半刚性基层材料干缩和温缩特性试验研究.pdf

　公路　2006 年 2 月　第 2 期　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　HIGHW AY 　F eb. 2006　N o. 2　 　文章编号: 0451- 0712( 2006) 02- 0145- 03　　　　 中图分类号: U 414. 03　　　　文献标识码: A 半刚性基层材料干缩和温缩特性试验研究 朱云升1, 2 , 郭忠印2 , 陈崇驹2, 温珀玮3, 齐武生3 ( 1. 武汉理工大学交通学院　武汉市　430063; 2. 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室　上海市　200092; 3. 深圳市公路局　深圳市　518003) 摘　要: 半 刚性基层材料目前已 广泛应用 于我国高等 级公路路 面结构中, 但是随 着温度和湿 度的变化, 这种 材料容易产生开裂, 影响路面使用性能。本文通过对几种半刚性基层材料进行室内干缩和 温缩试验研究, 分析其干 缩应变、干缩系数、温缩应变、温缩系数等参 数的变化规 律, 为 科学地进行 半刚性基 层材料配合 比设计和 改善其抗 裂性能提供一些基础资料。 关键词: 半刚性基层; 干缩; 温缩; 裂缝 　　半刚性基层的缺点是抗变形能力差, 在温度和 气候湿热, 雨 量充足且降雨 相对较为集中, 4 月 ～ 湿度变化时发生收缩, 易产生开裂, 当沥青面层较薄 9 月为雨季, 年降雨量达1 941 mm , 为了减少路表水 时, 易形成反射裂缝, 进 而严重影响路面的使用性 通过裂缝渗入到路面结构而造成路面破坏的影响, 能。因此应该科学地进行材料配合比设计, 从而把裂 对该高速公路基层所采用的水泥稳定碎石和水泥稳 缝减少到最低程度。 定石屑干缩变形及温缩变形特性进行试验研究。为 半刚性基层材料的收缩分为干缩和温缩两种。 此, 对水泥稳定碎石和水泥稳定石屑进行室内击实 干缩主要发生在竣工后初期阶段, 水泥与各种细集 试验确定不同水泥剂量情况下的最大干密度和最佳 料和水经拌和、压实后, 由于蒸发和混合料内部发生 含水量, 选择了满足无侧限抗压强度要求的水泥稳 水化作用, 混合料的水分会不断减少, 由于水的减少 定碎石( 5%和 6% 两种水泥剂量, 编号为 1 号和 2 号 而发生毛细作用、吸附作用、分子间的作用、材料矿 混合料) 、掺入 20%碎石的水泥稳定石屑( 4%和 5% 物晶体或凝胶体间层间水的作用和炭化收缩作用 两种水泥剂量, 编号为3 号和4 号混合料) 、未掺碎石 等, 会引起半刚性基层材料毛细孔隙中的自由水失 的水泥稳定石屑( 水泥剂量 5%, 编号为5 号混合料) 去而产生体积收缩。当基层上铺筑沥青面层后, 基层 几种混合料进行干缩和温缩性能试验[ 3] 。 的含水量一般变化不大, 此时半刚性基层的收缩转 化为温缩为主, 温度收缩是由于组成半刚性基层材 2　试验试件成型 料的三相在降温过程中相互作用的结果, 使半刚性 按照上述几种混合料重型击实试验所确定的最 基层材料产生体积的温度收缩[ 1, 2] 。 大干密度和最佳含水量, 采用室内小型搅拌机拌和 在混合料组成设计中, 要通过抗压强度试验和