宋云連，李龍生，劉雁軍，林　敏

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)　土木工程學(xué)院，內(nèi)蒙古　呼和浩特　010051)

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早強(qiáng)劑對水泥穩(wěn)定材料抗凍性能的影響

宋云連，李龍生，劉雁軍，林敏

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010051)

摘要：為了研究早強(qiáng)劑對水泥穩(wěn)定碎石路用材料的抗凍性能影響，采用依托工程設(shè)計比例摻入5%水泥，再分別用0%,8%,10%,12%,14%和16%的早強(qiáng)劑替換水泥摻入碎石中制作各種凍融試驗試件。通過試驗分析了早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石材料的吸水率變化趨勢、多次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率以及凍融前后的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度變化，進(jìn)而計算出材料的抗凍系數(shù)。試驗結(jié)果表明：早強(qiáng)劑能夠降低材料的吸水率和質(zhì)量損失率，提高其凍融前后無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗凍系數(shù)；抗凍性系數(shù)隨著早強(qiáng)劑摻量的增加而增大。

關(guān)鍵詞：道路工程；抗凍性；凍融試驗；水泥穩(wěn)定碎石；早強(qiáng)劑

0引言

隨著水泥穩(wěn)定碎石半剛性材料作為道路基層材料被廣泛使用，材料養(yǎng)護(hù)期較長一直是其影響道路施工進(jìn)度的一個主要因素。道路工程中有時不能長時間干擾交通或阻斷交通，這就需要水泥穩(wěn)定碎石材料盡早形成較高的強(qiáng)度，并且保證其后期的力學(xué)性能、耐久性能等方面不受影響，故早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石便應(yīng)運而生。在早強(qiáng)劑與水泥穩(wěn)定碎石材料拌和后，水泥熟料礦物和早強(qiáng)劑將溶解于水中并發(fā)生水化反應(yīng)，在較短時間內(nèi)生成大量的水化鋁酸鈣、針狀鈣礬石和細(xì)小纖維狀水化硅酸鈣等凝膠物質(zhì)，生成的凝膠物質(zhì)填充于原先被水、空隙所占空間。隨著時間的增長，生成的水化產(chǎn)物越來越多，從而使其結(jié)構(gòu)越來越致密，故可提高其早期強(qiáng)度[1]。從理論方面來講，摻有早強(qiáng)劑的半剛性水泥穩(wěn)定碎石材料同樣也會在養(yǎng)護(hù)初期產(chǎn)生較多收縮裂縫而影響其早期強(qiáng)度，但早強(qiáng)劑內(nèi)部含有適量的阻裂及膨脹物質(zhì)組分，能夠消除或減小部分水泥石收縮所產(chǎn)生的拉應(yīng)力[2]，從而進(jìn)一步減少集料與水泥漿體界面處缺陷，故早強(qiáng)劑能提高半剛性水泥穩(wěn)定碎石材料的早期強(qiáng)度和其耐久性等方面的性能。因此，早強(qiáng)劑的摻入不僅能夠加快道路的施工速度，而且具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，所以研究早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石半剛性材料的性能在道路建設(shè)及維修中具有十分重要的意義。

