水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層使用性能探討

水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層使用性能探討

摘要：通過室內(nèi)試驗(yàn)，研究基層材料水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的物理和力學(xué)使用性能，并與常規(guī)基層材料進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)果表明，水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層優(yōu)于其他常規(guī)基層材料，具有早期強(qiáng)度高、交通開放時(shí)間提前、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)良特性。

關(guān)鍵詞：基層；水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石；強(qiáng)度；使用性能

路面基層是瀝青面層鋪設(shè)的主要承重層，要求路面基層具有一定的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性。在保證基層強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求的前提下，用水泥來替代石灰，作為粉煤灰的活性激發(fā)劑，形成水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層，從而達(dá)到早期強(qiáng)度高，穩(wěn)定性能好，交通開放時(shí)間早，成本降低的目的。

1原材料確定

根據(jù)工地實(shí)際情況，采用以下原材料，并且按照試驗(yàn)規(guī)程對(duì)以下原材料進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，得到以下結(jié)果。

水泥：采用325號(hào)普通硅酸鹽水泥，水泥終凝時(shí)間大于6h。在水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層中不應(yīng)采用早強(qiáng)水泥。

粉煤灰：采用浙江省嘉興熱電廠的粉煤灰，經(jīng)過試驗(yàn)其化學(xué)成分中Si2、Al2O3、Fe2O3總含量等于或大于70%，燒失量不大于20%，比表面積大于2500cm2/g。

石灰：采用浙江省長(zhǎng)興生產(chǎn)的生石灰消解，符合JC/T480-92標(biāo)準(zhǔn)中合格品要求。

碎石：采用最大粒徑不超過30㎜，壓碎值不大于30%。

2基層混合料強(qiáng)度形成機(jī)理

目前交通建設(shè)工地上經(jīng)常采用水泥、石灰作為基層的無機(jī)膠結(jié)料，從而形成了水泥穩(wěn)定碎石基層、石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層，水泥粉煤灰碎石基層三個(gè)典型代表，這三大類無機(jī)結(jié)合料的強(qiáng)度形成理論機(jī)理分別為：

(1)水泥穩(wěn)定碎石基層：水泥礦物與混合料中的水分產(chǎn)生強(qiáng)烈的水解和水化反應(yīng)，同時(shí)分解出Ca2并形成其它水化物，以及水泥石在堿介質(zhì)中析出、結(jié)晶、硬化。

(2)石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層：石灰中Ca2與粉煤灰中活性的AlO2、SiO2反應(yīng)生成含水的鋁硅酸鈣。

(3)水泥粉煤灰碎石基層：水泥礦物與混合料中水分產(chǎn)生Ca2和的粉煤灰中活性AIO2、SIO2反應(yīng)，形成鋁硅酸鈣。

根據(jù)三類混合料的特性，以早期強(qiáng)度要求高，收縮裂縫少，施工容易，成本低為目的，進(jìn)行配合比室內(nèi)試驗(yàn)。

3試驗(yàn)結(jié)果

以室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度、最佳含水量和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度要求大于98%，進(jìn)行靜壓法成型，得7天、28天以及90天的試件強(qiáng)度，結(jié)果如下表所示。

4經(jīng)濟(jì)成本比較結(jié)果

工程項(xiàng)目總需混合料為35萬(wàn)立方米，對(duì)三種基層類型以滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求進(jìn)行經(jīng)濟(jì)成本分析，比較結(jié)果如下表所示。

綜上所述，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和經(jīng)濟(jì)成本比較，結(jié)合技術(shù)性能、施工工藝等方面比較，認(rèn)為水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石是一種強(qiáng)度高、使用性能好、經(jīng)濟(jì)合理的基層方案。

參考文獻(xiàn)

［1］JTJ034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范［S］．北京：人民交通出版社，