不同纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石混合料路用性能與耐久性研究

王文彬

（山東理工大學(xué)，山東 淄博 255012）

0 引 言

基層是公路路面的主要承重層，基層的使用壽命決定公路路面的使用壽命與耐久性。水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石是我國瀝青路面首選的半剛性基層，因此水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石性能的優(yōu)劣直接決定了我國瀝青路面的使用性能[1-3]。工程實(shí)踐表明[4-6]，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石在保證路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐久的前提下，具有材料來源廣泛（原材料可采用天然砂礫、破碎礫石、鋼渣等）、力學(xué)性能與路用性能優(yōu)良（板體性好、模量高、水穩(wěn)定性和抗凍性好）、水泥用量低（一般3%～5%）、經(jīng)濟(jì)性好，同時(shí)也具有施工便捷的優(yōu)勢。

研究發(fā)現(xiàn)[4-8]，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層在具有顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的同時(shí)，實(shí)體工程應(yīng)用中也存在抗裂性能不足導(dǎo)致面層反射裂縫、沖刷能力不足導(dǎo)致面層水損害（唧漿、松散）、強(qiáng)度不足導(dǎo)致面層疲勞破壞等問題。研究改善傳統(tǒng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的抗裂性能、抗水損害性能與抗疲勞性能是近年來一直備受國內(nèi)外關(guān)注的課題。通過優(yōu)化級(jí)配、采用高品質(zhì)集料，或摻加廢舊輪胎膠粉、乳化瀝青、聚合物膠乳等外摻材料來實(shí)現(xiàn)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的增強(qiáng)、增韌和改善其力學(xué)性能與綜合路用性能，是一種經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)途徑[9-10]。纖維是工程中常用的外摻增強(qiáng)型材料，摻加纖維可以改善水泥穩(wěn)定粒料的收縮性能，延緩裂紋的出現(xiàn)、阻礙破壞裂紋的發(fā)展，并提高水泥穩(wěn)定類材料的水穩(wěn)定性與抗凍性，目前有關(guān)纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的研究僅限于在經(jīng)驗(yàn)摻量下的力學(xué)性能研究，有關(guān)纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的最佳纖維摻量問題，以及不同纖維對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的力學(xué)性能、抗裂性能、水穩(wěn)定性、抗凍性及抗疲勞性能對比研究仍較少。基于此，本文選用工程中常用的4 種纖維，研究纖維種類與摻量對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料力學(xué)性能、抗裂性能、抗凍性與抗沖刷性能及抗疲勞耐久性的影響，并揭示纖維對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石性能的增強(qiáng)機(jī)理。

1 試 驗(yàn)

1.1 原材料

（1）水泥：P·R7.5 道路硅酸鹽水泥，符合GB/T 13693—2017《道路硅酸鹽水泥》要求，主要技術(shù)性能見表1。

表1 水泥的主要技術(shù)性能

（2）集料：5～10 mm、10～25 mm 粗集料采用花崗巖碎石，0～3 mm、3～5 mm 細(xì)集料采用破碎礫石，集料的物理力學(xué)性能符合JTG/T F20—2015《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》要求。

（3）纖維：聚乙烯醇纖維（PVAF）、聚丙烯纖維（PLF）、玄武巖纖維（BF）、聚酯纖維（PF），市售，纖維的技術(shù)性能見表2。

表2 不同纖維的技術(shù)性能

1.2 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石配合比設(shè)計(jì)

采用C-B-3 型骨架密實(shí)級(jí)配（見表3）。配合比試驗(yàn)確定用水量為4.9%，水泥用量為集料干質(zhì)量的4.5%。為了方便對比研究，摻加不同纖維后，均采用4.9%用水量與4.5%水泥，只是延長了纖維與集料干拌時(shí)間120 s。

表3 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石級(jí)配范圍

1.3 試驗(yàn)方案

在0.05%～0.17%范圍內(nèi)間隔0.03%變化5 組纖維摻量，研究纖維種類與摻量對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料力學(xué)性能的影響規(guī)律，并綜合確定纖維的最佳摻量。在此基礎(chǔ)上，基于干縮與溫縮、凍融循環(huán)、動(dòng)水沖刷及三分點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)研究了纖維種類與摻量對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料水穩(wěn)定性和疲勞性能的增強(qiáng)作用，并通過SEM 分析纖維在水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石內(nèi)部的微觀形貌，揭示纖維對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石性能的增強(qiáng)機(jī)理。