國內(nèi)外學(xué)者對早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石材料的性能進(jìn)行了大量的研究，同時也對不同種類的早強(qiáng)劑進(jìn)行了試驗研究[2]。在國外，D. Whiting.等用快硬硫鋁酸鹽水泥配制的公路早強(qiáng)修補(bǔ)混凝土，在24 h內(nèi)其抗壓強(qiáng)度可達(dá)到28 MPa。 S.S. Seehra等研制的快硬磷酸鹽水泥可應(yīng)用于混凝土路面的快速修補(bǔ)中[3]，修補(bǔ)區(qū)可在4～5 h內(nèi)開放交通。日本廣泛應(yīng)用噴射水泥，其1 d的抗彎強(qiáng)度可達(dá)到4.1 MPa，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到2.5 MPa，采用這種水泥進(jìn)行混凝土路面維修，修補(bǔ)區(qū)可在12 h內(nèi)恢復(fù)交通[4]。美國開發(fā)了“派拉蒙特(Pyrament) ”混合水泥[5]，由這種混合水泥拌制的混凝土，4 h的抗壓強(qiáng)度達(dá)到13.4 MPa以上，應(yīng)用該水泥12 h內(nèi)完成了紐約州的一座橋梁接縫的修復(fù)。在寒冷的冬天，5 h內(nèi)重建了肯塔基州的機(jī)場跑道。此外，還有英國開發(fā)的“Swiftcrete”水泥，德國開發(fā)的“Draifach”水泥，意大利開發(fā)的“Supercement”水泥等[6]，也均可以達(dá)到快速修復(fù)混凝土路基路面并恢復(fù)交通的目的。在我國，一些高等院校和科研院所針對不同種類的水泥摻入各類外加劑或使用特種水泥來生產(chǎn)早強(qiáng)混凝土，進(jìn)一步地研究其路用性能。長安大學(xué)[7]研制的由硫鋁酸鹽、硅酸鹽、鋁酸鹽和高效活性劑，按一定的比例配制而成的HW1，HW2，HW3三種型號的水泥混凝土路面早強(qiáng)修補(bǔ)劑，這種修補(bǔ)劑配制的早強(qiáng)混凝土在6 h的抗壓強(qiáng)度可達(dá)23.1 MPa，抗折強(qiáng)度可達(dá)3.57 MPa，可滿足開放交通的要求。同濟(jì)大學(xué)[8]研制的MPB早強(qiáng)修補(bǔ)材料配制的水泥混凝土在1h的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到36.1 MPa。揚(yáng)州大學(xué)[9]研制的由鋁酸鹽玻璃體與適量石膏磨細(xì)配制而成的超快速早強(qiáng)修補(bǔ)材料S1劑，由該修補(bǔ)劑配制的早強(qiáng)混凝土具有微膨脹性、良好的抗凍性和抗?jié)B性、低溫養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度幾乎不降低的良好性能。杭州市城市建設(shè)科學(xué)研究所[10]以525號硅酸鹽水泥為膠結(jié)料，摻入不同比例的特快硬化劑、調(diào)凝劑和減水劑配制而成的特快硬混凝土，6 h的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別達(dá)到17.6 MPa和4.19 MPa，滿足開放交通的要求。江蘇省建筑科學(xué)研究院[11]研制的JK-4型、JK-10型、JK-24型水泥混凝土快速修補(bǔ)劑，具有快硬早強(qiáng)、收縮小、新老混凝土粘結(jié)強(qiáng)、耐久耐磨等特點。隨著水泥及新型快速修補(bǔ)材料的不斷發(fā)展，各種新型特種水泥相繼出現(xiàn)，如高鋁水泥、快硬硅酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等，在水泥混凝土路基路面的建設(shè)與修復(fù)中得到了廣泛的應(yīng)用，采用這些新型特種水泥配制的混凝土可在12～24 h內(nèi)滿足開放交通的要求。

在寒冷地區(qū)，尤其是季節(jié)性冰凍地區(qū)，當(dāng)把水泥穩(wěn)定碎石材料應(yīng)用在道路、橋梁、鐵路等工程時，材料要經(jīng)受反復(fù)凍融作用，這就要求其結(jié)構(gòu)必須具有良好的抗凍性能，使其能夠更好地適應(yīng)季節(jié)性冰凍地區(qū)的氣候環(huán)境，有效地保證道路的使用壽命。國內(nèi)外許多學(xué)者對混凝土的凍融破壞機(jī)理進(jìn)行了大量的試驗研究[12]，早在20世紀(jì)40年代中期，美國學(xué)者T.C.Powers提出了靜水壓理論學(xué)說，在之后的試驗中，又和他的同事提出了滲透壓理論學(xué)說來解釋凍融破壞的現(xiàn)象。

內(nèi)蒙古地區(qū)所處地理位置有較大范圍地區(qū)處于高寒地帶，季節(jié)溫差和晝夜溫差大，冬季低溫對水泥穩(wěn)定碎石材料的抗凍性有著直接的影響，加上地下水及雨水的作用，容易導(dǎo)致道路等所用水泥穩(wěn)定碎石材料發(fā)生不同程度的凍融破壞現(xiàn)象[13]。因此，本文依托內(nèi)蒙古呼和浩特市道路改造工程項目，為研究提高路用水泥穩(wěn)定碎石材料的抗凍性，在材料中摻入不同劑量的某早強(qiáng)劑，通過試驗研究其與抗凍性有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，進(jìn)而分析了不同劑量早強(qiáng)劑對材料抗凍性能的不同影響，為早強(qiáng)材料在寒冷季凍區(qū)道路工程中的推廣使用提供了理論依據(jù)。

