1、水泥穩(wěn)定粒料集料級配干縮性能研究廖公云 黃曉明東南大學(xué)交通學(xué)院摘 要 ：在路面的使用過程中， 水泥穩(wěn)定粒料基層彈性變形較小， 使用年限長， 承載能力高。 但缺點(diǎn)是其抗變形能力低， 在溫度或濕度變化時(shí)容易發(fā)生收縮開裂。 除了水泥劑量、 含泥量 和施工控制等因素外， 集料級配是影響水泥穩(wěn)定粒料基層收縮特性的重要因素。水泥穩(wěn)定粒 料級配干縮性能研究主要包括：（ 1）在一定的溫度和濕度作用下，小梁干縮參數(shù)（失水率、干縮應(yīng)變）隨時(shí)間的變化規(guī)律；（ 2）小梁干縮應(yīng)變、平均干縮系數(shù)隨失水率、集料級配的 變化規(guī)律。關(guān)鍵詞 ：水泥穩(wěn)定粒料；級配；干縮；干縮應(yīng)變降低水泥穩(wěn)定粒料的干縮裂縫， 對提高半剛性瀝青路面的

2、使用壽命至關(guān)重要。 水泥穩(wěn)定 粒料中的集料級配不僅影響水泥穩(wěn)定粒料的強(qiáng)度、 穩(wěn)定性和施工特性， 而且影響水泥穩(wěn)定粒 料混合料的干縮性能。 本次試驗(yàn)詳細(xì)考慮了水泥穩(wěn)定粒料中集料的各種級配情況， 研究了不 同級配和控制性粒徑對干縮性能的影響。為了便于分析比較，把公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范1中基層集料級配上、下限同時(shí)考慮在內(nèi)。1 小梁干縮試驗(yàn)血一用彳曲二1孕特（1亀申捋應(yīng)篩乩直訂卑屮Pi扣上呂 茸舍以比艾桂；3咸邏別it全hg-本次試驗(yàn)分 5 種情況考慮集料級配：26.5mm 部分、細(xì)料（0.6mm）部分、0.075mm 部分、離析現(xiàn)象、規(guī)范角度，表 1 是各種集料的級配要求和擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果。圖 1 為各種

3、集料的級配曲線，圖中 12 種集料級配有很多重疊部分2表 1 著重強(qiáng)調(diào)了集料級配中孔徑為26.5mm、4.75mm、2.36mm、0.075mm 部分的要求,但這并不是說，其他孔徑的粒料作用不大。只有各種粒徑的集料按照合理的比例組合起來，即組成一個(gè)較合理的級配，才能獲得水泥穩(wěn)定粒料的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。仏門抿料級配更求及實(shí)試船結(jié)駛壷1R25 5(.1QI1I 1J75(aiurn 2T6nun)a(U5 (ram誦過下1 幀tnuii附集轉(zhuǎn)迪卻|：仃車何）(31 5X 5IV9 3475上為Of0.075AtJOO鞍中0100imM5+567的2dL5J 5X2.W笳SA；97中IK中值中酋9C

4、JUft?392615A.61.JS爲(wèi)W.5中IB屮審10067酣2&153,36.62.13細(xì)珥虬4 a16f 23Dy?74732155.36.62.5*Al97-8-6-210097W,567313)15LS&2.31msA*wTffi屮值髙R?lmW.S弭36話76.33.M務(wù)97屮値蛀険100聊91.57腳為1505 5:2皤Af46 R?III町，ft?4斗157hb2.：B備VI.S低觀抵限託R4UN)z9：l.5G29171506.72.341AtooR孫陽11009J.J6749)375 J232A|i低限SODs51巻17曽03J5. itKR:oow174

5、9352T6.SW806O軸刃O a. ill. ! Ill . 11 Jj 一 i fcm 72371107個(gè)7JI押 4 妣口HL月圖 2 小梁失水率隨時(shí)間的變化從圖 2 可知：(1)小梁失水開始很快， 在 1-2 天內(nèi)，失水量幾乎可以達(dá)到小梁失水總量的60%-80 %;隨著時(shí)間的推移，失水量逐漸減小，直到最后趨近于零。(2)在規(guī)范范圍內(nèi)，小梁的級配對失水率影響較大，特別是當(dāng)小梁中含有較多細(xì)料時(shí)，失水率較大，如 Ai2。利用所測得的試件干縮量和相應(yīng)的水分蒸發(fā)損失量，可以計(jì)算試件的干縮應(yīng)變和平均干縮系數(shù)，計(jì)算公式如下：Ed7 L(1)3(2)式中，Ed 為小梁的干縮應(yīng)變(X10-6)； Ad

