無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉土路用性能試驗(yàn)研究

1、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉土路用性能試驗(yàn)研究         09-08-25 10:00:00     作者：楊永壽    編輯：studa090420論文關(guān)鍵詞：無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉土基層配合比設(shè)計(jì)強(qiáng)度水穩(wěn)定性論文摘要：利用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉土作為路面基層，可以降低我國(guó)西部地區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)造價(jià)。本文對(duì)石灰粉煤灰穩(wěn)定粉性土的最佳配合比進(jìn)行了研究，通過室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)其抗壓強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試，進(jìn)而評(píng)價(jià)了無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉土的水穩(wěn)定性。在我國(guó)西部地區(qū)進(jìn)行

2、縣鄉(xiāng)公路網(wǎng)建設(shè)過程中，應(yīng)充分利用地方材料或穩(wěn)定材料作為路面基層，在滿足使用功能的條件下，盡量降低路面工程的造價(jià)，充分利用有限的資金投入，加快西部交通建設(shè)的發(fā)展。我國(guó)西北地區(qū)石料和砂礫等材料造價(jià)較高，當(dāng)?shù)刭Y源最為豐富的是地表覆蓋的大量粉土。采用合理的固化方式，充分利用當(dāng)?shù)氐牟牧?，以穩(wěn)定粉性土做為路面基層材料，將會(huì)取得非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益，有力推動(dòng)當(dāng)?shù)毓方ㄔO(shè)持續(xù)發(fā)展。本文對(duì)石灰、水泥等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉性土的最佳配合比進(jìn)行研究，并對(duì)其路用性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。1 原材料性質(zhì)   （1）粉土經(jīng)調(diào)查分析確定，粉土產(chǎn)生于第四紀(jì)新生代，主要分布在太行山以東的平原地區(qū)，呈淡黃色細(xì)粒狀，塑性指數(shù)為1

3、1，硅鋁率高達(dá)6.35，Na2O+K2O為3.9。0.0740.002mm顆粒含量98，其中90集中在0.050.005mm之間，小于0.002mm顆粒的含量0.5。非粘土礦物平均含量占74，最高達(dá)89(主要由石英、長(zhǎng)石、碳酸鹽、云母組成)。粘土類礦物平均含量占26，最低為11(其中伊利石、蒙脫石二者占79，最高達(dá)84)。pH7.18.5。其粉土粒徑分析結(jié)果如表1所示。表1粉土顆粒分析結(jié)果粒徑D（mm）>220.050.050.005<0.005<0.002含量百分?jǐn)?shù)（%）03906.70.3根據(jù)公路土工實(shí)驗(yàn)規(guī)程（JTJ051-93）有關(guān)規(guī)定，測(cè)得粉性土的物理、力學(xué)參數(shù)見表2

4、。   表2粉性土物理力學(xué)參數(shù)測(cè)定值指標(biāo)液限（%）塑限（%）塑性指數(shù)最大干密度（g/cm3）最佳含水量（%）粘聚力(KPa)內(nèi)摩擦角(°)試驗(yàn)結(jié)果28.218.59.71.9012.81330.6（2）石灰石灰的主要技術(shù)品質(zhì)見表3。表3   石灰主要技術(shù)品質(zhì)項(xiàng)目CaO+MgO（%）殘?jiān)浚?）石灰等級(jí)消石灰57.015.52（3）水泥水泥為325#普通硅酸鹽水泥，主要技術(shù)品質(zhì)見表4。表4   水泥主要技術(shù)品質(zhì)項(xiàng)目細(xì) 度（0.08mm  篩余）凝結(jié)時(shí)間（min）抗折強(qiáng)度（28d，MPa）抗壓強(qiáng)度（28d，MPa）安

