二灰碎石級配組成與無側限抗壓試驗研究

高奎元

(唐山唐曹高速公路有限公司，河北 唐山　063000)

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二灰碎石級配組成與無側限抗壓試驗研究

高奎元

(唐山唐曹高速公路有限公司，河北 唐山063000)

摘要：用貝雷法集料級配設計理論檢驗了二種不同的二灰碎石集料級配建議值，從而得出一種較為科學合理的級配，在這種級配條件下，闡述了二灰碎石無側限抗壓試件的制作、養生及試壓時，應注意的幾個問題。

關鍵詞：貝雷法；懸浮密級配；嵌擠式密級配；無側限抗壓試件；養生

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　部頒標準二灰碎石中集料的顆粒組成范圍

通過一段實踐后，感覺到該配比存在著以下幾個需要解決的問題。

(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52%(占二灰碎石總量)它是屬懸密級配，還是嵌擠密級配，值得深思。

(2)由于細集料過多，容易產生溫縮裂縫、干縮裂縫，從而影響了二灰碎石的整體力學性能，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生帶來困難，它的養生時間相對較長，而由于開放交通又易產生細微的裂隙。

近年來，許多科研、教學及施工單位大量的實踐經驗的基礎上，總結出了一整套的二灰碎石級配組成方案，最具代表性之一的是，同濟大學生林繡賢教授“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工程師的“二灰碎石基層施工技術研討”一文。上述兩篇文章具有一個共同的特點，即對二灰碎石中細集料進行一定的限制，他們認為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

編號最大標稱尺寸/mm通過下列方孔篩(mm)的質量百分率/%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配，其差異是很大的，那么，上述兩種二灰碎石集料級配哪一種屬于懸浮式密級配，哪一種屬于嵌鎖式密級配，可用“貝雷法”進行分析。貝雷法認為，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的混合料穩定性不好。現將表1、表2二灰碎石集料的組成范圍中1#、2#級配組成，按貝雷法理論公式分別計算D/2、D/4#篩孔的通過量并分別計算其CA值，列于表3。

從表3中不難看出，無論部頒標準級配和林—呂氏級配均屬于密級配，但前者理應屬于懸浮式密級配，而后者則屬于嵌擠式密級配。可以看出后者級配組成較前者更為學合理。

2二灰碎石無側限抗壓試件中應注意的問題

2.1原材料方面的要求

在二灰碎石生產中，應盡量使用優質石灰，一般應選擇二等品以上為宜：而粉煤灰的燒失量宜較小，其化學成分如SiO2、Al203、Fe2O3的總量應大于70%。二灰碎石中的集料部分對壓碎值及針片狀總量均應符合有關技術標準。

2.2試件制作方面的要求

(1)制作前對二灰碎石混合料應按試驗規程認真地進行分樣，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Cv過大的問題。

(2)制作稱重應準確，應依照現場壓實度的要求，試件根據有關試驗規程嚴格的進行計算、稱量、制件。

(3)制件時用搗棒將試樣分層搗實，一般應控制在3~5層振搗。且要細集料放在底面、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象。

(4)試件制用時，應注意試件上下承壓面盡量保持平行，使其承壓時受力均勻。

(5)制作高度一定要控制在15 cm± 0.2 mm范圍內，否則無法保證其壓實度，進而影響其抗壓強度。

3二灰碎石無側限抗壓試驗實例介紹

在我公司承建的多項工程中，均采用了上述的方法，并取得了良好的路用效果，下面以一組實例來進行介紹，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具體級配組成見表5。

表4　二灰碎石無側限抗壓試驗記錄表

表5　實際二灰碎石級配組成

(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)二灰碎石壓實度為98%(依照現場施工壓實度要求)。

(4)標準養護6 d(即溫度25 ℃±2 ℃，濕度>90%)后，浸水1 d進行無側限抗壓試驗。

4結語

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

(2)二灰碎石無側限抗壓強度試件制作時，在保證原材料的前提下，注重現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，要有一個穩壓的過程(一般保持2~3 min)，以防試件增設回彈影響壓實度。

(3)二灰碎石無側限抗壓試件養護時，要掌握好溫度、濕度，特別是浸水養生時水溫也要保持在25 ℃±2 ℃，否則將影響其無側限抗壓強度。

參考文獻：

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

[2]公路工程無機結合料穩定材料試驗規程(JTJ057-34)[S].北京：人民交通出版社，1994.

[3]路路面基層施工技術規范(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：U416.214

文獻標識碼：C

文章編號：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