6、 為小梁的平均干縮系數(shù)(X10-6)； L 為小梁的長度，240mm ; i為含水量損失3時(shí)，小梁的整體收縮量，0.001mm。運(yùn)用公式(2)，可得 12 種小梁試件自然干縮應(yīng)變隨時(shí)間的變化規(guī)律，見圖3。圖中應(yīng)變 1 對應(yīng)于集料級配為 A1的混合料干縮應(yīng)變，以此類推。(*)A -Aj190.三jj4 - = _一 亠 - - -亠 - - _ -7211S72773JJI 103 M* KHW.fi R(hJAi-Au圖 3 小梁干縮應(yīng)變隨時(shí)間的變化從圖 3 可以得出:(1)混合料 A2的最大干縮應(yīng)變約為 An、A12兩者之和的一半；An 中，由于粗料很多 而細(xì)料較少，干縮應(yīng)變很小；相反，A1

7、2的干縮應(yīng)變最大，最大干縮應(yīng)變達(dá)到了Aii的 2 倍以上。(2)26.5mm 集料對小梁的干縮應(yīng)變影響較大。圖中混合料 A?、A3干縮應(yīng)變相差不多,主要是由于試驗(yàn)中集料尺寸較大而小梁試件尺寸相對較小引起的。（3）控制 4.75、2.36、0.075mm 集料通過率改善小梁收縮應(yīng)變的效果非常明顯。者 A5的干縮應(yīng)變只有 A2的 1/21/3，而且隨著時(shí)間的增加，這種差別越明顯。（4） 從 A2、A6、A7的干縮應(yīng)變曲線知，單單增加或減少0.075mm細(xì)料含量對干縮應(yīng) 變影響不大。（5） 混合料離析對混合料干縮應(yīng)變影響很大。對于A8而言，由于粗多細(xì)更多，其干縮 應(yīng)變值較大；A9粗多細(xì)少、A10粗少

8、細(xì)較多，其干縮應(yīng)變值較 A2降低較多，但兩者抗壓強(qiáng) 度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足規(guī)范要求。3 干縮分析（1）失水率與干縮應(yīng)變關(guān)系經(jīng)過小梁干縮數(shù)據(jù)整理，可得12 種小梁失水率與干縮應(yīng)變關(guān)系，見圖4（ a）。A4或曲線擬合程度很高，即使是綜合了12 種小梁的 A 的相關(guān)系數(shù)也達(dá)到 0.7174。圖 4 小梁干縮分析圖小梁干縮應(yīng)變與失水率存在一定的關(guān)系，運(yùn)用回歸分析方法，可得了節(jié)省篇幅，僅列出幾種級配小梁的擬合曲線，見表2。干縮應(yīng)變與失水率擬合曲線表 2試驗(yàn)號擬合曲線類型擬合曲線相關(guān)系數(shù) R2備注A乘冪Ed= -6.5+0.7927 S3.3254R2=0.7174A1-A12綜合A4指數(shù)Ed=0.9165 e0

9、8339S2R2=0.8556A7乘冪Ed=0.0086 S7.1813R2=0.9552A12乘冪Ed= -0.1+0.0956 S4.54982R2=0.8997注：Ed為小梁的干縮應(yīng)變（X 10-6）； S 為小梁失水率（）。小梁干縮應(yīng)變與失水率大體上符合乘幕關(guān)系，或者符合指數(shù)關(guān)系。從其相關(guān)系數(shù)來看,12 種擬合曲線。為先水即勺甲均干帰蛋芯旺H2璋l(fā)rffiJ-訐刁(2)失水率與平均干縮系數(shù)關(guān)系小梁失水率與平均干縮系數(shù)具有上述類似的關(guān)系，見圖4 (b)。幾種小梁平均干縮系數(shù)與失水率關(guān)系的擬合曲線見表3。平均干縮應(yīng)變與失水率擬合曲線表 3試驗(yàn)號擬合曲線類型擬合曲線相關(guān)系數(shù) R2備注A指數(shù)0

10、 5501 SAd= -0.3+0.1622 eR2=0.5602A1-A12綜合A4指數(shù)Acc/u-70.5922SAd=0.0457 eR2=0.7231乘冪6.18132A7Ad=0.0007 SR =0.9405A12指數(shù)Ad= 0.092 e%247 SR2=0.8569注：Ad為小梁的平均干縮應(yīng)變系數(shù)(X 10-6); S 為小梁失水率()。類似于失水率和干縮應(yīng)變的關(guān)系，失水率與平均干縮系數(shù)大多呈指數(shù)或乘冪關(guān)系。4 結(jié)論從前面試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知，集料的級配是影響水泥穩(wěn)定粒料干縮性能的重要因素。為了有效地降低水泥穩(wěn)定粒料的干縮裂縫，要控制好 4.75、2.36、0.075mm 這幾級細(xì)料,盡量保證集料級配在規(guī)范中值附近，推薦采用本文中A4或者 A5的級配。在施工生產(chǎn)中，要加強(qiáng)集料級配的控制，保證混合料生產(chǎn)連續(xù)、均勻進(jìn)行。同時(shí)，協(xié)調(diào)好混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓工作，并加強(qiáng)水泥