半刚性基层材料抗裂性能试验研究.pdf

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1、第27卷第3期华中科技大学学报(城市科学版)VoI．27No．32010年9月J．ofHUST．(UrbanScienceEdition)Sep．2010半刚性基层材料抗裂性能试验研究王琼，莫慧兰2，洪亮，代杰4(1．信阳市公路管理局，河南信阳450052；2．湖北省路桥集团有限公司，湖北武汉430000；3．湖北城际铁路有限责任公司，湖北武汉430062；4．湖北省高速公路实业开发有限公司，湖北武汉430051)摘要：深入研究分析水泥石灰粉煤灰稳定类与石灰粉煤灰稳定类和水泥稳定类的抗裂性能具有重要的意义。提高半刚性基层材料的抗裂性能

2、，必须同时提高干缩性能和温缩性能，本文对不同级配和结合料的半刚性基层材料进行了干缩试验和温缩试验研究。试验结果表明，细集料级配对二灰砂砾的抗裂性能有显著影响，二灰砂砾的干缩性能优于水泥稳定砂砾，合理配比三灰砂砾的干缩性能最优。半刚性基层材料的温度收缩系数在试验温度区间内，随温度降低而出现峰值，且变化趋势基本相同。关键词：半刚性基层材料；抗裂性能；干缩；温缩；纤维中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1672-7037(2010)03-0043-05一般来说，半刚性基层干缩导致的裂缝或微裂缝发生在基层铺筑后、面层铺筑前。沥青面层表

3、1砂砾初定级配铺筑后，这些裂缝或微裂缝是路面的薄弱点或面，粒径(mm)37．531．5199．54．752．361．180．60．075在低温或温度骤然下降的条件下，这些裂缝或微裂缝将扩展，从而形成半刚性沥青路面的反射裂缝¨J。因此，要提高半刚性基层材料的抗裂性代号丁l99能，必须同时提高抗干缩性能和温缩性能以J。．54．752．361．18O．60．075W．110o957050403O2O1OO本文对不同级配和结合料的半刚性基层材料W_210095705040302O0—进行了干缩试验和温缩试验研究。根据干缩与温W-31oo957

4、0504030lOO一缩导致裂缝产生时间的不同，确定干缩试验在试W_410095705040300———．件成型后马上测试，温缩试验在试件养护90d后W．5l0o957O5O40150一一测试。W-6loo957050400———．—-以初级配为基准级配w一1，细集料采用逐级1试验配合比组成替代，得到六种砂砾级配见表2，研究细集料级配对半刚性基层材料抗裂性能的影响。根据级配理石灰粉煤灰(简称二灰)比例对混合料抗裂论，针对平顶山地区原材料，可得二灰的合理填充性能的影响很大。试验选择了五种二灰比例，即量。石灰：粉煤灰=1-2，1：2．5，

5、1：3，1：3．5，1：4(质为了研究不同结合料对半刚性基层材料性能量比)，进行抗压强度试验，并以强度最大值对应的影响，进行了不同结合料的半刚性基层材料力的二灰比例作为最佳二灰配比。得到二灰比例在学性能试验，结合料类型如表3所示。1：2．3左右的7d抗压强度最大，因此本研究采通过掺加纤维可以提高半刚性基层材料的抗用石灰：粉煤灰=1：2．3(质量比)，由内插法得裂性能，为了分析纤维的掺量、截面形状、界面粗到其最大干密度为1．25g／em，最佳含水量为糙度对抗裂性能的影响，还进行了掺加纤维带和27．8％。按富勒(Fuller)的最大干密度

6、曲线公式，纤维网的试验，如表4所示。得到的初定级配见表1所示。收稿日期：2010-06-04作者简介：王琼(1963．)，男，河南人，高级工程师，研究方向为路面工程(Email：hnxywq@sina．tom)500一400⋯—p———．--J．1一一、一—2干燥收缩性能试验丽300～●}一J．2200===：．．—●—J-3)—嘲-1

7、r一一一2．1不同细集料级配二灰砂砾的干燥收缩试验。。_二—．．．．不同细集料级配二灰砂砾的干燥收缩试验结果见图1、图2所示。其间温度在24℃～29~C之间，相对湿度在39％-65％之间。6．5—一．

8、卜一J．1—_．一W．16．O—一I

9、-一J-2—■一W25．5嘲5——●卜一J一3——卜W一3．黍40—一J-4．5—÷一W．44．0—l}一J．5—一W·53．5·—●一J-6—．．卜W．6图I不同细集料级配二灰砂砾干缩应变与时间关系——●一W．1图4不同结合料稳定砂砾干燥失水量与时间关系—●卜一w_2水量占总失水量的72．6％，对应的干缩应变占总—喇—W一3应变量的10．4％；J-2试件在48h内的失水量占—一W．4总失水量的90．9％，对应的干缩应变占总应变量—一W．5—◆_W．6的39．0％。试验结果再次说明半刚性基层材料图

10、2不同细集料级配二灰砂砾干燥失水量与时间关系干燥收缩具有滞后性。由图1、图2可知，在自然条件下，试件成型2．3复合材料和规范级配三灰砂砾的干燥收缩后其失水率最大，但对应的收缩应变却不太大。试验结果及分析特别是成型后24h