孔令香，杜銀飛

(河海大學(xué)土木與交通學(xué)院)

1 評價指標的采集

1.1 試驗方案設(shè)計

試驗中集料為石灰?guī)r，采用江蘇磊達產(chǎn)P.O42.5級緩凝水泥，經(jīng)檢測各項技術(shù)性能均能滿足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 034-2000)》的要求。按照三種級配進行配料，分別記為級配1、級配2、級配3，其各篩孔通過率如表1所示。

表1 各級配篩孔通過率

在水泥劑量(外摻法)為4.0％下進行擊實試驗確定各組級配的最大干密度和最佳含水量，結(jié)果如表2所示。

表2 擊實試驗結(jié)果

在最大干密度和最佳含水量下以不低于98％的壓實度標準分別成型圓柱體試件(Ф150mm×150mm)和梁式試件(100mm×100mm×400mm)用于收縮指標和劈裂強度及模量的確定。

1.2 收縮指標測定

干縮采用儀表法測量100mm×100mm×400mm的梁式試件在一定失水率下的干燥收縮性能;溫縮采用應(yīng)變片電測法測量100mm×100mm×400mm的梁式試件在一定溫度變化幅度下的收縮性能。按照《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程(JTG E51-2009)》的要求控制溫度和濕度變化，當(dāng)最后3次測定的含水率不再變化時獲得最大含水率變化和干縮應(yīng)變。溫縮測試時，試驗溫度范圍控制在-20～40℃。溫度從40℃降到-20℃，降溫速率為/(℃/min)，每10℃一個間隔，每次間隔恒溫4h后測量溫縮應(yīng)變。試驗測定3塊平行試件，取降溫前的應(yīng)變讀數(shù)為上一次降溫的最大溫縮應(yīng)變。

測得的相關(guān)參數(shù)如表3所示。

表3 收縮指標測定結(jié)果

1.3 強度及模量測試

由于通過軸向拉伸獲得水泥穩(wěn)定碎石的抗拉強度和抗拉模量較困難，且劈裂試件的應(yīng)力狀態(tài)與軸向拉伸試件相似，因此近似地采用劈裂強度與劈裂模量來代替極限抗拉應(yīng)力和抗拉彈性模量。

按照《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程(JTG E51-2009)》中T0806-1994和T0852-2009的要求進行劈裂強度和劈裂模量的測定，結(jié)果如表4所示。

表4 劈裂試驗結(jié)果

1.4 抗裂性能指標計算

根據(jù)1.2和1.3中得到的參數(shù)，計算得到的抗裂性能指標結(jié)果如表5和表6所示。

表5 關(guān)于干縮的抗裂指標值

表6 關(guān)于溫縮的抗裂指標值

雖然相比之下級配3整體偏細，但由各干縮溫縮評價指標可得出其抗裂性最佳，這可能是其最能滿足骨架密實結(jié)構(gòu)的緣故，從而可延伸得到級配1和級配2更接近于骨架空隙結(jié)構(gòu)。

2 灰色關(guān)聯(lián)法原理

(1)選擇一個參考序列 X0:X0={x0(1)，x0(2)，…，x0(n)};

有m個比較序列 Xi:Xi={xi(1)，xi(2)，…，xi(n)}，(i=1，2，3，…，m)。

(2)求各序列的初值像。對于單位不同或者初值不同的序列，做關(guān)聯(lián)分析時一般要做處理，使之無量綱化，以消除各指標量綱帶來的影響。用初值化方法處理時得到的初值像為

(3)求差序列Δi

Δi(k)=|y0(k)-yi(k)|，(i=1，2，3，…，m)，(k=1，2，3，…，n);

Δi={Δi(1)，Δi(2)，…，Δi(n)}，(i=1，2，3，…，m)。

(4)求關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi(k)

(5)計算關(guān)聯(lián)度γi

為了將每個關(guān)聯(lián)系數(shù)中的信息集中起來便于比較，采用一種求平均值的方法求出曲線Xi對參考曲線X0的關(guān)聯(lián)度γi

3 指標的灰色關(guān)聯(lián)分析

選取最大干縮應(yīng)變和最大溫縮應(yīng)變作為參考序列建立灰色關(guān)聯(lián)分析模型，根據(jù)以上的指標參數(shù)和關(guān)聯(lián)法的計算步驟，分別計算了各評價指標與最大干縮(溫縮)應(yīng)變的關(guān)聯(lián)度，并根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小比較了各評價指標與參考序列的接近程度，從而給出了適合于實際應(yīng)用的評價指標。

由表3、表4及表5中的參數(shù)值，參考灰色關(guān)聯(lián)分析步驟，計算得到的與干縮有關(guān)的各評價指標與最大干縮應(yīng)變的關(guān)聯(lián)系數(shù)分別為

關(guān)聯(lián)度分別為

則知干縮能抗裂系數(shù)與最大干縮應(yīng)變的關(guān)聯(lián)度最大，最適宜于評價水泥穩(wěn)定碎石混合料的干縮抗裂性能。

同理可計算得到與溫縮有關(guān)的各評價指標與最大溫縮應(yīng)變的關(guān)聯(lián)度大小排列順序為γ4＞γ1＞γ2＞γ3，因而溫縮能抗裂系數(shù)與最大溫縮應(yīng)變的關(guān)聯(lián)度最大，最適宜于評價混合料的溫縮抗裂性能。

4 結(jié)論

(1)從各抗裂評價指標來看，級配3的抗干溫縮性能最佳;

(2)將干縮系數(shù)、干縮抗裂系數(shù)、干縮抗裂性指數(shù)和干縮能抗裂系數(shù)四個指標與最大干縮應(yīng)變進行了灰色關(guān)聯(lián)，結(jié)果顯示干縮能抗裂系數(shù)與最大干縮應(yīng)變的關(guān)聯(lián)度最大，最適宜于評價水泥穩(wěn)定碎石混合料的干縮抗裂性能;

(3)將溫縮系數(shù)、溫縮抗裂系數(shù)、溫縮抗裂性指數(shù)和溫縮能抗裂系數(shù)四個指標與最大溫縮應(yīng)變進行了灰色關(guān)聯(lián)，結(jié)果顯示溫縮能抗裂系數(shù)與最大溫縮應(yīng)變的關(guān)聯(lián)度最大，最適宜于評價混合料的溫縮抗裂性能。

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