1試驗準(zhǔn)備

1.1原材料

(1)集料取自于內(nèi)蒙古呼和浩特市山東路橋材料廠，集料加工前的原料來源于呼和浩特市大青山前坡采石礦區(qū)，根據(jù)呼和浩特主干道改造工程的現(xiàn)場施工配合比得出，集料各級配用量為：0～5 mm占27%；5～10 mm占28%；10～20 mm占18%；10～30 mm占27%。其主要技術(shù)指標(biāo)為：壓碎值12%；含泥量0.5%；相對密度2.67 g/cm3。

(2)水泥是由內(nèi)蒙古冀東水泥有限責(zé)任公司生產(chǎn)，32.5級復(fù)合硅酸鹽緩凝水泥，水泥細(xì)度為4.63%，水泥其他項技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1　水泥主要技術(shù)指標(biāo)

(3)水取自普通自來水。

(4)早強(qiáng)劑采用西安廠家生產(chǎn)的某型早強(qiáng)劑，外觀為淡黃色粉末，摻入后具有一定的早強(qiáng)和防凍功能，且能夠和水泥穩(wěn)定材料進(jìn)行快速融合。

1.2試驗方法

本試驗把質(zhì)量比為5%的水泥摻入水泥穩(wěn)碎石混合料中，然后預(yù)定含水量為4%，5%，5.5%，6%，7%，按照試驗規(guī)程[14]中的擊實試驗方法進(jìn)行擊實試驗，通過試驗結(jié)果和擊實曲線[15]確定其最佳含水量和最大干密度分別為5.5%和2.39 g/cm3。在此基礎(chǔ)上，再按水泥質(zhì)量比為0%，8%，10%，12%，14%和16%的早強(qiáng)劑替換水泥，在上述最大干密度基礎(chǔ)上，以98%的壓實度為控制指標(biāo)，計算每個試件所用混合料質(zhì)量，然后用靜壓法成型所有試驗試件，并在溫度為(20±1)℃與濕度為90%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)試件[14]。

2試驗結(jié)果分析

2.1吸水率測定和分析

水泥穩(wěn)定碎石材料發(fā)生凍融破壞的根本原因是結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在可凍結(jié)的水，而水的飽和程度影響著結(jié)構(gòu)凍融損傷的程度。因此我們對水泥穩(wěn)定碎石材料的試件在浸水條件下的吸水率進(jìn)行分析。當(dāng)試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，即溫度為(20±1)℃，相對濕度≥95%，養(yǎng)護(hù)到27 d，將試件取出浸泡在清水中24 h，浸水完畢后取出試件用濕布擦除表面水分并稱其質(zhì)量，反復(fù)稱取3次后取其平均值。經(jīng)過取平均計算后的試驗數(shù)據(jù)如表2所示。

表2　試件吸水率

對各種早強(qiáng)劑摻量試件的平均吸水率進(jìn)行曲線擬合，結(jié)果見圖1。圖中擬合方程的相關(guān)系數(shù)為0.957 3，反映出平均吸水率與早強(qiáng)劑摻量按三次多項式擬合具有較好的相關(guān)性。故可以通過此多項式來預(yù)測更多早強(qiáng)劑摻量下的平均吸水率變化情況。

圖1　平均吸水率與早強(qiáng)劑摻量之間的關(guān)系Fig.1　Relationship between average absorption rate and early strength agent dosage

由圖1和表2可見，材料的平均吸水率隨著早強(qiáng)劑摻量的增加在減小。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，可從早強(qiáng)劑的作用機(jī)理方面進(jìn)行分析[3]，主要原因在于早強(qiáng)劑與水泥拌和以后在水中溶解并發(fā)生水化反應(yīng)，生成大量的膠凝物質(zhì)并填充原先被水、空隙所占的空間，降低了空隙率，這樣就阻斷了結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外界的通路，使外界水分不易滲入，而且早強(qiáng)劑摻量在一定范圍內(nèi)，其摻量越大內(nèi)部結(jié)構(gòu)的致密性越好，所以在浸水后的吸水量也隨早強(qiáng)劑摻量的增加而減少。