1.4 試驗(yàn)方法

（1）力學(xué)性能試驗(yàn)：無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度的試件制備、養(yǎng)生及試驗(yàn)方法與步驟均按照J(rèn)TG E51—2009《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行。

（2）單軸壓縮模量試驗(yàn)：采用直徑150 mm、高150 mm 的圓柱體試件，根據(jù)荷載-應(yīng)變曲線得到最大荷載和對應(yīng)0.3 倍最大荷載時(shí)壓應(yīng)變，試驗(yàn)方法、步驟按照J(rèn)TG D50—2017《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄E 進(jìn)行。

（3）干縮與溫縮試驗(yàn)：均采用150 mm×150 mm×550 mm梁式試件。干縮室控制溫度（20±1）℃、相對濕度（60±5）%，記錄1～180 d 齡期內(nèi)的千分表讀數(shù)，并按照T0854-2009 計(jì)算干縮系數(shù)。在-20～50 ℃溫度范圍內(nèi)，測試7 個(gè)溫度級(jí)別，每個(gè)級(jí)別溫度相差10 ℃，每個(gè)溫度級(jí)別保溫3 h 后降溫速率0.5 ℃/min，按照T0855-2009 計(jì)算溫縮系數(shù)。

（4）凍融循環(huán)與動(dòng)水沖刷試驗(yàn)：采用直徑150 mm、高150 mm 的圓柱體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)生90 d。1 次凍融循環(huán)經(jīng)歷在-20 ℃環(huán)境箱中凍結(jié)16 h、20 ℃水浴中放置8 h。動(dòng)水沖刷試驗(yàn)方法、步驟按照T0860-2009 進(jìn)行（動(dòng)水沖擊力、沖刷頻率分別為0.5 MPa、5 Hz）。

（5）疲勞試驗(yàn)：三點(diǎn)加載疲勞試驗(yàn)施加荷載為連續(xù)Havesine波，荷載標(biāo)準(zhǔn)頻率為10 Hz，取4 個(gè)應(yīng)力強(qiáng)度比（0.5～0.8）。

2 不同纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的性能

2.1 纖維種類及摻量對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料

力學(xué)性能的影響（見表4）

由表4 可知：

（1）在纖維摻量為0.05%～0.17%時(shí)，摻入PVAF、PLF、BF、PF 均對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度有明顯增強(qiáng)作用。

（2）隨著纖維摻量的增加，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度均呈先提高后降低趨勢，纖維存在最佳摻量。這主要是因?yàn)椋黾永w維摻量后，纖維對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的加筋、嵌固穩(wěn)定作用逐漸發(fā)揮，表現(xiàn)出較高的抗壓強(qiáng)度和優(yōu)異的彎拉強(qiáng)度；纖維摻量過多時(shí)，纖維因分散不均勻而產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象，導(dǎo)致纖維與水泥砂漿裹附狀況不良、因分散不均勻而出現(xiàn)軟弱結(jié)構(gòu)面，在纖維聚集處拉應(yīng)力不能均勻傳遞，會(huì)誘發(fā)纖維聚集處產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，導(dǎo)致斷裂強(qiáng)度降低[11]。綜合考慮無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度，確定水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料中PVAF、PLF、BF、PF的最佳摻量分別為0.11%、0.14%、0.11%、0.11%。

表4 纖維種類及摻量對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料力學(xué)性能的影響

（3）隨著纖維摻量的增加，PLF、BF、PF 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的單軸壓縮模量逐漸降低，而PVAF 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的單軸壓縮模量逐漸提高，這與PVAF 具有較大的彈性模量有關(guān)，其余3 種纖維的模量較低，摻加纖維提高了水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的變形能力與柔性，在相同應(yīng)力水平下，纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的收縮變形增大，因此模量降低。4 種纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的單軸壓縮模量介于18 100～24 000 MPa，均符合JTG D50—2017 的要求。

