石灰粉煤灰稳定碎石基层路用性能探究

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1、石灰粉煤灰稳定碎石基层路用性能探究摘要：采用无侧限抗压强度试验、冻融试验，系统地研究了骨架密实型二灰稳定碎石的路用性能，确定二灰稳定粒料最佳配比，提供设计施工参考。关键词：二灰稳定碎石路用性能级配基层0.引言随着交通建设进程的加快，交通量和轴载的加重，对公路承载力的要求越来越高。基于石灰粉煤灰碎石基层具有良好的板体性、抗疲劳性，结合其自身优点的经济性，在现代公路系统中得到广泛应用。1.试验1.1原材料石灰：取自茄子溪，有效钙镁含量65.3%,未消化残渣含量2.3%o粉煤灰：重庆电厂原灰，需水比为104%,烧失量为5.51%,含水量为0.31%,活性指数

2、83%。集料：南泉，破碎石灰石，分为5〜10,10〜20和机制砂三档。1.2配合比1.2.1主骨料级配确定根据JTJ034-2000《公路路面基层施工技术规范》（简称《技术规范》）规定：用于高速和一级公路的二灰稳定碎石用作基层时，石料颗粒的最大粒径不应超过31.5mm,且应预先筛分成3〜4个不同粒级。通过筛分试验，利用软件Excel规划求解取最接近规范级配中值的级配获得混合级配，得到10〜20,5〜10和机制砂矿料的比例为0.6：0.1：0.3,作为集料级配。1.2.2石灰与粉煤灰比例在进行二灰配合比设计时，《技术规范》规定：采用二灰级配集料做基层时，

3、石灰与粉煤灰的比例可用1：2〜1：4。本文选定1：2和1：3两个二灰内比进行试验。1.2.3石灰粉煤灰与主骨料比例石灰粉煤灰与集料的比应是20：80〜15：85,才能形成骨架密实结构，达到很好的嵌挤效果。为进一步拓宽适用范围，试验分别取13%、16%、19%、22%四个灰量作为研究对象。按上述配比进行击实试验，确定最大干密度和最佳用水量，详见表1。表1各配比最大干密度和最佳含水量根据各配比的用水量和密度，分别计算单方用水量及容重，进行各组分用量计算。1.3试验方法依照JTGE51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》对以下路用指标进行试验：（

4、1）7d、28d无侧限抗压强度：对强度变化趋势进行验证。(2)冻融试验：通过强度、质量损失对各配比的抗冻性进行验证，筛选最佳配比。1.结果与讨论2.1强度图1不同龄期、二灰内比随灰量变化的无侧限抗压强度由图1可以看出，无论二灰内比是1：2还是1：3,7d强度的峰值都在19%的含灰量附近取得，说明在19%处可取得最佳二灰用量，同时结合标准击实的最大干密度曲线，可以看出有很好的相关性，即在一定范围内干密度越大，抗强度也就越高。分析原因在于强度形成机理中早期强度以机械物理强度为主。28d的无侧限抗压强度随含灰量的增大而呈递增趋势，并没有像7d强度在含灰量19

5、%时达到最大值，随着结合料的增加对后期强度有很大提高，说明后期强度以化学反应强度为主，即结合料的增多，化学反应充分，强度高。与此同时，将二灰内比为1：2和1：3进行强度对比，发现后者强度值要大，可以得出对于后期强度随着石灰用量的减少，粉煤灰用量的增多而变大。这也与文献中的强度的变化趋势相符合。2.2冻融半刚性基层材料的抗冻性以28d龄期经过5个冻融循环后的饱水无侧限抗压强度与冻前饱水无侧限抗压强度之比来评价。实验结果见表2：表2冻融后抗压强度和质量损失可以明显的看出在同一个二灰内比下随着灰量的增加强度损失随之提高，原因在于随着无机结合料含量的增加，后期

6、化学反应充分，提高了试件自身的强度，从而提高了抵抗冻融循环的能力。同时，惊喜地发现二灰内比1：3较1：2的抗压强度损失指标要高的多，而且增长仍呈上升趋势，而内比1：2已有下降的势头。分析原因，主要与后期强度的提高有关，因在相同灰量时内比1：3中粉煤灰的含量要高，结合强度形成机理中粉煤灰促进后期强度，即可得到充分的说明。1.结论：针对本实验，得到如下结论：(1)含灰量在19%〜21%之间可以保证有较强的早期和后期强度；(2)相同含灰量时,石灰粉煤灰比例1：3要比1：2在28d无侧限抗压强度平均高0.5MPa；(3)随结合料的增多抗冻性能增强，且内比1：3

7、的抗冻性明显高于1：2o参考文献：[1]沙庆林•高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京：人民交通出版社，1998.[2]BarenberyEJ.Lime一flyaggregatemixtureinpavementconstruetion[R].ProcessandTechnicalDatePublicationNationalAshAssociation,America(USA),1924.[3]夏连学.二灰稳定碎石应用技术[J].科学技术与工程，2008,(13)・