不同掺量粉煤灰的水泥稳定碎石基层综合路用性能分析.pdf

2 0 1 5N O 4粉煤灰综合利用F L Y A S HC O M P R E H E N S n l BU T I L I Z A T I O N不同掺量粉煤灰的水泥稳定碎石基层综合路用性能分析A n a l y s i sO nR o a dV s a g eP e r f o r m a n c eo fC e m e n t-s t a b i l i z e dM a c a d a mB a s eC o u r s eM a t e r i a l sw i t hD i f f e r e n tD o s a g eo fF I yA s h王敏(杨凌职业技术学院，陕西杨凌7 1 2 1 0 0)摘要：在温度变化或失水作用下，水泥稳定碎石基层材料产生的收缩应变如果超过材料本身所能承受的极限拉应变，就会造成沥青路面的早期破坏。本文针对不同掺量粉煤灰的水泥稳定碎石半刚性材料，进行了力学性能和收缩性能试验，通过对试验结果的分析可以得出粉煤灰的掺入可以改善和提高水泥稳定碎石材料的综合路用性能，并确定出了粉煤灰最佳的掺量值。关键词：掺量；粉煤灰；水泥稳定碎石；路用性能中图分类号：T U 4 1 6 1文献标识码：A文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 5)0 4 0 0 4 8 0 3水泥稳定类和石灰粉煤灰稳定类半刚性材料常用于道路基层与底层。水泥稳定类结构虽然早期强度较高，但是后期强度增长缓慢，抗裂性能差；石灰粉煤灰稳定类结构早期强度低，优质石灰匮乏、消解难度大。日益凸显的缺点制约着这两类结构广泛应用，为克服原有结构的缺陷，提高强度、降低成本、改善路用性能，通过掺人粉煤灰对水泥稳定碎石进行改性已成为研究的重点之一。粉煤灰蕴藏量丰富，成本低廉，后期强度高、整体性能好，外掺粉煤灰可以改善和提高水泥稳定碎石材料的综合路用性能。1 试验方案1 1 原材料水泥采用4 2 5 级普通硅酸盐水泥，碎石采用压碎值为2 1 2 石灰岩，其它指标均符合要求。表1 和表2分别列出水泥和粉煤灰的技术指标。表1 水泥检验结果王敏1 9 8 0)。男。讲师。硕士，主要从事道路与铁道工程方面的教学与研究工作。收稿日期：2 0 1 5 0 4 0 64 8-表2 粉煤灰的化学性质分析1 2 试验方案本次试验选用级配A 和B2 种均为骨架密实型级配集料，其中B 型选用的是公路沥青路面设计规范(J T GD 5 0-2 0 0 6)中推荐的骨架密实型，且B 级配空隙率比A 级配大，具体级配指标见表3。表3 外掺粉煤灰水稳碎石混合料级配2 力学性能研究2 1 无侧限抗压强度不同掺量粉煤灰的水稳碎石混合料，经试验分别测得7 d、2 8 d、9 0 d 龄期所对应的无侧限抗压强度结果见表4。分析试验结果可以得出：混合料的抗压强度随龄期的增长而呈现增大的趋势，初期增长速度较快，强度大小接近，相同掺量的水泥稳定碎石混合料的强度2 8 d 后强度增长变缓如图1 所示。粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M 咿R 咖N S I、1 EU 1。I Z A T I o N2 0 1 5N O 4表4 外掺粉煤灰水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度72 89 0龄捌d图1混合料不同龄期的抗压强度i 一：_=j 7。2 曩二栅棚一蝴3579粉煤灰含量A 级配；_ r 一、专4主：一一、一嘲妻1一碰gO，q*吁：￥一、”一B 级配图2 粉煤灰不同掺对混合料抗压强度的影响粉煤灰掺量对水稳碎石抗压强度的影响如图2。由图2 可以看出，外掺粉煤灰掺量从3 增加至7，A级配的水泥稳定碎石混合料7 d、2 8 d、9 0 d 抗压强度也随之增长，但在粉煤灰掺量达到9 时，其中2 8 d、9 0 d的抗压强度下降。B 级配混合料在粉煤灰掺量超过9 5 时，抗压强度也出现了下降趋势。可见，在粉煤灰的掺量与混合料7 d、2 8 d、9 0 d 的强度增长之间，存在一个粉煤灰的最佳掺量值。经分析，对于级配A 和B，粉煤灰最佳掺量分别约为7 和9 5。2 2 劈裂强度劈裂强度通过对无机结合料稳定土的间接抗弯拉试验方法(劈裂试验)(1 0 8 0 6-9 4)参照公路工程无机结合料稳定材料试验规程进行，采用不加载压条的方式。不同掺量粉煤灰的4 种混合料在A 级配和B级配条件下，7 d、2 8 d、9 0 d 劈裂强度结果及其变化规律见表5 和图3。随着粉煤灰掺量和剩余空隙率大小的变化，相同类型的级配混合料劈裂强度存在峰值，表明存在最佳粉煤灰用量范围，对应不同级配粉煤灰掺量范围为7 9 5。水泥和粉煤灰比例相同的情况下，集料级配偏细、孔隙率较小时则劈裂强度较高。表5 外掺粉煤灰水泥稳定碎石不同龄期的劈裂强度二三z 兰未=：三孽=!墨三罴一一=二9 嘲龌：i-一1奠。一键。2P