（4）在最佳纖維摻量下，4 種纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均大于6.0 MPa，滿足特重、極重荷載等級(jí)基層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度要求?？梢灶A(yù)見，通過摻加纖維來降低水泥用量，以降低工程造價(jià)，減少水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料在服役期間產(chǎn)生的溫縮、干縮變形，延緩反射裂縫的發(fā)生。

2.2 纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料變形特性試驗(yàn)

2.2.1 溫縮試驗(yàn)

溫度收縮變形是水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石內(nèi)部不同材料對溫度梯度的敏感性所致，在溫度梯度產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力作用下，固體（碎石、水泥水化膠凝礦物材料及各種晶體、非晶體）、空氣、水等多相材料熱脹冷縮相互作用的綜合效應(yīng)[12]。水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的溫縮系數(shù)見表5。

表5 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的溫縮系數(shù)

由表5 可知：

（1）摻加纖維前后5 種水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的溫縮系數(shù)隨試驗(yàn)溫度變化呈相同規(guī)律。隨著試驗(yàn)溫度升高，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的溫縮系數(shù)呈先減小后增大趨勢，在0 ℃冰點(diǎn)附近溫縮系數(shù)最小，在極端高、低溫溫度區(qū)間內(nèi)溫縮系數(shù)均較大，且極端高溫溫度區(qū)間內(nèi)的溫縮系數(shù)最大，這主要是在極端高、低溫條件下水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的熱脹冷縮現(xiàn)象最顯著。

（2）相同試驗(yàn)條件下，摻加纖維能明顯降低水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的溫縮系數(shù)，4 種水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料中，PVAF 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的溫縮系數(shù)最小，其次為BF、PLF、PF。溫縮系數(shù)越小，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料在服役期間產(chǎn)生溫縮反射裂縫的可能性越小，表明PVAF 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的抗溫縮變形性能最優(yōu)。

（3）在-25～50 ℃溫縮試驗(yàn)溫度區(qū)間內(nèi)，摻加PVAF、PLF、BF、PF 后，纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的溫縮系數(shù)明顯小于未摻纖維的普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石。纖維對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料溫縮裂縫也有很好的抑制效果，摻加纖維能有效降低水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層的溫縮反射裂縫。

2.2.2 干縮試驗(yàn)結(jié)果（見表6）

由表6 可知：

（1）隨著養(yǎng)生齡期延長，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的干縮系數(shù)逐漸增大，但干縮系數(shù)增長率逐漸減小，養(yǎng)生14 d 時(shí)的干縮量約為總干縮變形量的70%，并在60 d 齡期后干縮系數(shù)趨于穩(wěn)定。這主要是因?yàn)椋g期延長，失水速率減小，水泥水化反應(yīng)逐漸完成，產(chǎn)生的膠結(jié)物增長速率降低，強(qiáng)度、剛度逐漸提高，因此水泥水化產(chǎn)物抵抗干燥收縮的能力逐漸提高[11-12]。

表6 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的干縮系數(shù)

（2）180 d 齡期時(shí)，PVAF、PLF、BF、PF 四種纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的干縮系數(shù)相較于未摻纖維的普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料分別降低了37.5%、18.1%、33.3%、9.1%，表明摻加纖維能降低水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石干縮變形產(chǎn)生的不良影響，增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石抵抗溫縮變形性能，并且PVAF 抑制干縮變形的效果最優(yōu)。

2.3 纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的水穩(wěn)定性試驗(yàn)

采用凍融循環(huán)試驗(yàn)和動(dòng)水沖刷試驗(yàn)評價(jià)纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的抗水損害性能。

2.3.1 凍融循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果

凍融循環(huán)疲勞損傷作用導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)基層承載能力降低。采用凍融循環(huán)試驗(yàn)?zāi)M水浸泡凍脹和融化交替作用對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的凍融損傷作用，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料不同凍融循環(huán)次數(shù)時(shí)的7 d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度如表7 所示。

