返回頂部
返回首頁
返回首頁
歡迎訪問  瀝青網   | 今天是    深圳海川信息科技有限公司
瀝青網全新改版進行中! [ 登錄 ] | [ 注冊 ]
火爆4生肖中特
home 您現在的位置: 首頁 >再生瀝青>技術中心 > 詳細信息
抗裂性水泥穩定碎石基層的設計與應用
2019年04月10日    閱讀量:15879    新聞來源:瀝青網 sinoasphalt.com  |  投稿

水泥穩定碎石基層具有強度高、造價低、整體性及水穩定性好等優點,近年來在我國高速公路建設中得到了廣泛的運用。然而水泥穩定碎石基層屬于偏脆性材料,在使用過程中往往受濕度、溫度、荷載等因素的影響導致后期產生反射裂縫。這種裂縫的周期性發展將引起面層的開裂,從而降低路面的使用壽命中國瀝青網sinoasphalt.com。因此,設計具有抗裂性良好的水泥穩定碎石基層,對提高瀝青混凝土路面的壽命具有積極的意義。


以解決水泥穩定碎石基層的抗裂性為出發點,本文分別采用重型擊實法(Heavy Compaction,簡稱HC)和振動壓實法(Vibration Compaction,簡稱VC)兩種方法進行水泥穩定碎石基層的設計,并對其力學性能及抗裂性能進行研究分析,提出水泥穩定碎石基層的設計方法,最后介紹了抗裂性水泥穩定碎石基層在工程的應用效果。


混合料設計方法


重型擊實法


按照《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTG E51-2009)T0804-1994對無機穩定材料擊實試驗方法的規定,重型擊實主要參數見表1。


振動壓實法


相對于重型擊實法,振動壓實法能更好地模擬現場壓路機的碾壓機理,利用在成型過程中的共振、重排、液化等效應使混合料內部礦料間達到密度平衡。參考長安大學沙愛民《道路材料振動壓實特性研究》的成果,并結合天津市政設計院《半剛性基層抗裂技術研究》成果,特提出本次研究用振動壓實儀的設置參數:振動頻率30Hz,激振力9 000N,靜壓力140kPa,振幅1.4mm,振動總時間120s。


試驗方法


力學性能


試件成型采用靜壓法,控制試件壓實度為98%,試件的高度為(12.0±0.5)cm,成型完的試件立即用塑料袋密封放置在(20±2)℃、濕度95%養護室標準養護6d,然后浸水1d。無側限抗壓強度測試時控制加載速率為1mm/min,記錄破壞時的荷載<span "="">.


抗裂性能


傳統的評價水泥穩定粒料基層抗裂性能的指標有抗壓彈性模量、干縮系數、溫縮系數等。由于抗壓彈模僅能定性反映基層間的相對抗裂性能,所以不足以全面評價水穩基層的抗裂性;而干縮系數、溫縮系數雖然分別從含水量、溫度等角度去評價材料的抗裂性指標,但不能互相兼顧含水量、溫度對材料的綜合抗裂性能。


全面系統評價水泥穩定碎石基層材料的抗裂性能指標應從兩個方面綜合評定:一是材料在某一規定收縮應變時的抗裂應變系數;二是材料在該收縮應變時的抗裂應力系數。


研究結果及分析


原材料


水泥。水泥采用昆明某水泥廠生產的P·S32.5礦渣硅酸鹽水泥,按照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》(JTG E30-2005)檢測結果見表2,滿足《公路路面基層施工規范》(JTJ 034-2000)對水泥的相關技術要求。


集料。選用0~5mm、5~10mm、10~20mm、15~30mm等4檔玄武巖碎石,集料的技術指標嚴格按照《公路工程集料試驗規程》(JTG E422005)檢測,結果見表3。表3表明,所用集料的技術性能均滿足規范技術要求。


水源。采用自來水。


設計級配


對原材料進行篩分,按照骨架密實型結構進行設計。各檔材料所占百分比為15~30mm碎石∶10~20mm∶5~10mm碎石∶0~5mm碎石=30%∶26%∶12%∶32%,設計出的水泥穩定碎石基層級配如表4所示。