5、定性有害化學(xué)成分（%）初凝終凝MgOSiO2燒失量實(shí)測(cè)值6.41101606.235.8合格3.72.83.55   2混合料配合比設(shè)計(jì)根據(jù)公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ057-94）規(guī)定的室內(nèi)重型擊實(shí)方法確定各種配合比的最佳含水量和最大干容重，之后按最佳含水量和最大干容重靜壓成型、養(yǎng)生，并測(cè)定7天齡期飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，據(jù)此選擇可行的混合料配合比進(jìn)行研究。試件成型用靜壓法成型，試件尺寸為直徑×高=5cm×5cm。成型后試件置于恒溫恒濕箱中養(yǎng)生（溫度25±2，濕度90±2%）。在齡期最后一天飽水24小時(shí)，然后在路

6、面材料強(qiáng)度測(cè)試儀上測(cè)定其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。各配合比的重型擊實(shí)結(jié)果及7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表5。表5   7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果配  合  比最大干容重（g/cm3）最佳含水量（%）7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（Mpa）外 摻 5% 水 泥1.9212.61.89外 摻 6% 水 泥1.9212.42.13外 摻 7% 水 泥1.9212.22.45外 摻 8% 水 泥 1.9211.92.73外 摻 6% 石 灰1.8413.70.98外 摻8% 石 灰1.8413.41 外 摻 10% 石 灰1.8513.21.08 外 摻1 2%

7、石 灰1.8612.91.15從表中可以看出，石灰劑量為6時(shí)，石灰穩(wěn)定粉土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.98MPa，已經(jīng)滿足我國(guó)規(guī)范規(guī)定的二級(jí)及二級(jí)以下公路路面基層的石灰粒料土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于0.8MPa的規(guī)定。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)石灰穩(wěn)定粉土隨石灰劑量的增加，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)非常緩慢，劑量從6到12，強(qiáng)度只增加了15，即0.17MPa，從水穩(wěn)定性及凍穩(wěn)定性等路用性能綜合考慮，最后采用8%的石灰劑量作為石灰穩(wěn)定粉土的推薦配合比進(jìn)行試驗(yàn)研究。水泥穩(wěn)定粉土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨水泥劑量的增加顯著增長(zhǎng)。水泥劑量為5時(shí)，水泥穩(wěn)定粉土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.89MPa，水泥劑量為6時(shí)，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2.13MPa，已經(jīng)滿足我

8、國(guó)規(guī)范規(guī)定的二級(jí)及二級(jí)以下公路路面基層的水泥穩(wěn)定粒料土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于2MPa的規(guī)定。同時(shí)從經(jīng)濟(jì)性及隨劑量增加混合料的收縮會(huì)加大兩方面考慮，最后采用5%的水泥劑量作為水泥穩(wěn)定粉土的推薦配合比進(jìn)行試驗(yàn)研究。3強(qiáng)度試驗(yàn)試件的制備、養(yǎng)生和測(cè)試按公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ057-94）規(guī)定的方法進(jìn)行，試件規(guī)格為：直徑×高50mm×50mm。測(cè)試得出的8石灰劑量和5水泥劑量的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉土的不同齡期抗壓強(qiáng)度和劈裂見表6，其中  為抗壓強(qiáng)度的平均值，RC是每一組試件的試驗(yàn)結(jié)果按90保證率的取值；為劈裂強(qiáng)度的平均值，Ri是每一組試件的試驗(yàn)結(jié)果按90保證率的

9、取值。     09-08-25 10:00:00     作者：楊永壽    編輯：studa090420表6 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果 無機(jī)結(jié)合料劑量齡期（d）抗壓強(qiáng)度（Mpa）劈裂強(qiáng)度（Mpa）SRCCv（%）RCERCv (%)Ri石灰8% 710.077.20.91281.360.128.31.210.130.0097.10.12901.720.158.51.550.220.0188.50.201801.950.146.51.780.270.0259.20.24水泥5% 71.890.137.01.72282.080.188.91.810.250.0135.40.24902.83<P     09-08-25 10:00:00     作者：楊永壽    編輯：studa090420表6 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粉土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果 無機(jī)結(jié)合料劑量齡期（d）抗壓強(qiáng)度（Mpa）劈裂強(qiáng)度（Mpa）SRCCv（%）RCERCv (%)Ri石灰8% 710.077.20.91281.