二灰碎石級(jí)配組成與無側(cè)限抗壓試驗(yàn)研究

高奎元

(唐山唐曹高速公路有限公司，河北 唐山　063000)

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二灰碎石級(jí)配組成與無側(cè)限抗壓試驗(yàn)研究

高奎元

(唐山唐曹高速公路有限公司，河北 唐山063000)

摘要：用貝雷法集料級(jí)配設(shè)計(jì)理論檢驗(yàn)了二種不同的二灰碎石集料級(jí)配建議值，從而得出一種較為科學(xué)合理的級(jí)配，在這種級(jí)配條件下，闡述了二灰碎石無側(cè)限抗壓試件的制作、養(yǎng)生及試壓時(shí)，應(yīng)注意的幾個(gè)問題。

關(guān)鍵詞：貝雷法；懸浮密級(jí)配；嵌擠式密級(jí)配；無側(cè)限抗壓試件；養(yǎng)生

1二灰碎石的配比組成

二灰碎石是由石灰、粉煤灰、碎石等按一定的比例配比組成的。見表1。

表1　部頒標(biāo)準(zhǔn)二灰碎石中集料的顆粒組成范圍

通過一段實(shí)踐后，感覺到該配比存在著以下幾個(gè)需要解決的問題。

(1)在石灰+粉煤灰∶集料=20∶80的配合比二灰碎石混合料中，細(xì)小集料過多，4.75 mm以下的通過率為32%，再加上20%的石灰、粉煤灰，共計(jì)52%(占二灰碎石總量)它是屬懸密級(jí)配，還是嵌擠密級(jí)配，值得深思。

(2)由于細(xì)集料過多，容易產(chǎn)生溫縮裂縫、干縮裂縫，從而影響了二灰碎石的整體力學(xué)性能，降低了二灰碎石抗沖刷的能力。

(3)對于不便于封閉施工路段的養(yǎng)生帶來困難，它的養(yǎng)生時(shí)間相對較長，而由于開放交通又易產(chǎn)生細(xì)微的裂隙。

近年來，許多科研、教學(xué)及施工單位大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了一整套的二灰碎石級(jí)配組成方案，最具代表性之一的是，同濟(jì)大學(xué)生林繡賢教授“論二灰碎石的配比組成”，代表性之二是，蘇州市工程管理處的呂錫坤高級(jí)工程師的“二灰碎石基層施工技術(shù)研討”一文。上述兩篇文章具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即對二灰碎石中細(xì)集料進(jìn)行一定的限制，他們認(rèn)為475 mm通過量在20%的石灰、粉煤灰只占總量(二灰碎石混合料)36%。

表2林—呂氏 二灰碎石中集料的中顆粒組成范圍

編號(hào)最大標(biāo)稱尺寸/mm通過下列方孔篩(mm)的質(zhì)量百分率/%37.531.526.519.09.54.752.361.180.60.075131.510090~10064~8552~6324~3316~2312~179~137~103~4226.510090~10063~7429~3917~2513~1910~147~103~4

對比表1、表2二灰碎石集料的組成級(jí)配，其差異是很大的，那么，上述兩種二灰碎石集料級(jí)配哪一種屬于懸浮式密級(jí)配，哪一種屬于嵌鎖式密級(jí)配，可用“貝雷法”進(jìn)行分析。貝雷法認(rèn)為，粗集料中D/2與D/4之差的集料含量與D/2以上集料含量之比，即粗料率CA=(PD/2-PD/4)/(100-PD/2)=0.4~0.8為宜。CA<0.4，混合料必然離析，耐久性差；CA>0.8的混合料穩(wěn)定性不好。現(xiàn)將表1、表2二灰碎石集料的組成范圍中1#、2#級(jí)配組成，按貝雷法理論公式分別計(jì)算D/2、D/4#篩孔的通過量并分別計(jì)算其CA值，列于表3。

從表3中不難看出，無論部頒標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配和林—呂氏級(jí)配均屬于密級(jí)配，但前者理應(yīng)屬于懸浮式密級(jí)配，而后者則屬于嵌擠式密級(jí)配。可以看出后者級(jí)配組成較前者更為學(xué)合理。

