水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面混合料無側(cè)限抗壓試件制作方法的研究

2017-07-21 23:24:06宋現(xiàn)法王壹帆王海有

中華建設科技 2017年6期

宋現(xiàn)法+王壹帆+王海有

【摘要】本文針對水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面的結(jié)構(gòu)、材料和施工工藝等特點，基于路面混合料抗壓試件制作方法與路面的施工方法密切相關(guān)，試件的成型方法及強度形成機理與路面的形成方法及強度形成機理必須相同的原則，闡述了水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面混合料無側(cè)限抗壓試件的制作方法。

【關(guān)鍵詞】水泥乳化瀝青砂漿；穩(wěn)定碎石；半剛性路面；混合料；無側(cè)限抗壓試件

【Abstract】In this paper， the structure， material and construction technology of the cemented emulsified asphalt mortar stabilized crushed stone semi-rigid pavement are closely related to the construction method of pavement mixture and the construction method of the pavement. The forming method and the strength forming mechanism of the specimen The formation method of pavement and the mechanism of strength formation must be the same， and the method of making the unconfined compressive test piece of cement emulsified asphalt mortar stabilized macadam semi - rigid pavement mixture is described.

【Key words】Cement emulsified asphalt mortar；Stabilized gravel；Semi-rigid pavement； mixture；Unconfined compression test

1. 前言

混合料無側(cè)限抗壓強度是路面混合料配合比設計和路面工程質(zhì)量檢驗與評定的重要指標，路面混合料抗壓試件制作方法與路面的施工方法密切相關(guān)，試件的成型方法及強度形成機理與路面的形成方法及強度形成機理必須相同。現(xiàn)行規(guī)范中路面混合料抗壓試件制作方法是針對拌和法的路面混合料制定的，而水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面采用的是貫入法，另外，現(xiàn)行規(guī)范中路面混合料抗壓試件的制作方法是針對無機結(jié)合料或者瀝青結(jié)合料制定的，而水泥乳化瀝青砂漿貫入式半剛性路面的結(jié)合料既有無機結(jié)合料又有瀝青結(jié)合料，是一種復合結(jié)合料，它與單獨的無機結(jié)合料或者瀝青結(jié)合料的強度形成機理不同。因此，現(xiàn)行規(guī)范中路面混合料抗壓試件制作方法不適用于制作水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面混合料抗壓試件。

2. 路面類型及其發(fā)展

（1）按照路面的受力特點，通常分為三種類型：柔性路面、剛性路面和半柔性路面。由于柔性路面和剛性路面存在明顯的不足，出現(xiàn)了以水泥-瀝青復合材料作為結(jié)合料的路面，它兼具剛性路面和柔性路面的優(yōu)點，表現(xiàn)出半剛半柔性的力學特征，它通常被稱為半柔性路面，又稱為半剛性路面。獲得半剛性路面材料的途徑主要采取二種方式：一種是“ 柔中摻剛 ”，即在瀝青混合料基質(zhì)中摻加剛性材料；另一種是“剛中摻柔”，即在水泥混凝土拌和物基質(zhì)中摻加柔性材料。

（2）就世界范圍來看，雖然以水泥-瀝青復合材料作為膠結(jié)材料的半剛性路面性能優(yōu)良，但是與以（改性）瀝青作為膠結(jié)材料的柔性路面相比，應用量少之又少，其原因是施工工藝配套復雜。所以，為了大量推廣應用半剛性路面，開發(fā)了水泥乳化瀝青砂漿貫入式半剛性路面施工工藝，它是以攤鋪的“級配碎石”為基質(zhì)，貫入半剛半柔的水泥乳化瀝青砂漿混合料，形成半剛性路面。

3 水泥乳化瀝青砂漿貫入式半剛性路面施工方法

水泥乳化瀝青砂漿貫入式半剛性路面的施工方法是：首先把級配碎石攤鋪在下承層上，整平穩(wěn)壓后把拌和好的水泥乳化瀝青砂漿貫入碎石間隙中，然后經(jīng)過養(yǎng)生、碾壓等成型即成為半剛性路面，如圖1所示。

圖1 4. 水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面混合料抗壓試件制作方法

4.1試模的選擇。根據(jù)《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（JTG E51-2009）規(guī)定，當集料最大粒徑≯25 mm（中粒土）時，應選擇試模的尺寸為：直徑×高=100 mm ×100 mm；當集料最大粒徑>25 mm（粗粒土）時，應選擇試模的尺寸為：直徑×高=150 mm ×150 mm。做試件前應先檢查試模的尺寸及形狀，為確保試驗的準確性，不合格的試模要重新更換。試模內(nèi)壁高度除兩個壓柱高度外還應加100 mm的試件高。

4.2試件制作準備。

（1）實驗儀器和用具的準備與檢查，做到狀態(tài)良好、齊全。主要試驗設備裝置如圖2所示。

（2）取料應符合相關(guān)規(guī)范的要求，并與施工用料一樣。

（3）按照設計配合比配制級配碎石和水泥乳化瀝青砂漿。

4.3試件制作。

（1）按計算用量把級配碎石放入試模，并壓緊壓柱。兩個壓柱自己的凈距離即試件高度為100mm或者150mm。試件高度的誤差范圍控制在-0.1cm～0.15cm之間。

（2）去掉上壓柱，換為篩孔為10mm×10mm的壓網(wǎng)，并壓緊。

（3）不試模（連同施壓裝置）放在振動臺上。

（4）按計算用量把水泥乳化瀝青砂漿倒入試模，開啟振動（低幅高頻），直至水泥乳化瀝青砂漿均勻的貫入級配碎石空隙。

（5）去掉壓網(wǎng)。

（6）修整試件上面，應密實平整。

（7）抗壓試件靜置12h。

（8）脫模。應至少制備三組共9個試件。

4.4試件養(yǎng)護。養(yǎng)生時間為7d ，養(yǎng)生期間溫度應控制在23℃～27℃。養(yǎng)生期最后一天應把試件浸泡在水中，水深應高過試件頂2～5cm。

5. 結(jié)束語

（1）路面混合料抗壓試件制作方法與路面的施工方法密切相關(guān)，試件的成型方法及強度形成機理與路面的形成方法及強度形成機理必須相同。

（2）水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面混合料無側(cè)限抗壓試件的制作方法既不同于無機結(jié)合料穩(wěn)定材料無側(cè)限抗壓試件，也不同于瀝青結(jié)合料穩(wěn)定材料無側(cè)限抗壓試件。它是根據(jù)水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面所用材料和施工方法的特點制定的。

（3）水泥乳化瀝青砂漿穩(wěn)定碎石半剛性路面混合料無側(cè)限抗壓試件制作所用主要試驗設備裝置可以在無機結(jié)合料穩(wěn)定材料無側(cè)限抗壓試件制作所用試驗設備裝置的基礎上加以改進而成。

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