减水剂与粉煤灰对骨架密实结构水泥稳定碎石易密性影响.docVIP

减水剂与粉煤灰对骨架密实结构水泥稳定碎石易密性影响 　　【摘 要】在本文中，对分别掺加减水剂和粉煤灰的骨架密实结构水泥稳定碎石以及同时掺加减水剂和粉煤灰的骨架密实结构水泥稳定碎石的易密性进行了研究。首先总结了目前国内评价材料易密性的指标，并在已有评价指标的基础上提出了新的评价水泥稳定碎石材料易密性的指标——最大干密度（振动击实试验）和振动成型时间（振动成型试验）。试验结果表明，掺加减水剂和粉煤灰都可以改善骨架密实结构水泥稳定碎石的易密性，复合掺加减水剂和粉煤灰时，对水泥稳定碎石易密性的改善效果更好。 【关键词】易密性；振动成型时间；水泥稳定碎石；最大干密度 0.引言 室内试验和工程实践表明，骨架密实结构水泥稳定碎石材料在力学性能、抗冻性能、抗冲刷性能、抗裂性能及抗疲劳性能等方面都比其他结构类型的水泥稳定碎石更有优势。因此，已成为我国路面基层的主要材料。在骨架密实结构水泥稳定碎石中，粗集料含量较多，因此压实比较困难。同时，由于骨架密实结构水泥稳定碎石中粗集料含量较大，粗集料的重力大，在施工拌和、储存、运输和摊铺过程中粗集料容易集中，极易出现粗细集料离析现象。集料离析会加剧压实不充分的问题，造成基层局部强度不足，在反复行车荷载作用下，路面易出现早期破坏。本文从掺加外加剂的角度考虑，研究掺加减水剂和粉煤灰对骨架密实结构水泥稳定碎石易密性的影响。 1.易密性评价指标的提出 《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）规定，水泥稳定碎石混合料宜采用振动成型方法，因此，评价骨架密实结构水泥稳定碎石易密性的指标，必须是建立在振动击实试验或者振动成型试验基础上的。 目前，振动压路机在公路施工中被广泛采用，而室内试验则多用振动压实仪。用振动压实仪对材料进行振动压实时，一般都要经过三个阶段：（1）在刚开始振动时，被压材料密实度很低，在振动过程中材料颗粒之间发生相对移动，并相互填充空隙，此时，振动压实仪与被压材料紧密接触，振动压头的振幅较小，机器稳定运行；（2）伴随着振动过程，被压材料颗粒间距越来越小，密实度逐渐增大，振动压头在振动过程同样与被压材料保持紧密接触，但此时振动压头的振幅增大；（3）当振动进行了一定时间后，振动压头开始出现无规律的回弹跳起，表明被压材料已经达到了最大的密实度，不能再被继续压实，如果继续进行振动压实，不仅会将已经达到最密实状态的材料振松，振动压头还会将集料砸碎，从而改变混合料的级配。因此，目前室内试验和现场施工过程中都是在振动压实仪的压头或者振动压路机的振动轮出现无规律回弹跳起时就立即停机。将“机器开动到出现振动压实仪压头出现无规律回弹跳起的时间”称为“振动成型时间”。振动成型时间越短，表示被压材料达到最大密实度所需要的压实功越小，被压材料越容易达到密实。 因此，本文中提出用振动成型方法成型试件时的振动成型时间（从开动机器到振动压实仪压头出现无规律剧烈跳起的时间间隔）作为评价骨架密实结构水泥稳定碎石易密性的指标。但要注意的是，在试件成型过程中，要经历混合料的拌和、装模、捣实等过程，造成振动成型时间存在一定的差异性。因此，在测定同一种水泥稳定碎石的振动成型时间时，至少要做6组平行试验，当6个试件振动成型时间的变异系数小于20%时，取其平均值作为试验结果。如果变异系数大于20%，应追加试验组数，直到各个试件的振动成型时间的变异系数小于20%为止。 此外，本文也借鉴黄煜镔[2]等人的研究方法，采用振动击实试验得到的最大干密度作为评价骨架密实结构水泥稳定碎石易密性的指标。 2.原材料性质及混合料配合比 本文试验所用的水泥是陕西耀县水泥厂生产的秦岭牌水泥，强度等级为42.5。在本文中水泥掺量为4.5%。 本文采用的减水剂为CT高效减水剂，掺量为1.0%。 本文采用的粉煤灰来自河南郑州发电厂。 本试验所用的石料采用陕西临撞莲花寺石料厂的石灰岩，分为四种规格：30～15mm，20～10mm，10～5mm，5～0mm，分别称为1#、2#、3#、4#料。本文采用的是连续级配骨架密实结构，参考（JTGD50-2006）《沥青路面设计规范》规定的骨架密实型水泥稳定类半刚性基层的级配范围中线，将四档料按1#：2#：3#：4#=0.33：0.24：0.23：0.2的比例（质量比）进行配比。混合料组成和编号如表1。 3.试验结果与分析 为了研究减水剂和粉煤灰对骨架密实结构水泥稳定碎石混合料最大干密度的影响，对表4中的4种不同外加剂掺量的水泥稳定碎石进行了振动击实试验，振动压实仪的参数设置为：上车配重为3块、下车配重为6块，偏心块夹角为60。，静压力为104MPa，振动频率为28.1Hz，试验结果见表2。 根据振动击实试验得出的最佳含水量和最大干密度进