrushedaggregate．Thetestresultsshowedthatthegridhadconfiningeffectoftheaggregateskeleton，whichimprovestheshearresistanceandloadbearing．Thegri

4、drestrictedthehorizontalmovementsofaggregateparticles，thusincreasesthefrictionbetweenaggregates．Thisresultsintheimprovementofloadingbearing．Themeehamsmcanbewellex—plainedbyusingMore-Coulombstrengththeory．Keywords：grid；gradedcrushedaggregate；shearresist

5、ance；confiningstress城市沥青路面在交叉路口处易出现严重的车辙、拥包、推移、侧向剪切变形病害。上述病害产生的原因主要归结于高温条件下车辆在长时间的等待交通信号，频繁的刹车减速，加速起步以及转弯等不利因素下造成的高温失稳。沥青混合料是典型的沥青稳定颗粒材料，其强度通常用摩尔库伦一强度理论来解释[1。3]。沥青高温粘聚力和混合集料的内摩擦角是沥青混合料高温抗剪强度的重要表征参数。应力摩尔圆则说明了沥青混合料的轴向抗压强度对侧向围压具有很强的依赖性，当侧向约束力提高后，沥青混合料的抗压强

6、度和抗剪强度均可大幅度增加。提高沥青混凝土抗剪切能力通常采用提高沥青混凝土路面的材料内部粘结力和增大沥青混凝土内部骨料的内摩擦角来实现，其中采用改性沥青可显著提高材料内部粘结力，但在高温且慢速行车条件下沥青混合料的抗剪切能力主要依赖于集料的内摩擦角，因此增大沥青路面在高温环境下的骨料内摩擦角是提高其抗剪切能力、改善沥青路面路用性能的有效途径。研究表明二维格栅对颗粒状集料具有很好的加固作用，其主要是通过颗粒状集料内陷在格栅孔中，当荷载作用于表面时，格栅孔在一定程度上约束了集料的上下和左右方向的移动，使

7、得集料具有一定的稳定性。因此使用格栅可抑制沥青混合料的侧向流动，提高其抵抗永久变形的能力，大幅度减少路面车辙病害的出现[4{]。该文主要研究格栅对级配碎石的增强作用，所采用的级配碎石按沥青混合料级配进行设计，以针对性的分析格栅对沥青混合料骨架的约束能力，为基于格栅增强的抗高温车辙沥青路面的设计提供技术参考。收稿日期：2013—04—02．作者简介：田文(1966一)，副教授，高级工程师．E-mail：whtwen@163．corn55建材世界2013年第34卷第2期1试验1．1原材料玻璃纤维格栅具有

8、高抗拉强度、低延伸性、高温稳定性、化学稳定性、物理耐久性等优良特性。该试验采用泰安万力工程材料有线公司提供的产品，型号WL-60，各项参数符合《JTJ／T060一98公路土工合成材料试验规程》。经向和纬向强度为60kN／m，网格尺寸25mmX25mm，弹性模量67000MPa，拉伸断裂伸长率小于4％。该试验所用的沥青混凝土级配类型为AC-16型，合成级配见表1。所用的粗集料(2．36～19ram)和细集料(o～2．36ram)均为玻璃山碎石场轧制玄武岩，粗集料表观相对