確定最大干密度、最佳含水量


水泥劑量采用3.0%、3.5%、4.0%、4.5%,分別用重型擊實和振動壓實兩種方法,進行最大干密度和最佳含水量確定。


結果反映:在相同的水泥劑量下,相對于重型擊實法,振動壓實設計的混合料最大干密度較前者大,而最佳含水量較前者小。分析原因在于振動壓實過程中的高頻低幅劇烈沖擊,具有比重型擊實更大的擊實效果,使得最大干密度較大,而在達到最佳干密度前振動壓實僅需要少量的用水以克服擊實過程中摩擦力。故相對于重型擊實法,振動壓實設計出的最佳含水量略低于前者。


力學性能


給出了重型擊實和振動壓實兩種方法成型的試件在(20±2)℃、濕度95%養護室標養6d,浸水1d后測試出的無側限抗壓強度。


按照《公路路面基層施工規范》(JTJ 034-2000)對高速公路路面基層無側限抗壓強度Rd的技術要求,即Rd=3~5MPa,取Rd=4.0MPa。從本文采用重型擊實和振動壓實對力學性能指標的影響結果看,并考慮經濟性,當重型擊實、振動壓實設計的水泥穩定碎石基層水泥劑量分別取3.5%、3.0%時,試件95%概率強度值Rc0.95大于基層設計強度值Rd,即滿足Rc-1.645σ≥Rd=4.0MPa。


抗裂性能


根據以上研究結果,水泥穩定碎石基層在相同的級配下用重型擊實和振動壓實設計的水泥劑量分別采用3.5%、3.0%,采用最佳含水量及最大干密度,成型150mm×150mm×550mm梁試件,按照抗裂性評價方法測試試件的收縮應變εd、劈裂模量Ep、劈裂破壞時的極限應變εmax、劈裂破壞時的極限拉應力Pmax,并計算試件的抗裂應力系數Wdσ、抗裂應變系數Wdε、收縮抗裂系數Wd。


從中看出:水泥穩定碎石采用重型擊實和振動壓實方法設計的混合料,后者設計混合料無論是抗裂應力系數Wdσ、抗裂應變系數Wdε或者是收縮抗裂系數Wd均大于前者,表明水泥穩定碎石混合料的設計方法對其抗裂性能有直接影響。原因分析在于,采用振動壓實設計方法水泥穩定混合料降低了用水量和水泥的用量,在一定程度上降低了由于水分蒸發、水泥水化引起的干縮和自收縮,故使得混合料的抗裂性優于重型擊實法設計的水泥穩定混合料。


工程應用


我國西南地區某機場跑道,是我國十一五期間唯一興建的大型樞紐機場,由于飛機的滑翔、飛行等都將造成對跑道基層極大的沖擊力,因此對機場跑道基層抗裂性能提出了很高的要求。受建設單位委托,施工單位參照本文用振動壓實法設計水泥穩定碎石基層配合比,根據現場材料具體情況進行了生產配合比調整并進行了試驗路的試鋪,最后對基層路面進行鉆芯取樣進行了力學性能及抗裂性能測試。


試驗結果反映,鋪筑的抗裂性水泥穩定碎石基層壓實度、無側限抗壓強度及收縮抗裂系數均大于設計文件要求,實現了預定的目標,體現了本次鋪筑的抗裂性水泥穩定碎石基層試驗路具有良好的路用性能和抗裂性能,為機場跑道基層的施工提供了必要的技術保障。


結語


對水泥穩定碎石基層分別用重型擊實和振動壓實兩種方法進行了設計,并對力學性能及抗裂性能進行了對比。從研究情況看相對于重型擊實法,采用振動壓實法設計的水泥穩定碎石基層混合料較前者均具有更好的力學性能及抗裂性能,并通過西南某機場跑道基層試驗路測試情況證明了這一結論,體現了振動壓實法較重型擊實法在抗裂性水泥穩定碎石基層設計中的優越性。


標簽:技術中心再生瀝青
免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國瀝青網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理。郵箱:[email protected]
相關文章HOT
今日頭條Show更多
熱點排行Hot
微信關注WeChat
掃描關注微信,獲取涂料最新資訊 公眾號:中國瀝青網 您還可以直接查找
全站地圖

深圳網絡警察報警平臺 深圳網絡警
察報警平臺

公共信息安全網絡監察 公共信息安
全網絡監察

經營性網站備案信息 經營性網站
備案信息

中國互聯網舉報中心 中國互聯網
舉報中心

中國文明網傳播文明 中國文明網
傳播文明

誠信網站

深圳市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
電子標識

香港买马网站2019