半刚性基层快修水泥稳定碎石材料的试验研究.pdf

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1、2013年第3期广东公路交通GuangDongGongLuJiaoTong总第126期文章编号：1671—7619(2013)03—0031一O4半刚性基层快修水泥稳定碎石材料的试验研究钟凡(广东江肇高速公路管理中心，广东肇庆526200)摘要：水泥稳定碎石是路面维修工程中常用的半刚性基层维修材料，具有施工简便、性能稳定的优点，但其强度形成需要较长时间，维修时对道路运营和社会出行造成了较大影响。为在短期内提高修补基层的强度，缩短维修工期，采用硫铝酸盐水泥和自行开发的外掺剂配制了早强水泥稳定碎石材料。试验结果表明，研制的早强水泥稳定碎石24h的强度即能达到基层通车所需的最低强度要求，适用于半

2、刚性基层快速维修。关键词：路面工程；半刚性基层维修；水泥稳定碎石；强度中图分类号：U416．214文献标识码：A0引言为10cm×10cm×40cm)和疲劳性能(试件尺寸为半刚性基层是我国高等级公路和城市道路采10era×10cm×40cm)，试件成型、养护和测试均按用的主要基层类型之一，在交通荷载和环境因素照相关试验规程进行。的持续作用下，会出现不同程度和形式的结构损表1硫铝酸盐水泥基本性能指标坏⋯。路面维修工程中，水泥稳定碎石是常用的水泥胶砂强度／MPa凝结时Ihq／~n半刚性基层维修材料，具有施工简便、性能稳定、细度／安定抗折强度抗压强度初凝终凝(％)性经济效益佳等优点，但由于其强度

3、形成较慢，需要1d3d28d1d3d28d长时间封闭交通，导致维修期间对道路运营和社6．57．07．534．542．548．02548／合格会出行造成较大影响。因此，研发适用于半刚性基层快速维修的水泥稳定碎石材料，对提高路面表2硫铝酸盐水泥主要化学成分维修质量和效益具有十分重要的意义和价值。主要成分SiO2A12O3Fe2O3CaOMgOSO3本文借助室内试验手段，利用硫铝酸盐水泥含量／(％)10．9628．933．7145．251．458．88和自制外掺剂配制了24h抗压强度超过3MPa、7d抗压强度超过7MPa的早强水泥稳定碎石，并对收2试验结果分析缩性能和疲劳性能进行了研究。2．1配

4、合比设计1原材料与试验方法混合料集料选用连续级配(组成见表3)，试验1．1原材料用水泥剂量分别为4％、5％、6％，外掺剂掺量为水泥采用上海产42．5普通硅酸盐水泥和4％一16％，压实度为98％，按重型标准击实成型42．5硫铝酸盐水泥，两种水泥的基本性能指标和和确定最佳含水量、最大干密度J。化学成分见表1和表2。粗集料为满足《公路工程2．2力学性能集料试验规程》(JTCE42—2005)要求的碎石；力学性能试验结果见表4、图1和图2。从试细集料为河砂，细度模数为2．9；外掺剂为自行研验结果可看出，配制的早强水泥稳定碎石1d的抗制的HZ缓凝阻裂材料。压强度最高为4．76MPa，达到了《公路路面

5、基层施1．2试验方案工技术规范》(JTJ034—2000)对基层7d强度的要试验分别测试了材料的无侧限抗压强度(试求，表明该型混合料适用于短期开放交通的基件尺寸为15cmX15cm×15era)、干缩系数(试件尺层修补工程。通过对比早强水泥稳定碎石与普通寸为10cm×10cm×51．5cm)、温缩系数(试件尺寸水泥稳定碎石的试验结果发现，早强水泥稳定碎作者简介：钟凡(1982．02一)，男，路桥工程师，本科，从事高速公路建设管理工作。E-mail：35283460@qq．corn．·31·2013年第3期广东公路交通总第126期石具有早期强度高、增长快和后期强度发展缓慢长，早强水泥稳定碎石

6、的强度增长较为缓慢，到的特点。以水泥含量5％的两种混合料为例，其28d时，两者的抗压强度已没有太大差异，表明外ld、3d时的抗压强度分别是前者的2．2倍、1．6倍，掺剂在混合料强度形成早期产生了较大作用，但具有十分明显的早期强度优势。随着龄期的增对其后期强度的影响较为轻微。表3早强水泥稳定碎石集料的级配组成表4水泥稳定碎石的无侧限抗压强度(单位：MPa)图1不同水泥稳定碎石抗压强度的对比图2外掺剂对抗压强度的影响2．3收缩性能为分析早强水泥稳定碎石收缩性能受龄期和温度收缩是引起半刚性基层开裂的重要因素㈧，变化的影响，对不同外加剂掺量的混合料进行了·32·2013年第3期钟凡半刚性基层快修水

7、泥稳定碎石材料的试验研究介总第126期干缩和温缩试验分析，结果见表5、图3和图4。试增加，其温缩系数逐渐增大。通过对比不同外掺验结果表明，随着龄期的增长，混合料的干缩系数剂含量的早强水泥稳定碎石收缩性能可以看到，呈现出早期快速增长，随后逐渐变小，后期又变大外掺剂含量较高的混合料收缩系数均较低，表明并趋于稳定的趋势。温缩系数随着温度的增加在外掺剂的加入降低了材料的收缩应变和温度敏感较小范围内呈现不规律的波动；随着水泥含量的