集料级配对水泥稳定碎石抗裂性能影响分析

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1、万方数据公路2009年2月第2期HIGHWAYFeb．Z009No．2文章编号：0451一0712(2009)02一0151～04中图分类号：U414．15文献标识码：B集料级配对水泥稳定碎石抗裂性能影响分析孙兆辉1’2，许志鸿2，王铁斌3，邓云纲2(1．沈阳建筑大学沈阳市110168·2．同济大学道路与交通工程教育部重点试验室上海市200092·3．辽宁省交通厅沈阳市110122)摘要：借鉴正交试验设计方法，筛选出8种集料级配设计方案，对其水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度试验和干缩试验，优选出干缩应变小，抗压强度较高的集料级配组成设计方案，分析了集料级配组成对

2、水泥稳定碎石抗裂性能评价指标的影响，并对其集料级配的合理组成进行了探讨。关键词：水泥稳定碎石；无侧限抗压强度；干缩应变}失水率针对我国苏南地区高温多雨，水泥稳定碎石基层易产生干缩裂缝的缺陷，在前期研究成果的基础上，对基于抗裂性能的水泥稳定碎石级配组成设计进行研究，分析集料级配组成对水泥稳定碎石无侧限抗压强度和干缩应变指标的影响规律，为改善水泥稳定碎石级配组成，增强其抗裂性能研究提供参考。1原材料的基本性能水泥采用无锡胡埭32．5级普通硅酸盐缓凝水泥，主要性能指标见表1。表l水泥的基本性能安定性凝结时间／min抗折／抗压强度／MPa烧失量细度水泥品种S03／％Mgo／％

3、初凝终凝3d28d％雷氏膨胀≥2．5／≥5．5／32．5级普通硅酸盐缓凝水泥标准≥210≥360≤3．5≤5．0lO．O值<511．O3Z．5PF一32512813854．3／18．97．3／39．51．861．712．704集料采用石灰岩，压碎值为19．6％，其他主要性能指标经测试均符合路用要求。2试验方案和试验方法2．1试验方案因主要考察集料级配组成对无侧限抗压强度和干缩应变指标的影响，水泥剂量采用一定值。由前期试验结果水泥剂量选用4．8％。工地中所用集料常分四档，故试验因素按如下4档划分。口：1号粗集料(13．2mm以上筛余集料)。6：2号粗集料(4．75mm筛

4、以上，13．2mm以下筛余集料)。f：3号细集料(通过4．75mm筛并留在2．36mm筛上的集料)。收稿日期：2008一04—16d：4号细集料(通过2．36mm筛的集料)。各因素(因子)的水平依据级配范围的上下限划分为高、低二个水平，高水平取级配范围的下限，用1表示；低水平取级配范围的上限，用2表示。级配组成范围(见表2)是在总结各国水泥稳定碎石基层材料集料组成设计及工程应用的基础上，考虑水泥稳定碎石基层材料的干缩变形特性，通过控制粗、细集料关键筛孔的通过率，经理论计算而得。借鉴正交试验设计方法，选用二水平正交表L。。(215)进行正交试验设计，根据已有研究成果，筛

5、选出9种集料级配设计方案，见表3。2．2试验方法2．2．1击实试验击实试验是根据文献[1]采用丙法进行的。因万方数据2009年第2期表2水泥稳定碎石级配范围筛孔尺寸／mmZ6．519．016．O13．29．54．752．361．18O．6O．30．15O．075通过百分率／％10090～10078～8866～7650～6027～3717～2310～165～1l3～72～41～3注：表中19．Omm筛孔通过百分率为90％～100％，其中90％为级配范围下限。100％为级配范围上限。表3集料级配组成设计方案通过下歹筛孔(mm)的质量百分率／％级配类型26．5191613．

6、29．54．752．361．18O．6O．3O．15O．0751号1009078665027171053212号10090786650271716117433号1009078666037Z31053214号lOO90786660372316117435号1008876502717lO53216号100887650272316117437号10088766037Z31053218号10088766037231611743本文提出的级配范围较窄，故对击实试验做了简化。即分别对级配范围的上限级配、下限级配和中值级配分别进行击实试验，确定试件成型干密度和含水量。结果见表4。表

7、4击实试验结果级配类型最佳含水量／％最大干密度／(g／cm3)中值5．2Z．36上限5．O2．38下限5．22．34由表4可见级配范围下限级配的集料偏粗。细集料含量低，不足以填充空隙，试件成型密度低，空隙率大。上限级配集料偏细，容易形成密实结构，从而干密度大。经比较选用最大干密度为2．36g／cm3，最佳含水量为5．2％来制件。2．2．2无侧限抗压强度试验上述9种级配均采用32．5级无锡胡埭水泥(剂量为4．8％)制备尺寸为15cmx15cm的圆柱体试件(静压法成型)。试件从试模内脱出并称量后，立即用塑料薄膜包覆，送至相对湿度大于90％，温度为(25士