表7 凍融循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果

由表7 可知：

（1）隨著凍融循環(huán)次數(shù)增加，5 種水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的7 d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度降低，且兩者呈良好的負(fù)線性相關(guān)性（R2＞0.95）。相同凍融循環(huán)次數(shù)，纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的7 d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度明顯高于普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料，4 種PVAF、PLF、BF、PF 增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的擬合方程截距B 分別比普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料增大了39.7%、34.5%、43.7%、32%，斜率K 絕對值比普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料分別減小了4.2%、4.9%、8.4%、2.6%，表明摻加纖維降低了水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石對凍融循環(huán)作用的敏感性，提高了凍融循環(huán)作用下水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的抗凍融耐久性。

（2）經(jīng)歷10 次凍融循環(huán)后，無纖維、PVAF、PLF、BF、PF水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為2.48、4.49、4.26、4.84、4.11 MPa，殘留7 d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度保留率分別為52.3%、68.4%、67.8%、71.2%、65.8%，10 次凍融作用后，4種纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的7 d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度仍符合JTG/T F20—2015 的要求（>4.0 MPa），纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗凍融循環(huán)水穩(wěn)定性。

2.3.2 動(dòng)水沖刷試驗(yàn)結(jié)果

水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石半剛性基層在行車荷載動(dòng)水壓力泵吸作用下產(chǎn)生的細(xì)集料顆粒脫離是導(dǎo)致瀝青路面形成唧泥等沖刷破壞的主要原因。水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料在不同動(dòng)水沖刷時(shí)間下的質(zhì)量變化見圖1。

由圖1 可知：

（1）隨著動(dòng)水沖刷時(shí)間延長，5 種水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的細(xì)集料顆粒沖刷損失量先線性增大，在動(dòng)水沖刷20 min后質(zhì)量變化趨于平緩。這主要是試件表面未形成有效粘結(jié)的細(xì)集料在動(dòng)水力沖刷作用下失去粘結(jié)強(qiáng)度而逐漸流失，隨著動(dòng)水沖刷時(shí)間延長，沖刷質(zhì)量損失量增大，動(dòng)水沖刷20 min后，試件表面的松散砂漿已接近全部流失，粗集料裸露，骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)中的粗集料形成了良好嵌擠，較難沖刷流失。因此，從沖刷質(zhì)量損失與沖刷時(shí)間的關(guān)系可以看出，動(dòng)水沖刷試驗(yàn)沖擊力0.5 MPa、沖刷頻率5 Hz 條件下，總動(dòng)水沖刷時(shí)間為20 min 較為適宜。

（2）相同動(dòng)水沖刷條件下，摻加4 種纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的質(zhì)量損失量明顯小于普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料。這主要是因?yàn)?，分布在水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料內(nèi)部的纖維能夠有效形成加筋、錨固作用，提高了水泥砂漿內(nèi)部的界面粘結(jié)強(qiáng)度，有利于阻止細(xì)集料受動(dòng)水沖刷作用后產(chǎn)生顆粒流失問題。動(dòng)水沖刷20 min 后，PVAF、PLF、BF、PF 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的質(zhì)量損失比普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料分別降低了22.7%、17.3%、28.5%、9.5%，4 種纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的質(zhì)量損失大小順序?yàn)椋篜F＞PLF＞PVAF＞BF，玄武巖纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的抗動(dòng)水沖刷性能最優(yōu)。

2.4 纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料疲勞性能試驗(yàn)

混合料在不同應(yīng)力強(qiáng)度比時(shí)的疲勞壽命見表8。

表8 疲勞試驗(yàn)結(jié)果

由表8 可知，隨著應(yīng)力強(qiáng)度比R/S 增大，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的疲勞壽命降低，且兩者呈良好的對數(shù)函數(shù)關(guān)系（R2＞0.98）。在R/S 為0.5～0.8 條件下，4 種纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的疲勞壽命平均值比普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料提高了29.7%～95.0%，在0.8 高應(yīng)力比條件下，纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗疲勞性能。4 種纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的疲勞壽命排序?yàn)椋篜VAF＞BF＞PLF＞PF，且PVAF、PLF、BF、PF 纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的疲勞方程截距分別比普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料增大了5.4%、4.0%、5.2%、3.5%，疲勞方程截距絕對值分別減小了9.2%、4.7%、7.1%、3.8%，摻加纖維顯著提高了水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的抗疲勞性能，降低了疲勞壽命對應(yīng)力強(qiáng)度比的敏感性。

