基于抗裂原则的二灰碎石配合比设计.pdfVIP

第l2期 北 方 交 通 ·9· 基于抗裂原则的二灰碎石配合比设计 郑达人 (辽宁省高等级公路建设局，沈阳 110003) 摘 要 通过分析二灰碎石在现行规范设计方法中存在的不足，提出了基于抗裂设计原 则的二灰碎石混合料逐级填充的理想结构层次，给出了一种满足强度和抗裂性综合要求的二 灰碎石配合比设计方法，并且通过相应的室内实验进行了理论验证。 关键词 二灰碎石 理想结构层次 间断级配 振实空隙率 配合比设计 二灰(石灰、粉煤灰)碎石混合料以其后期强度 高的强度、较好的抗收缩性能。第三层次，粗集料颗 高、水稳定性好、抗冲刷能力强、施工工艺相对简单 粒紧密排列形成良好的骨架结构，砂浆填充骨架的 等忧点，已被广泛地应用于我国高等级公路路面的 空隙，并将骨架粘结成一个稳定的整体。既充分发 基层。作为半刚性基层材料，二灰碎石还具有较好 挥了粗集料的骨架作用，又利用了砂浆的粘结力。 的隔温性、板体性和一定的抗冻性；然而严重的基层 这样形成的二灰碎石具有较好的力学性能、水稳定 缩裂会导致面层的反射裂缝是其最大的不足。随着 性能、耐久性和抗收缩性能。 面层反射裂缝的产生，在行车荷载的反复作用下，路 2 设计思想 面还可能产生以纵向裂缝和网状裂缝为主并伴有表 2．1 缩裂简析 面形变的结构性破坏，这些都严重地影响了道路的 半刚性基层的缩裂包括干缩和温缩。研究表 使用性能和耐久性。 明：凡含土较多及分散度大、比表面积大的混合料以 因此，二灰碎石混合料的设计应在满足强度要 干缩为主；含集料多的混合料则以温缩为主。因为 求的前提下，尽量减少其缩裂。研究表明，二灰碎石 二灰和2mm以下的细集料对水非常敏感，所以越细 混合料配合比设计不合理是引起基层缩裂的最主要 越干缩；而粗集料则主要以温缩为主。 原因。针对这一原因，进行室内试验验证，本文提出 因此，半刚性基层的干缩系数随集料含量的增 了一种混合料抗裂配合比设计方法，使二灰碎石基 加而减小，而温缩系数则有所增大。 层既具有良好的强度，又具有较好的抗裂性能，从而 2．2 抗裂设计思想的提出 保证了沥青面层的使用性能和耐久性。 在此，笔者引用了沥青混合料中骨架密实型结 l 基于抗裂设计原则的二灰碎石混合料理想结构 构的相关概念，采用二灰碎石混合料为骨架密实型 层次 间断级配(断开5～lOmm粒径的集料)；较现行规 考虑到二灰碎石基层的力学性能、水稳定性能、 范，增加lOmm以上粗集料的含量，控制5mm尤其 耐久性能和抗裂性能的要求，在经压实成型后的二灰 是2mm以下细集料的含量。 碎石中，颗粒粒径大于lOmm的粗集料应该紧密排 对于二灰含量的确定，为了避免压实后的混合 列，形成良好的骨架结构；密实的细集料二灰混合物 料中粗骨料悬浮于二灰砂浆(二灰与5mm以下细集 应该填满骨架空隙，并将骨架粘结成为稳定的整体。 料组成)之中而使主骨料丧失骨架作用，笔者认为 以上述理想结构模式为指导，将二灰碎石分成 粗骨料在紧密堆积振实后的剩余空隙率应该由相当 三个组成结构层次。第一层次，由石灰、粉煤灰和水 数量的压实二灰砂浆来填充。如此可以得到强度 组成的二灰。它是二灰碎石中的主要粘结成分，必 大、抗裂性和耐久性都较好的半刚性基层。 须具有足够的强度和粘结力。第二层次，由