基于振动法水泥稳定碎石劈裂强度特性.pdf

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1、基于振动法水泥稳定碎石劈裂强度特性李国锋(濮阳市公路管理局，河南濮阳45700)摘要：通过室内试验，研究成型方式、级配、原材料、水泥剂量、龄期等5因素对水泥稳定碎石劈裂强度的影响，结果表明，与传统试验方法设计水泥稳定碎石相比，在同等水泥剂量下，基于VTM水泥稳定碎石劈裂强度可提高76％左右；与GF级配水泥稳定碎石相比，MG级配水泥稳定碎石28天、60天劈裂强度提高了8％～15％；在同等条件下，劈裂强度Rp90／Rp3范围为2．9～3．7，平均值约3．5；劈裂强度Rp90／Rp7范围为1．8～1．9，平均值约2。0；在同等水泥剂量、龄期下，水泥稳定

2、碎石(石灰岩或花岗岩)劈裂强度为水泥稳定碎石(砂岩)2倍以上；水泥稳定碎石劈裂强度水泥增强效应在减弱。关键词：道路工程；振动法；水泥稳定碎石；劈裂强度中图分类号：U414文献标识码：B劈裂强度是水泥稳定碎石材料组成与沥青路面结表1表明VTM与传统试验方法设计水泥稳定碎构组合设计的重要参数，且劈裂强度参数与室内试验石劈裂强度R／R平均值为1．76，随龄期增长，变化方法及材料组成设计理念存在相关性。目前，基于振幅度趋于稳定，即在同等水泥剂量下，水泥稳定碎石动法(VTM)的水泥稳定碎石具有优良的抗裂性能，劈裂强度可提高76％。基本上解决了水泥稳定碎石早

3、期收缩裂缝，在约2级配对劈裂强度的影响1000km高速公路和一级公路基层中应用，取得了巨大的经济效益与社会效益。实际工程应用中VTM法以VTM为试验手段、采用逐级填充方法确定粗设计水泥稳定碎石劈裂强度与《公路沥青路面设计集料多级嵌挤骨架结构，以抗压强度与收缩性能最优规范》(JTGD50—2006)中规定值存在较大差异，确定细集料级配，以成型试件强度最大为依据确定粗导致继续采用规范规定值设计路面结构与实际不符，集料与细集料用量比例，并结合大量工程实践经验及偏于保守。因此深入研究基于VTM水泥稳定碎石劈施工和易性而形成多级嵌挤骨架密实级配(MG)，裂

4、强度特性，为水泥稳定碎石沥青路面结构材料一体如表2。GF为《公路沥青路面设计规范》(JTGD50化设计提供依据，具有重要实际意义。—2006)中骨架密实级配。表2水泥稳定碎石的2种骨架密实级配1VTM法与传统试验方法对比分析集料通过下列筛孔(mm)质量百分比／％级配——表1VTM与传统试验方法(重型击实法与静压31．519．09．54．752．360．075成型法)设计水泥稳定碎石劈裂强度。表1劈裂强度(水泥剂量3．0％)表3列出2种级配水泥稳定碎石28天和60天劈裂强度测试结果。表3劈裂强~／MPa表3数据表明，在掺入同等水泥剂量的条件下，与G

5、F级配水泥稳定碎石相比，MG级配水泥稳定碎1542012年8期(总第92期)石28天、60天劈裂强度提高了8％～15％，这表明3原材料对劈裂强度影响MG级配水泥稳定碎石劈裂强度性能优于GF级配水泥稳定碎石。表4为不同高速公路下3天、7天、9o天劈裂强度。表4不同高速公路下3天、7天、90天劈裂强度R／MPa表4结果表明，集料是影响劈裂强度重要因素。考虑劈裂强度是路面结构设计的重要参数，直接在同等水泥剂量、龄期下，水泥稳定碎石(石灰岩影响到路面结构使用寿命，因此原材料应尽可能选用或花岗岩)劈裂强度为水泥稳定碎石(砂岩)2倍石灰岩或花岗岩。以上。砂岩

6、劈裂强度较低，主要原因是砂岩压碎值4龄期对劈裂强度影响较低，吸水性较强，浸水后“软化”，砂岩洁净程度较低，多粉尘，导致碎石之间水泥浆的粘结作用表5为不同高速公路下90天劈裂强度与3天、7减弱。天劈裂强度比值Rp9。／。表5不同水泥剂量的Roo／R表5表明劈裂强度Ro9o／R。3范围为2．9～3．7，平缩短劈裂强度试验用试件养生时间，提高获取路面结均值约为3．5；劈裂强度Rp9o／R范围为1．8～1．9，构设计参数的效率。平均值约为2．0。5水泥剂量对劈裂强度的影响Rp90=3．5×Rp3(1)水泥稳定碎石水泥增强效应为水泥稳定碎石强度Ro=2×R

7、p7(2)随水泥剂量的增长率与水泥剂量增量的比值。表6为采用公式(1)、(2)可以通过测试3天或7天不同高速公路下同一龄期_F，水泥剂量3％、4％与劈裂强度获取路面结构设计参数90天劈裂强度，将5％劈裂强度的比值R。／R。表6不同龄期和不同水泥剂量的RJR。表6表明水泥稳定碎石劈裂强度水泥增强效应在增加到5％，3天、7天、90天劈裂强度大约增加减弱。水泥剂量由3％增加到4％，3天、7天、9018％、16％、10％，即4％到5％水泥稳定碎石水泥天劈裂强度增加28％、21％、15％；水泥剂量由4％增强效应小于3％到4％水泥增强效应。2012年8期(总

8、第92期)155(5)水泥对水泥稳定碎石劈裂强度增强效应在6结论减弱，即随水泥剂量的增加水泥稳定碎石劈裂强度增(1)相比传统试验方法，V