2二灰碎石無側(cè)限抗壓試件中應(yīng)注意的問題

2.1原材料方面的要求

在二灰碎石生產(chǎn)中，應(yīng)盡量使用優(yōu)質(zhì)石灰，一般應(yīng)選擇二等品以上為宜：而粉煤灰的燒失量宜較小，其化學(xué)成分如SiO2、Al203、Fe2O3的總量應(yīng)大于70%。二灰碎石中的集料部分對壓碎值及針片狀總量均應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2試件制作方面的要求

(1)制作前對二灰碎石混合料應(yīng)按試驗(yàn)規(guī)程認(rèn)真地進(jìn)行分樣，使其保持較好的均勻性，以減少由于材料不均勻而造成的變異系數(shù)Cv過大的問題。

(2)制作稱重應(yīng)準(zhǔn)確，應(yīng)依照現(xiàn)場壓實(shí)度的要求，試件根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)規(guī)程嚴(yán)格的進(jìn)行計(jì)算、稱量、制件。

(3)制件時(shí)用搗棒將試樣分層搗實(shí)，一般應(yīng)控制在3~5層振搗。且要細(xì)集料放在底面、四周及上面，盡量使試件的表面平整光滑，杜絕表面開口孔隙過多的現(xiàn)象。

(4)試件制用時(shí)，應(yīng)注意試件上下承壓面盡量保持平行，使其承壓時(shí)受力均勻。

(5)制作高度一定要控制在15 cm± 0.2 mm范圍內(nèi)，否則無法保證其壓實(shí)度，進(jìn)而影響其抗壓強(qiáng)度。

3二灰碎石無側(cè)限抗壓試驗(yàn)實(shí)例介紹

在我公司承建的多項(xiàng)工程中，均采用了上述的方法，并取得了良好的路用效果，下面以一組實(shí)例來進(jìn)行介紹，見表4。

該組二灰碎石配合比為石灰∶粉煤灰∶碎石∶瓜子片∶米砂+石屑=6∶14∶40∶24∶16具體級(jí)配組成見表5。

表4　二灰碎石無側(cè)限抗壓試驗(yàn)記錄表

表5　實(shí)際二灰碎石級(jí)配組成

(2)二灰碎石最大干密度為pmax=2.09 g/cm3，最佳含水量W0=8.5%。

(3)二灰碎石壓實(shí)度為98%(依照現(xiàn)場施工壓實(shí)度要求)。

(4)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)6 d(即溫度25 ℃±2 ℃，濕度>90%)后，浸水1 d進(jìn)行無側(cè)限抗壓試驗(yàn)。

4結(jié)語

(1)在施工的幾個(gè)工程項(xiàng)目中，二灰碎石的級(jí)配均采用了表2中的1#級(jí)配組成，按如此組成所鋪筑的二灰碎石基層成為嵌擠式密實(shí)型結(jié)構(gòu)。這將有助于提高半剛性基層抗裂性和抗沖刷能力。

(2)二灰碎石無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件制作時(shí)，在保證原材料的前提下，注重現(xiàn)場取樣的混合料的含水量，一定要在大于最佳含水量，一定要在大于最佳含水量1%~2%；制件時(shí)要保持試件表面光滑，盡量避免開口孔隙，試件靜壓成型后，要有一個(gè)穩(wěn)壓的過程(一般保持2~3 min)，以防試件增設(shè)回彈影響壓實(shí)度。

(3)二灰碎石無側(cè)限抗壓試件養(yǎng)護(hù)時(shí)，要掌握好溫度、濕度，特別是浸水養(yǎng)生時(shí)水溫也要保持在25 ℃±2 ℃，否則將影響其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]林繡賢.論Superpave組成配比的特色[J].華東公路，2001，(1).

[2]公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程(JTJ057-34)[S].北京：人民交通出版社，1994.

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

A research on two ash macadam with composition and unconfined compression tests

GAO Kui-yuan

(Tangshan Tangcao Expressway Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 063000,China)

Abstract:With the Bailey method aggregate gradation design theory to test the gradation recommended values of two kinds of lime fly ash stabilized gravel aggregate, thus obtains the a more scientific and reasonable gradation, under the condition of this kind of gradation, and expounds the lime fly ash bound macadam unconfined compressive pressure test, test process, keep in good status, should pay attention to several problems.

Keywords:berrefa; suspended gradation; interlocking type gradation;unconfined compression specimens;keep in good status

中圖分類號(hào)：U416.214

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)01-0037-02

作者簡介：高奎元(1981-)，男，助理工程師，研究方向：公路工程。

收稿日期：2015-09-20