水泥碎石基层路用技术参数变化规律研究.doc

1、水泥碎石基层路用技术参数变化规律研究摘要：为有效控制水泥碎石基层的工程质量，通过对 5 种剂量的水泥碎石混合料进行击实试验、7d 无侧限抗压试验、抗压回弹模量试验测试，系统研究了最佳含水量、最大干密度、抗压强度、抗压回弹模量等路用技术参数的变化规律，为水泥碎石基层的应用和工程建设提供参考。关键词：水泥碎石；路用技术参数；变化规律 Technical Parameters Change of Cement Stabilized Macadam Base NIU Fu-yun （Road Management Station of Tongshan district, Xuzhou, Jiangs

2、u 221009, China） Abstract: In order to effectively control quality of cement stabilized macadam base，moisture-density test，7 day unconfined compression test and compressive modulus of resilience test were done according to cement stabilized macadam mixture with 5 kinds of cement dosages. The change

3、of technical parameters that is optimum water content，maximum density，compressive strength and modulus of resilience were analyzied. The study conducted in this paper provides references for cement stabilized macadam base application and construction. Key words: cement stabilized macadam；technical p

4、arameters；change rule 中图分类号：TQ172 文献标识码： A 随着我国交通事业的不断发展，交通量的增多对道路结构的品质提出了更高的要求。作为半刚性路面基层最主要的结构形式之一1，水泥碎石具有板体性好，刚度和强度高，耐冲刷和抗疲劳性能强的诸多优点被广泛应用于路面工程中2。因此，合理应用和控制水泥碎石基层的质量对于整个路面结构层的使用品质具有重要的意义。 对于水泥碎石工程质量的控制，来源于对其路用技术参数的掌握3，即在原材料符合规范情况下，基于材料配合比不同，水泥碎石基层路用技术参数（最佳含水量、最大干密度、抗压强度、抗压回弹模量等）呈现出不同的变化规律。本文通过试验研究，

5、系统的分析不同情况下路用参数的规律以及它们之间的相关关系，这对于水泥碎石基层的应用控制具有重要的工程意义。 1 原材料 水泥碎石基层的原材料主要是水泥、集料和水，它们通过合理的配合后在最佳含水量状态下经过压实、养生后形成了水泥碎石半刚性基层。因此，从原材料上来说，首先每一个材料的质量非常重要，其次就是各材料在混合料中的比例成分。 （1）水泥 对于水泥来说，必须是符合规范要求的合格水泥，失效变质水泥严禁使用。本次试验所选用水泥产于徐州市，标号 P.O32.5，其详细指标见表 1。 水泥技术指标 （2）集料 对于集料来说，首先无论粗细都应该是干燥洁净的。本试验选用集料产自徐州，以石灰岩为主，粗集料

6、的压碎值 20.6%，磨耗值 19.7%，坚固性 5.9%，沥青粘附性 5 级；细集料为中砂，表观密度为 2.52kg/m3，细度模数为 2.9。集料其余各项指标以及级配均符合规范技术要求。 （3） 试验用水采用自来水，质量符合规范要求。 2 混合料配合比 （1）集料级配 水泥碎石的强度主要来自于两个方面，第一是集料形成的骨架作用，第二是水泥作为粘结剂的结合力作用。当水泥剂量较多形成集料悬浮结构时候，水泥胶结力作用对强度的贡献作用较大，但水泥剂量较大后，水泥碎石基层容易产生裂缝病害4；水泥剂量较小时，集料骨架作用就对强度起到重要作用，为此，应该合理进行集料的级配设计。本试验的集料级配组成见表

7、2。 集料级配组成 （2）水泥剂量 掺加 5 种不同的水泥剂量，分别为3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%。 3 试验结果与分析 通过击实试验确定混合料的最佳含水量和最大干密度，同时通过试验测定混合料的 7d 无侧限抗压强度和回弹模量，结果汇总见表 3。 不同水泥剂量的试验值 根据表 3 绘制各指标参数随水泥剂量的变化图 14。 图 1 最佳含水量随水泥剂量变化 图 2 最大干密度随水泥剂量变化 图 1 和图 2 表明，水泥碎石混合料的最佳含水量和最佳干密度都是随着水泥剂量的增加呈现递增变化规律。 图 3 抗压强度随水泥剂量变化 图 4 抗压回弹模量随水泥剂量变化 同样，图 3 和

8、图 4 表明，水泥碎石的抗压强度和抗压回弹模量也随着水泥剂量的增加呈递增变化。通过回归基本呈线形变化，抗压强度强度增长公式为 P=0.904C-0.274（R2=0.99） ；抗压回弹模量增长公式为 E =98.2C+1253.4（R2=0.98） ，其中 P 为 7d 无侧限抗压强度，MPa；E 为抗压回弹模量，MPa；C 为水泥剂量，%。 无侧向抗压强度与抗压回弹模量同为表征水泥碎石基层材料重要的两个路用技术指标，它们两者的相关关系见图 5。 图 5 抗压回弹模量随抗压强度变化 图 5 表明，水泥碎石抗压回弹模量随抗压强度基本成线形变化，回归公式为 E =107.97P+1285.4（R2

9、=0.98） ，其中 P 为 7d 无侧限抗压强度，MPa；E 为抗压回弹模量，MPa。相关系数表明两者具有较好的相关性，工程中可以利用这种关系进行互判。 4 结论 （1）水泥碎石基层混合料的最佳含水量和最佳干密度都随着水泥剂量的增加成递增变化。 （2）水泥碎石基层混合料的 7d 无侧限抗压强度与抗压回弹模量随着随着剂量的增加基本呈线形递增变化。 （3）抗压回弹模量随抗压强度呈线形递增变化，且两者相关性很好。参考文献 1何宪宏，张佳鹏. 浅议水泥稳定碎石基层强度的测定J.黑龙江交通科技，2010（11）. 2蒋应军，李明杰，张俊杰，等. 水泥稳定碎石强度影响因素J. 长安大学学报(自然科学版)，2010，30（4）. 3刘燕燕，黄中文，胡力群. 水泥稳定碎石基层不同成型方式下力学强度分析J. 重庆交通大学学报 (自然科学版)，2011，30（1）. 4李 航，杨 武. 水泥稳定碎石基层裂缝探讨与防治J.公路交通科技，2011（18）.