為了進(jìn)一步分析摻與未摻早強(qiáng)劑試件之間平均吸水率的差別，將早強(qiáng)劑摻量為8%，10%，12%，14%，16%試件的平均吸水率分別與摻量為0%的試件相比，得出這些試件平均吸水率的降低程度依次為：9.3%，13.0%，17.6%，38.0%和42.6%。由此可見，早強(qiáng)劑摻量越大其平均吸水率的降低程度就越高，即早強(qiáng)劑摻量越大其平均吸水率就越小。

2.2質(zhì)量損失率分析和計算

水泥穩(wěn)定碎石材料經(jīng)n次凍融循環(huán)后試件質(zhì)量變化率Wn(%)可按式(1)計算：

(1)

式中，M0為凍融循環(huán)前試件的質(zhì)量；Mn為n次凍融循環(huán)后試件的質(zhì)量。

水泥穩(wěn)定碎石材料在凍融循環(huán)過程中質(zhì)量的變化主要有兩部分：一部分是試件表面的水泥漿體和粗細(xì)骨料的剝落造成的質(zhì)量減輕；另一部分是在凍融循環(huán)過程中，隨著凍融循環(huán)的次數(shù)增加，試件發(fā)生凍融破壞會在其內(nèi)部逐漸產(chǎn)生裂縫，裂縫會吸收一些水分而導(dǎo)致質(zhì)量的增加。在實際的凍融循環(huán)試驗中，試件表面剝落損失的質(zhì)量相對于裂縫吸收水分增加的質(zhì)量要大得多，所以在凍融循環(huán)中表現(xiàn)為總體質(zhì)量的損失，對凍融循環(huán)試驗前后試件進(jìn)行外觀檢測，發(fā)現(xiàn)試件表面有明顯的損傷情況。而且，與不摻早強(qiáng)劑試件相比，摻量越多，從外觀圖上看表面剝落現(xiàn)象越輕，剝落量越少。

針對早強(qiáng)劑摻量為0%，8%，10%，12%，14%，16%的試件，每組9個分別在經(jīng)過5次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率進(jìn)行了測量并計算，對這些試件的試驗數(shù)據(jù)[15]經(jīng)過計算得其平均結(jié)果見表3。

表3　平均質(zhì)量損失率

由表3可見，隨著凍融次數(shù)的增加，平均質(zhì)量損失率基本上都在逐漸增大(注：由于數(shù)據(jù)離散個別不符合)，在5次凍融循環(huán)的條件下，不同早強(qiáng)劑摻量試件的質(zhì)量損失率的變化幅度也不盡相同，以早強(qiáng)劑摻量為0%和16%的試件為例說明。0%的試件在2，3，4，5次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率比凍融1次時分別增長50.9%，203.8%，300%，418.9%；16%的試件在2，3，4，5次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率比凍融1次時分別增長13.6%，40.9%，95.5%，166.9%。所以與早強(qiáng)劑摻量為0%的相比，經(jīng)5次凍融循環(huán)后早強(qiáng)劑摻量為16%的質(zhì)量損失率的增長幅度并不是很大，這也進(jìn)一步說明了早強(qiáng)劑對水泥穩(wěn)定碎石材料的抗凍性能有很好的改善效果。隨著早強(qiáng)劑摻量的增加，質(zhì)量損失率基本上在降低，說明了早強(qiáng)劑起到了細(xì)化水泥穩(wěn)定碎石材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化了水泥漿體與集料過渡區(qū)界面的結(jié)構(gòu)，提高了過渡區(qū)界面結(jié)構(gòu)的黏結(jié)力。

2.3抗凍系數(shù)的計算和影響因素分析

水泥穩(wěn)定碎石材料，凍融循環(huán)后試件的抗凍系數(shù)BDR可按式(2)計算：

(2)

式中，RDC為凍融后試件的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；RC為未凍試件浸水24 h后的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

