级配对水泥粉煤灰稳定碎石力学性能与温缩特性的影响.pdf

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1、中外公路第32卷第3期3362012年6月文章编号：1671—2579(2012)03-0336-03级配对水泥粉煤灰稳定碎石力学性能与日皿缩特性的影响崔昌洪。张俊(中交第一公路工程局，北京市100024)摘要：选取规范级配范围内的粗细不同的3种级配，对水泥粉煤灰稳定碎石混合料的力学性能和温缩特性进行了试验研究，结果表明：集料的骨架结构对混合料早期无侧限抗压强度影响较大，而对于后期强度，骨架密实结构的混合料抗压强度较高，劈裂强度体现了相似的规律性；由于3种级配集料在混合料中所占的体积近似，同一养生龄期的混合料的回弹模量相近；温缩系数随着填料含量

2、的增加而增大，随着龄期的增长略有增大。关键词：道路工程；级配；水泥粉煤灰稳定碎石；力学特性；温缩特性水泥粉煤灰稳定碎石相对水泥稳定类材料而言，规定级配范围内选取3种级配，分别是级配中值是用粉煤灰替换了部分剂量的水泥，不但降低了造价，(GD)、上顶下底(SX)及下顶上底(XS)，其级配组成如而且增强了基层的抗裂性能，相比较二灰稳定类基层，表1所示。水泥粉煤灰碎石基层的早期强度大大提高。该文选取规范级配范围内3种不同的级配进行水泥粉煤灰的力2试验方法学性能和温缩特性分析，以指导混合料配合比设计。采用3种级配，水泥掺量为5，粉煤灰掺量为I原材料基本性

3、质1O，通过重型击实试验，确定混合料的最佳含水量和最大干密度，进行不同养生龄期的无侧限抗压强度、劈水泥：采用P．042．5普通硅酸盐水泥，其技术性裂强度、回弹模量的测试以及温缩特性试验。试验配质满足相关规范要求；粉煤灰：技术性质满足规范要合比与击实试验结果如表2所示。求；集料：采用广西盛鑫石料场的石灰岩石料，在规范表1集料级配表2最大干密度和最佳含水量收稿日期：2o12—04一l1作者简介：崔昌洪，男，大学本科，高级工程师．2012年第3期崔昌洪，等：级配对水泥粉煤灰稳定碎石力学性能与温缩特性的影响337由表4可以看出，3种级配水泥粉煤灰稳定碎

4、石3力学特性混合料强度随着养生龄期的增长而增大，但是增长的幅度不同。劈裂强度的大小顺序为：GD级配混合料3．1无侧限抗压强度>SX级配混合料>XS级配混合料，说明级配偏粗或3种级配混合料的无侧限抗压强度如表3所示。偏细对劈裂强度都是不利的。表3无侧限抗压强度试验结果3．3回弹模量回弹模量表征水泥粉煤灰稳定碎石的刚度特性，不同养生龄期(d)的抗压强度／MPa级配是路面设计的参数之一。根据规范试验方法，3种级7289O配混合料的回弹模量试验结果如表5所示。表5回弹模量试验结果不同养生龄期(d)的回弹模量／MPa级配289O180混合料要形成较好的强

5、度，既要有足够的结合料粘结集料，又要有合理级配的集料形成坚实的骨架。水泥粉煤灰稳定碎石7d抗压强度顺序为：SX>GD>XS。其中SX级配粗骨架结构较好，早期强度较高，水泥与细集料形成的胶结物初期强度不足，主要是粗集从表5可以看出，水泥粉煤灰稳定碎石混合料的料的骨架起主要支撑作用。因此混合料粗集料形成良抗压回弹模量随着养生龄期的增长而增大，某一养生好的骨架结构，在养生龄期较短时其抗压强度较高。龄期时，3种级配水泥粉煤灰稳定碎石的抗压回弹模28d和90d养生龄期抗压强度由大到小依次为量值较为接近，表明混合料的抗压回弹模量受级配的GD>SX>XS，这

6、是由于GD级配混合料具有良好的影响不明显。这是由于水泥粉煤灰稳定碎石的模量主骨架结构，又具有足够的细集料用于填充骨架空隙，属要是由集料的弹性模量及其在混合料中的体积决定于骨架密实结构，因此抗压强度较高。的，3种级配的集料在混合料中所占的体积较为相近，3．2劈裂强度因此混合料的抗压回弹模量变化不大。劈裂强度是表征基层材料的抗拉强度的指标，根据规范试验方法，成型15cm×15cm的圆柱体试件，4温缩特性分别养生28、9O和180d，3种级配混合料的劈裂强度试验结果如表4所示。试验采用由静压法在最大干密度和最佳含水量条衰4劈裂强度试验结果件下成型10

7、cm×10EVil×40mm的中梁，养生温度为(20土2)℃，养生湿度为9O，龄期分别为28d和90不同养生龄期(d)的劈裂强度／MPa级配d。将到达龄期的试件放人105℃的烘箱中12h。待289O180试件烘干后，表面贴上应变片，接到电路中。计算各具体温度区间内平均温缩系数。不同龄期的水泥粉煤灰稳定碎石混合料的温缩试验结果如表6、7所示，温缩曲线如图1所示。表6龄期28d水泥粉煤灰稳定碎石温缩试验结果338中外公路第32卷表7龄期90d水泥粉煤灰稳定碎石温缩试验结果8642O8642O3种级配混合料温缩系数随龄期的增长而增大，一这是由于形成水

8、泥稳定碎石材料强度的主要胶结物Ca(OH)、CaCO。等晶体以及主要水化物含水硅酸钙巅(C—S—H)凝胶、含水铝酸钙(C—AI—H)凝胶等具婚有比原材