《论文_抗裂型半刚性基层在扶项高速公路 的应用研究(定稿)》.doc

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1、抗裂型半刚性基层在扶项高速公路的应用研究（河南省扶项高速公路建设有限公司，周口市，320500）【摘要】通过采用振动成型法恻合比设计在扶项高速公路的应用表明，按振动成型法配合比设计进行半刚性基层施工控制可行，以现有施丁机具和施工水平可以保证达到施工质量验收要求。“以强度满足要求，抗裂性能为故佳”的水泥碎石配合比设计方法和施工工艺可行，为减少或推迟水泥碎石半刚性基层裂缝的产生提供了有效途径。【关键词】半刚性基层；振动成型法；配合比设计；抗裂性能；裂缝。目前，在我国高等级公路建设中，半刚性基层沥青路面仍然为路面结构的主要类型。半刚性基层具有较高的强度和承载能力，后期强度高且具有随龄期增长的特性；

2、刚度大，抵抗行车荷载的疲劳破坏能力强；与沥青混合料相比，投入资金少，便于施工。半刚性基层的特点决定了英目前在我国高速公路建设中仍为沥青路而的主要结构类型。但是，山于水泥碎石类半刚性基层属于水硬性材料，伴随强度增高的同时其刚度（模量）也较大，特别是胀缩系数也较大，容易导致缩裂（包括干缩和温缩）的产生，并山此引发沥青面层出现反射裂缝。不仅影响路面平整、美观，特别是水的进入，将导致路面发生唧浆、松散等水损坏现象；严重影响沥青路面的使用寿命。因此，开展以水泥碎石为代表的半刚性基层的抗裂性能研究以成为广大道路建设者普遍关心的课题之一。天津市政工程研究院经过多年的研究和工程应用，提出“以强度满足要求，抗

3、裂性能为最佳”的水泥碎石配合比设计方法和施工工艺，在扶项高速公路的应用表明，为减少或推迟水泥碎石半刚性基层裂缝的产生提供了有效途径。2.现场水泥碎石配合比设计水泥采用散装32.5水泥,初凝时间为5hl5min,终凝时间为6h25min°碎石釆用最大粒径不大于31.5mm的石灰岩碎石，压碎值为17.8%o水采用饮用水。2.1矿料级配设计现行规范将水泥稳定类集料的级配范闌分为骨架密实世和悬浮密实型两种。对于高速公路、一级公路宜将骨架密实烈水泥稳定材料用于基层或上基层；天津市政工程研究院的研究成果也表明,配制成骨架密实型的水泥稳定材料有利于减少半刚性基层裂缝的产生。因此，根据齐原材料的筛分结果，经

4、计算机试算，将矿质混合料的级配调制成骨架密实型级配。合成级配设计结果见图1。从设计级配曲线看，4.75mm以上粗集料基本处于骨架密实级配中值，而细集料因0.6mm通过率较高，口有部分0.075mm以下颗粒，故4.75mm以下细集料级配基本处于悬浮密实级配中值。而考虑到实际工程情况，0.075mm以下颗粒也不可能会为0。因此，对于骨架密实级配水泥稳定类集料的0.075mm通过率范围应调整为0%〜5%。100.0-c1V/ZGL//3一—卡—□—卡—A—咅…口…焉—*—P扌架密实级配孑架密实级配肘孚密实级配M浮密实级配丁成设计级配上限1卩*上限♦、兀/rPL<曲线■■lzyJ//厂V/—-Jr-

5、■90.080.070.060.050.040.030.020.010.00.00.62.361926.531.50.075筛孔尺寸(mm)图1水泥稳定碎石级配曲线2.2最大干密度对上述混合料级配，采用不同水泥剂量和含水量，根据重型击实和振动击实试验，分别确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，其结果如表lo表1水泥稳定碎石击实结果试验类型重型击实试验振动击实试验水泥：级配碎石3.5:1004.0:1003.5:1004.0:1004.5:100最佳含水彊(%)4.85.04.64.85.0最大干密度(g/cm3)2.3492.3592.4012.4062.410山农1的试验结果可以看出，振

6、动击实确定的最大干密度与重型击实确定的最大干密度关系为:P嗣击实二1.020〜1.022p車型击实。可见，以振动击实法确定的最大干密度控制施工和以重樂击实法确定的最大干密度控制施工相比，基层压实度需提高2%o2.37d抗压强度试验将混合料在两种不同试验方式(重型击实试验和振动击实试验)确速其瑕大［:密度和垠佳含水量下，按压实度98%,分别釆用静压(相对于重型击实)和振动(相对于振动击实)成型圆林形试件，尺寸为①15cmX15cni,把成型好的试件放入温度为20±2°C,相对湿度为90%以丄的养生室中养生，对养生到7d的试件进行无侧限抗压强度试验。结果如表2。表2水泥稳定碎石7d抗压强度成型方

7、式静压成型振动成型水泥：级配碎石3.5:1004.0:1003.5:1004.0:1004.5:100平均抗压强度（MPa）4.504.997.638.348.74Ro.953.964.546.757.328.13偏差系数Cv（%）7.35.57.07.44.2试验结果表明，振动法成型的水泥碎石混合料7天无侧限抗压强度明显大于静床法成型的水泥碎石混合料7天无侧限抗压强度。分析认为,振动成型法更接近基层实际施工