每個摻量下的凍融循環(huán)試驗按規(guī)程[14]要求制備18個φ15 cm×15 cm標(biāo)準(zhǔn)試件，其中9個為凍融試件，9個為不凍融試件。試件制備完成后進(jìn)行編號并用塑料袋密封，立即放入溫度為(20±1)℃與濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱進(jìn)行養(yǎng)護(hù)28 d。在第27 d時，將所有試件取出放在清水中飽水24 h，飽水完畢后取出不凍組試件進(jìn)行無側(cè)限抗壓試驗并記錄試驗數(shù)據(jù)，同時將凍融試件組放入冰箱里進(jìn)行凍結(jié)試驗。冰箱的溫度設(shè)定為-18 ℃，凍結(jié)時間為16 h，完成后取出試件后立即放入20 ℃的水槽中進(jìn)行融化8 h，融化過程結(jié)束后，即完成本次凍融循環(huán)。然后將融化完成后的試件再次放入冰箱里開始進(jìn)行第2次凍融循環(huán)，直至5次凍融循環(huán)試驗結(jié)束。利用凍融前后試件無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗數(shù)據(jù)[15]，計算每組9個的平均抗壓強(qiáng)度，繼而用公式(2)來計算5次凍融循環(huán)后試件的抗凍系數(shù)值，計算結(jié)果如表4所示，關(guān)系曲線如圖2所示。

表4　凍融循環(huán)5次后的抗凍系數(shù)BDR

圖2　平均抗壓強(qiáng)度與早強(qiáng)劑摻量間關(guān)系Fig.2　Relationship between average compressive strength and early strength agent dosage

由表4及圖2可以看出，早強(qiáng)劑摻量為0%，8%，10%，12%，14%，16%的試件，經(jīng)5次凍融循環(huán)后與未凍融相比，平均抗壓強(qiáng)度分別損失了49.7%，45.1%，38.6%，33.8%，29.0%，26.7%，但早強(qiáng)劑的摻入起到了降低凍融循環(huán)對試件的損傷程度，而且早強(qiáng)劑的摻量此效果也越好。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，繪制凍融后試件的抗凍系數(shù)與早強(qiáng)劑摻量之間的關(guān)系，如圖3所示。

圖3　抗凍系數(shù)與早強(qiáng)劑摻量的關(guān)系Fig.3　Relationship between frost resistance coefficient and early strength agent dosage

由圖3可見，隨著早強(qiáng)劑摻量的增加，抗凍系數(shù)在增大，早強(qiáng)劑摻量為8%，10%，12%，14%，16%的抗凍系數(shù)與早強(qiáng)劑摻量為0%的相比分別增長了9.2%，22.7%，31.6%，41.2%，45.7%，說明早強(qiáng)劑對提高水泥穩(wěn)定碎石材料的抗凍系數(shù)有著顯著的效果，增大早強(qiáng)劑的摻量能夠提高水泥穩(wěn)定碎石材料的抗凍性能。同時對抗凍系數(shù)及早強(qiáng)劑摻量的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到具有較好相關(guān)性的擬合方程y=786.05x2+30.287x+49.915，故可以通過擬合方程來分析抗凍系數(shù)隨早強(qiáng)劑摻量變化的趨勢。

2.4吸水率對抗凍系數(shù)的影響

在凍融循環(huán)試驗中，吸水率在很大程度上影響著凍融效果，吸水性越大的材料在凍融過程的抗凍性就越差。在本試驗中，進(jìn)一步分析抗凍性能(用抗凍系數(shù)來評價)與吸水率之間的關(guān)系，綜合表2中的平均吸水率Wm和表4中的抗凍系數(shù)BDR，繪制它們的關(guān)系曲線如圖4所示。

圖4　抗凍系數(shù)與吸水率之間的關(guān)系Fig.4　Relationship between frost resistance coefficient and water absorption rate

