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浅析超早强水泥稳定碎石水稳定性
高彬
南阳通途公路勘察设计有限公司河南南阳
摘要:本文系统研究了水泥稳定碎石在掺加外加剂后的水稳性能,抗冲刷性能以及疲劳特性,并与未掺外加剂的进行比较,评价外加剂加入后的作用效果。
关键词:超早强;水泥稳定碎石;水稳定性
沥青面层,特别是层铺法的沥青表面处治和沥青贯入式面层,往往是透水的,尤其在使用初期,其透水性较大。因此,雨季表面水有可能透过沥青面层进入基层和底基层中。表面水也有可能从两侧路肩或路面与路肩的结合处以及中央分隔带缘石与路面的结合处透入路面结构层中。如果沥青面层上产生了裂缝,表面水更会从裂缝中透入路面结构层中。对于水泥混凝土路面,水分也是能够通过各种途径进入到基层。在地下水位接近地表的地段,特别在路基填土不高时,地下水可以通过毛细作用进入路面结构层;在冰冻地区,由于冬季水分重分布的结果,路基上层和路面底基层都可能处于潮湿或过分潮湿状态。沥青面层虽不是完全不透水的,但却能阻碍路面结构层和土基中水分蒸发。调查试验表明,水分从沥青面层中蒸发出来要比透进去困难得多,慢得多。进入路面结构层中的水能使含土多、土的塑性指数较大的基层或底基层材料的含水量增加,使强度大大降低,从而导致沥青路面过早破坏。在冰冻地区,这种水造成的危害更大。
1.水稳性试验
在路面材料性能研究中,常采用软化系数来表示材料的耐水性。
式中:C——软化系数;
R——饱水状态下的无侧限抗压强度(MPa);
Rw——未饱水状态下的无侧限抗压强度(MPa)。
1.1试验方法
对每一个外加剂掺量的水泥稳定碎石成型两组平行试件,养生至规定龄期。在龄期最后一天,一组不浸水,一组浸水24h,水面深度应使水面离试件顶面约2.5cm,测试它们的无侧限抗压强度。
1.2试验结果及分析
试验结果如表1所示。众所周知,与其他结合料稳定碎石相比,水泥稳定碎石的耐水性比较好。从表1中也可以看出,水泥稳定碎石的软化系数很高。各种外加剂掺量(包括未掺外加剂)的软化系数都在0.98以上。通过比较我们可以发现,掺加外加剂后大多数(除外加剂掺量16%)的软化系数又有进一步提高,少数(外加剂掺量16%)的软化系数虽然比未掺外加剂的稍低但是降低幅度很小,可以认为是试验误差所致。
表1水泥剂量5%不同外加剂掺量水稳碎石的软化系数
龄期
混合料类型
BW0
BW4
BW8
BW12
BW16
7d
未饱水强度(MPa)
5.
5.
5.
5.
6.
饱水强度(MPa)
5.
5.
5.
5.
6.
软化系数
0.
0.
0.
0.
0.
综合考虑,外加剂的掺入对水泥稳定碎石的耐水性没有不良影响,而且在大多数情况下是有所帮助的。这主要是因为外加剂的掺入加速了水泥的水化产生很多的胶凝物质填充孔隙,改善水泥石的孔结构,使水泥稳定碎石内部更密实,不利于水分的进入,也有利于强度增长,就相应提高了水泥稳定碎石的耐水性。
2.冲刷试验
与其他结合料稳定基层相比水泥稳定碎石基层的抗冲刷性能较好,但也存在着一定的唧泥现象。国内外的调查研究表明,路面的冲刷现象是普遍存在的,只不过是冲刷作用程度有大有小而已,并且随着交通量和汽车轴载的增加,这种破坏现象亦呈现加剧的趋势。
尽管道路建设者对如何评价水泥稳定碎石基层材料的抗冲刷问题非常
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