3 機(jī)理分析

不同種類纖維在水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石內(nèi)部的微觀形貌差異較大。PVA 纖維與水泥水化產(chǎn)物形成良好的裹附，在纖維與水泥砂漿接觸處形成均勻致密的過渡界面，并且在破壞界面處纖維產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象，錨固在水泥砂漿內(nèi)部的纖維有拔出痕跡，PVA 纖維的吸附穩(wěn)定作用和界面增強(qiáng)作用[6-8]，錨固在水泥砂漿內(nèi)部的PVA 纖維彌補(bǔ)了水揮發(fā)后水泥砂漿內(nèi)部的界面粘結(jié)缺陷，在車輛荷載時(shí)起到了協(xié)同受力、傳遞荷載和均勻分散荷載的作用。PLF 在破壞界面與水泥砂漿接觸界面出現(xiàn)空洞、纖維與水泥砂漿接觸界面處有水泥膠凝材料壓碎痕跡、接觸界面松散，這是PLF 纖維協(xié)同受荷后被拉出破壞所致，這是PLF 協(xié)調(diào)受荷所致。空間三維網(wǎng)狀分散的BF 能夠在水泥穩(wěn)定碎石中形成網(wǎng)狀支撐體系，BF 錨固在水泥膠凝材料中，同時(shí)纖維之間形成網(wǎng)狀搭接，BF 的加筋作用，一方面，對BF 加筋網(wǎng)孔范圍內(nèi)的水泥砂漿起到“箍鎖”和限制位移作用，在受荷時(shí)，加筋網(wǎng)約束包裹水泥砂漿與集料，阻礙砂漿與集料顆粒產(chǎn)生錯(cuò)位與滑移，纖維加筋網(wǎng)起到了傳遞荷載、協(xié)調(diào)變形的作用，提高了整體受力均勻性；另一方面，裂紋產(chǎn)生后，BF橫跨裂縫兩端，阻礙破壞裂紋繼續(xù)發(fā)展，延緩了破壞裂紋的擴(kuò)展速率，增加了破壞裂紋的擴(kuò)展路徑，同時(shí)把隔離受損破壞區(qū)域。PF 被水泥膠凝材料完全裹附，聚酯纖維錨固在水泥砂漿中，連接水泥砂漿與集料，錨固在集料表面的PF 使得相鄰界面區(qū)的水泥膠凝材料相互重疊、堆積，局部界面粘結(jié)處由于水泥堆積導(dǎo)致其剛度過大，在受荷時(shí)易產(chǎn)生脆性破壞，以致微觀破壞界面出現(xiàn)微裂紋。纖維在水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石內(nèi)部的微觀分散形貌及纖維與水泥膠凝材料微觀接觸界面的粘附強(qiáng)度等不同，這是其宏觀性能差異較大的主要原因[1]。

4 結(jié) 論

（1）摻加纖維能顯著增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的力學(xué)強(qiáng)度，除PVAF 以外，摻加纖維降低了水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的動(dòng)態(tài)壓縮模量。

（2）摻加纖維能降低水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的干縮、溫縮變形產(chǎn)生的不良影響，增強(qiáng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料抵抗溫縮變形性能。

（3）動(dòng)水沖刷20 min 后，PVAF、PLF、BF、PF 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的質(zhì)量損失比普通水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料分別降低了22.7%、17.3%、28.5%、9.5%，經(jīng)歷10 次凍融循環(huán)后纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的7 d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度仍符合JTG/T F20—2015 的要求，纖維水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗凍融循環(huán)和抗動(dòng)水沖刷水穩(wěn)定性。

（4）摻加纖維顯著提高了水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料的抗疲勞性能，降低了疲勞壽命對應(yīng)力強(qiáng)度比的敏感性。纖維對水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料強(qiáng)度的增強(qiáng)作用在于其加筋穩(wěn)定作用、錨固嵌鎖作用及傳遞荷載、協(xié)調(diào)變形的作用。