由圖4可見，材料的抗凍系數(shù)隨著吸水率的增加而減小，而且早強(qiáng)劑摻量越高的水泥穩(wěn)定碎石材料的吸水率越低，其抗凍系數(shù)越大，反映出水泥穩(wěn)定碎石材料的抗凍性隨著材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實度的增加而增強(qiáng)。同時對抗凍系數(shù)及吸水率的原始試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，得到相關(guān)性很高的曲線擬合方程y=-103.08x2+125.04x+34.709，該曲線可用來分析抗凍系數(shù)隨吸水率的變化趨勢?？梢娝喾€(wěn)定碎石材料的吸水率能較好地反映出抗凍性能的好壞，因此可以將吸水率作為抗凍設(shè)計指標(biāo)的相關(guān)參數(shù)。

3結(jié)論

(1)隨著早強(qiáng)劑摻量的增加，水泥穩(wěn)定碎石材料的吸水率在減小，試件平均吸水率與早強(qiáng)劑摻量之間的擬合曲線可用相關(guān)系數(shù)為0.957 3的多項式y(tǒng)=-19.146x3-20.263x2+0.732 8x+1.078 9來表示。

(2)水泥穩(wěn)定碎石材料經(jīng)過一定次數(shù)(如n次)凍融循環(huán)后，隨早強(qiáng)劑摻量的增大，試件的剩余質(zhì)量Mn在增大，進(jìn)而使得試件的質(zhì)量損失率Wn在減小。這說明早強(qiáng)劑對水泥穩(wěn)定碎石材料的抗凍性能有很好的改善效果。

(3)水泥穩(wěn)定碎石材料的抗凍性系數(shù)隨著早強(qiáng)劑摻量的增加而增大，二者的擬合表達(dá)式為：y=786.05x2+30.287x+49.915，相關(guān)系數(shù)為0.967 2，利用它可分析抗凍系數(shù)隨早強(qiáng)劑不同摻量的變化趨勢。

(4)水泥穩(wěn)定碎石材料抗凍系數(shù)隨其吸水率的增加而減小，二者之間有較好的相關(guān)性，故可將吸水率作為評價材料抗凍性能的另一個指標(biāo)。

(5)根據(jù)本文試驗結(jié)果，當(dāng)實際工程中為了提高水泥穩(wěn)定碎石材料的早期強(qiáng)度和抗凍性能而選擇早強(qiáng)劑摻量時，可以根據(jù)工程所需要的早強(qiáng)時間，當(dāng)?shù)氐亩矩?fù)溫度情況，以及工程容許增加的投資費用，以水泥劑量為基準(zhǔn)，可以在8%～16%之間酌情選擇摻入SES-I早強(qiáng)劑的劑量。

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Influence of Early Strength Agent on Frost Resistance Performance of Cement Stabilized Material

SONG Yun-lian, LI Long-sheng, LIU Yan-jun, LIN Min

(School of Civil Engineering, University of Technology, Hohhot Inner Mongolia 010051, China)

Abstract：In order to explore the influence of early strength agent on the frost resistance performance of cement stabilized macadam material used in road engineering, 5% cement is mixed into the cement stabilized macadam mixture based on the engineering design ratio, then, the cement is replaced with 0%, 8%, 10%, 12%, 14% and 16% dosages of early strength agent to make all the freeze-thaw test specimens. The change trend of water absorption rate , the mass loss rate after several times of freezing-thawing and the change of unconfined compressive strength before and after freeze-thaw cycles are analyzed based on the test data. The frost-resistance coefficients of the cement stabilized macadam material with different early strength agent dosages are calculated. The experimental result shows that (1) the early strength agent can reduce the water absorption rate and the mass loss rate of the material, (2)improve its unconfined compressive strength and frost resistance coefficient before and after freezing-thawing;(3) the frost resistance coefficient increases as the early strength agent dosage increases.

Key words：road engineering; frost resistance performance; freeze-thaw experiment; cement stabilized macadam; early strength agent

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1002-0268(2016)03-0018-06

中圖分類號：U414，U416.214

doi:10.3969/j.issn.1002-0268.2016.03.004

作者簡介：宋云連(1972-)，女，內(nèi)蒙烏蘭察布人，教授，工學(xué)博士.(751904198@qq.com)

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(51265033)；內(nèi)蒙古教育廳項目(NJZC13126)；內(nèi)蒙古研究生科研創(chuàng)新項目(S20131012808); 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)重點基金項目 (ZD201309)

收稿日期：2015-02-09