矿粉对水泥稳定碎石路用性能的影响.pdf

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1、矿粉对水泥稳定碎石路用性能的影响蒋应军，尹敏，张丙炎，马佳4(1．长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安710064；2．东盟营造工程有限公司，陕西西安710075；3．郑州市市政工程勘测设计研究院，河南郑州450052；4．陕西省交通建设集团公司，陕西西安710075)摘要：为了揭示细集料0．075mm通过率对水泥稳定碎石物理力学性质影响规律，基于振动试验方法成型圆柱体试件研究了矿粉掺量对水泥稳定碎石物理力学性质影响规律，并分析了矿粉对水泥稳定碎石强度增强的机理。结果表明：水泥稳定碎石最大干密度与矿粉掺量呈抛物线变化规律，证明矿粉具有微填充效应，矿粉掺量4．O％～5．O％时，可使

2、水泥稳定碎石达到最大干密度；水泥稳定碎石极限抗压强度与矿粉掺量呈类似抛物线变化规律，证明矿粉具有增强作用，矿粉掺量4．0％时可使水泥稳定碎石极限抗压强度达到最大值；水泥稳定碎石极限劈裂强度随矿粉掺量增加而急剧增大，当矿粉掺量超过4．0％，水泥稳定碎石极限劈裂强度基本不再随矿粉掺量增大而变化；水泥稳定碎石提浆量随矿粉掺量增加而呈非线性增长规律，提浆量增大造成基层表面镜面现象，不利于结构层层间结合，这对工程是不利的。因此，从这个角度出发，矿粉掺量不宜过大。结合矿粉在水泥稳定碎石中作用机理，以及矿粉对最大干密度、提浆量和力学强度的影响规律，建议细集料通过0．075mm筛孔质量百分率控制在3％～5％。

3、关键词：道路工程；水泥稳定碎石；矿粉；路用性能中图分类号：U416．2文献标识码：B骨架密实型水泥稳定碎具有较好的抗裂性能，因一定的物理化学作用构成初始强度尺。。随着龄期的此，近年来在工程中得到广泛的应用。然而，工程中增加，水泥水化、凝结和硬化反应的不断进行，水泥对骨架密实级配中通过0．075mm筛孔矿粉在水泥稳石的不断生成，强度逐渐增大，并随着水化反应进定碎石中所起的作用认识不够，或者是认识不够深行，水泥熟料逐渐消耗而使强度增长逐渐变得缓慢，刻，更多的担心会造成温缩裂缝或干缩裂缝，而尽量直至水泥熟料消耗殆尽，强度不再增长，即达到极限降低其用量，如《公路沥青路面设计规范》(JTG—强度尺。R由

4、物理作用、物理化学作用和化学作用D2006)推荐的骨架密实型水泥稳定类集料级配中构成。因此，水泥稳定碎石强度预估模型应满足下列0．075mm筛孔以下填料的范围为0～3％。实际工程3个边界条件：中有些单位直接规定矿料中不允许有0．075mm以下T=0时，R=R颗粒成分。这不仅给工程施工带来了困难，不用石屑T=。。时，R=R则增加工程成本，用石屑则指标很难达到；且给工程且R0

5、并分析矿粉石初始强度和极限强度，MPa。在水泥稳定碎石中作用机理，给出矿料级配中根据上述边界条件，假设强度增长预估模型为：0．075ram筛孑L通过率。成果有助于工程技术人员更尺一鲁(1)好地认识骨架密实级配，并较好指导水泥稳定碎石设计施工。式中：R、A为回归系数；R。、R物理意义同上。1．2试验方案1强度预估模型及试验方案(1)原材料1．1水泥稳定碎石强度增长预估模型水泥：陕西尧柏牌P．042．5缓凝水泥，技术指水泥稳定碎石基层成型初期，主要由物理作用和标见表1。882012年3期(总第87期)表I水泥指标3．5％和4．0％。考虑到水泥稳定碎石基层施工配合凝结时间比设计阶段是以无侧限抗压强度

6、为指标进行设计，而厂牌比表面积／安定性／3天抗压3天抗折强——种类m2．kg—lmm~／MPa~／MPa初凝／终凝／劈裂强度是路面结构设计中重要指标参数，因此，试mlnmln验研究了不同矿粉掺量下水泥稳定碎石的无侧限抗压强度与劈裂强度，分析了强度随龄期、矿粉掺量的发展变化规律。(4)试件成型方式已有研究表明：基于振动试验方法成型试件力学集料：蒲城县永峰石料厂的石灰岩，粗集料、细性能测试精度达93％以上。因此，本文采用振动击集料和矿粉技术指标分别见表2、表3和表4。其中1实方法确定水泥稳定碎石最佳含水量与最大干密度，#、2#、3#、4#集料粒径规格分别为19—37．5ram、采用振动成型试件方法

7、成型615cm×hl5cm试件，养9．5—19mm、9．5～4．75mm、4．75—0ram。矿粉主要成分为石灰岩。生至相应龄期备用。表2粗集料技术指标振动法基本参数为：激振力7．6kN、名义振幅1．2mm、工作重量为3kN、击振频率30Hz，振动击实时间100s，振动成型试件时问75s。2试验结果与分析2．1最大干密度和最佳含水量振动击实试验方法测定不同矿粉掺量下水泥稳定碎石最佳含水量与最大干密