廢舊橡膠粉對水泥穩定碎石無側限抗壓強度影響

李淑媛 王可良 隋同波

（1山東交通學院，山東 濟南 250357；2中材國際工程股份有限公司，北京 100102）

0 前言

水泥穩定碎石具有良好的整體性和穩定性，作為基層材料被廣泛應用[1]。但是隨著使用時間增長，容易出現一些嚴重問題，道路在未達到使用年限之前，由于交通量過大導致路面受損，影響道路的正常使用[2]。因此，研究能夠延長使用壽命的基層材料具有重要意義。

廢舊橡膠粉改性水泥穩定碎石是一種新型基層材料，抗疲勞性能優異，具有較高的耐久性，但對其力學性能研究較少。結合試驗，設計水泥穩定碎石基層的無側限抗壓強度為6.0MPa，在水泥穩定碎石中摻入廢舊橡膠粉，研究橡膠粉對水泥穩定碎石的無側限抗壓強度的影響，確定橡膠粉的最佳摻量，為實際工程提供技術指導。

1 試驗

1.1 原材料

水泥：普通硅酸鹽水泥42.5，山東濟南；石屑：0-5mm，山東濟南；粗骨料：5-10mm碎石、10-20mm碎石、10-31.5mm碎石，山東泰安；橡膠粉：40-60目，山東鄒平。

1.2 試驗儀器

全自動擊實儀，天津試驗儀器廠；壓力機，濟南試驗機廠。

1.3 試驗方法

根據《公路工程集料試驗規程JTGE42-2005》，優化骨料碎石級配；按照《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程JTGE51-2009》選擇5個不同水泥劑量，進行擊實試驗，確定不同水泥劑量的混合料最大干密度和最佳含水率；采用靜壓成型法制備?150mm×150mm圓柱型試件，在標準養生室養生至試驗齡期測定不同水泥劑量混合料的無側限抗壓強度。

1.4 結果與討論

1.4.1 優化碎石級配

采用篩分法優化碎石級配組成，結果見表1。

表1 碎石級配組成

由表1可知，水泥穩定碎石的級配組成為10-31.5mm：10-20mm：5-10mm：石硝=23:25:25:27。

1.4.2 確定混合料最大干密度和最佳含水率

選擇水泥劑量分別為5%，6%，7%，8%，9%，進行擊實試驗，測定不同水泥劑量的混合料最大干密度和最佳含水率，結果見表2。

表2 混合料最佳含水率和最大干密度

1.4.3 水泥穩定碎石基準配比

根據不同水泥劑量的最大干密度對應的最佳含水率，拌合成型試件，養生7d，測試無側限抗壓強度，結果見表3。

表3 不同水泥劑量混合料無側限抗壓強度

由表3可知，水泥劑量為5%時可滿足抗壓強度6.0MPa。結合表1，水泥穩定碎石基準配合比組成為10-31.5mm碎石：10-20mm碎石：5-10mm碎石：石硝=23:25:25:27，水泥劑量為混合料的5%。

1.4.4 橡膠粉對水泥穩定碎石無側限強度的影響

根據基準配比，采用廢舊橡膠粉等體積取代部分石硝的方法，分別將10kg·m-3、20kg·m-3和30kg·m-3橡膠粉摻入水泥穩定碎石中，拌合成型，養生7d，測試不同橡膠粉摻量的水泥穩定碎石無側限抗壓強度，結果見表4。

由表4可知，橡膠粉摻量大，水泥穩定碎石的強度降低。橡膠粉摻量10kg·m-3，水泥穩定碎石的無側限抗壓強度為6.2MPa，是基準水泥穩定碎石的98.4%，大于設計強度6.0MPa；橡膠粉摻量20kg·m-3和30kg·m-3，無側限抗壓強度分別為基準水泥穩定碎石的90.5%和85.7%，均小于設計強度。

表4 不同橡膠粉摻量的水泥穩定碎石無側限抗壓強度

2 結論

1）橡膠粉摻量大，水泥穩定碎石的無側限抗壓強度降低。

2）橡膠粉摻量10kg·m-3的水泥穩定碎石無側限抗壓強度滿足設計要求。