石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層路用性能探究

1、石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層路用性能探究摘要：采用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、凍融試驗(yàn)，系 統(tǒng)地研究了骨架密實(shí)型二灰穩(wěn)定碎石的路用性能，確定二灰 穩(wěn)定粒料最佳配比，提供設(shè)計(jì)施工參考。關(guān)鍵詞：二灰穩(wěn)定碎石 路用性能級配基層0.引言隨著交通建設(shè)進(jìn)程的加快，交通量和軸載的加重，對公 路承載力的要求越來越高?；谑曳勖夯宜槭鶎泳哂辛?好的板體性、抗疲勞性，結(jié)合其自身優(yōu)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)性，在現(xiàn)代 公路系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。1. 試驗(yàn)1.1原材料石灰：取自茄子溪，有效鈣鎂含量65. 3%,未消化殘?jiān)?含量2. 3%o粉煤灰：重慶電廠原灰，需水比為104%,燒失量為5. 51%, 含水量為0. 31%,活性指數(shù)83%。集料：南

2、泉，破碎石灰石，分為510, 1020和機(jī)制 砂三檔。1.2配合比1.2.1主骨料級配確定根據(jù)jtj 034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范（簡 稱技術(shù)規(guī)范）規(guī)定：用于高速和一級公路的二灰穩(wěn)定碎 石用作基層時(shí)，石料顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過31. 5mm,且應(yīng) 預(yù)先篩分成34個(gè)不同粒級。通過篩分試驗(yàn)，利用軟件excel規(guī)劃求解取最接近規(guī)范 級配中值的級配獲得混合級配，得到1020, 510和機(jī)制 砂礦料的比例為0.6： 0. 1： 0.3,作為集料級配。1.2.2石灰與粉煤灰比例在進(jìn)行二灰配合比設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)規(guī)范規(guī)定：采用二 灰級配集料做基層時(shí)，石灰與粉煤灰的比例可用1： 21： 4。 本文選定1

3、： 2和1： 3兩個(gè)二灰內(nèi)比進(jìn)行試驗(yàn)。1.2.3石灰粉煤灰與主骨料比例石灰粉煤灰與集料的比應(yīng)是20： 8015： 85,才能形成 骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，達(dá)到很好的嵌擠效果。為進(jìn)一步拓寬適用范 圍，試驗(yàn)分別取13%、16%、19%、22%四個(gè)灰量作為研究對象。按上述配比進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定最大干密度和最佳用水 量，詳見表1。表1各配比最大干密度和最佳含水量根據(jù)各配比的用水量和密度，分別計(jì)算單方用水量及容 重，進(jìn)行各組分用量計(jì)算。1. 3試驗(yàn)方法依照jtg e51-2009公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn) 規(guī)程對以下路用指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)：（1） 7d、28d無側(cè)限抗壓 強(qiáng)度：對強(qiáng)度變化趨勢進(jìn)行驗(yàn)證。(2)凍融試驗(yàn)

4、：通過強(qiáng)度、 質(zhì)量損失對各配比的抗凍性進(jìn)行驗(yàn)證，篩選最佳配比。2. 結(jié)果與討論2. 1強(qiáng)度圖1不同齡期、二灰內(nèi)比隨灰量變化的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度 由圖1可以看出，無論二灰內(nèi)比是1： 2還是1： 3, 7d 強(qiáng)度的峰值都在19%的含灰量附近取得，說明在19%處可取 得最佳二灰用量，同時(shí)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最大干密度曲線，可 以看出有很好的相關(guān)性，即在一定范圍內(nèi)干密度越大，抗強(qiáng) 度也就越高。分析原因在于強(qiáng)度形成機(jī)理中早期強(qiáng)度以機(jī)械 物理強(qiáng)度為主。28d的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨含灰量的增大而呈遞增趨勢， 并沒有像7d強(qiáng)度在含灰量19%時(shí)達(dá)到最大值，隨著結(jié)合料的 增加對后期強(qiáng)度有很大提高，說明后期強(qiáng)度以化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度 為

5、主，即結(jié)合料的增多，化學(xué)反應(yīng)充分，強(qiáng)度高。與此同時(shí)，將二灰內(nèi)比為1： 2和1： 3進(jìn)行強(qiáng)度對比， 發(fā)現(xiàn)后者強(qiáng)度值要大，可以得出對于后期強(qiáng)度隨著石灰用量 的減少，粉煤灰用量的增多而變大。這也與文獻(xiàn)中的強(qiáng)度的 變化趨勢相符合。2. 2凍融半剛性基層材料的抗凍性以28d齡期經(jīng)過5個(gè)凍融循環(huán) 后的飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與凍前飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比 來評價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2：表2凍融后抗壓強(qiáng)度和質(zhì)量損失可以明顯的看出在同一個(gè)二灰內(nèi)比下隨著灰量的增加 強(qiáng)度損失隨之提高，原因在于隨著無機(jī)結(jié)合料含量的增加， 后期化學(xué)反應(yīng)充分，提高了試件自身的強(qiáng)度，從而提高了抵 抗凍融循環(huán)的能力。同時(shí)，驚喜地發(fā)現(xiàn)二灰內(nèi)比1： 3較1

6、： 2的抗壓強(qiáng)度損 失指標(biāo)要高的多，而且增長仍呈上升趨勢，而內(nèi)比1： 2已 有下降的勢頭。分析原因，主要與后期強(qiáng)度的提高有關(guān)，因 在相同灰量時(shí)內(nèi)比1： 3中粉煤灰的含量要高，結(jié)合強(qiáng)度形 成機(jī)理中粉煤灰促進(jìn)后期強(qiáng)度，即可得到充分的說明。3. 結(jié)論：針對本實(shí)驗(yàn)，得到如下結(jié)論：(1)含灰量在19%21% 之間可以保證有較強(qiáng)的早期和后期強(qiáng)度；(2)相同含灰量時(shí), 石灰粉煤灰比例1： 3要比1： 2在28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均 高0. 5mpa； (3)隨結(jié)合料的增多抗凍性能增強(qiáng)，且內(nèi)比1： 3的抗凍性明顯高于1： 2o參考文獻(xiàn)：1 沙慶林高等級公路半剛性基層瀝青路面m.北京： 人民交通出版社，1998.2 barenbery e j. lime一fly aggregate mixture in pavement construetion r. process and technical d