李淑媛 王可良 隋同波

（1山東交通學(xué)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(wěn)定碎石具有良好的整體性和穩(wěn)定性，作為基層材料被廣泛應(yīng)用[1]。但是隨著使用時間增長，容易出現(xiàn)一些嚴(yán)重問題，道路在未達(dá)到使用年限之前，由于交通量過大導(dǎo)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(wěn)定碎石是一種新型基層材料，抗疲勞性能優(yōu)異，具有較高的耐久性，但對其力學(xué)性能研究較少。結(jié)合試驗，設(shè)計水泥穩(wěn)定碎石基層的無側(cè)限抗壓強度為6.0MPa，在水泥穩(wěn)定碎石中摻入廢舊橡膠粉，研究橡膠粉對水泥穩(wěn)定碎石的無側(cè)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(shù)指導(dǎo)。

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(jù)《公路工程集料試驗規(guī)程JTGE42-2005》，優(yōu)化骨料碎石級配；按照《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)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(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生室養(yǎng)生至試驗齡期測定不同水泥劑量混合料的無側(cè)限抗壓強度。

1.4 結(jié)果與討論

1.4.1 優(yōu)化碎石級配

采用篩分法優(yōu)化碎石級配組成，結(jié)果見表1。

表1 碎石級配組成

由表1可知，水泥穩(wěn)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(jié)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(wěn)定碎石基準(zhǔn)配比

根據(jù)不同水泥劑量的最大干密度對應(yīng)的最佳含水率，拌合成型試件，養(yǎng)生7d，測試無側(cè)限抗壓強度，結(jié)果見表3。

表3 不同水泥劑量混合料無側(cè)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(jié)合表1，水泥穩(wěn)定碎石基準(zhǔn)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(wěn)定碎石無側(cè)限強度的影響

根據(jù)基準(zhǔn)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(wěn)定碎石中，拌合成型，養(yǎng)生7d，測試不同橡膠粉摻量的水泥穩(wěn)定碎石無側(cè)限抗壓強度，結(jié)果見表4。

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

表4 不同橡膠粉摻量的水泥穩(wěn)定碎石無側(cè)限抗壓強度

2 結(jié)論

1）橡膠粉摻量大，水泥穩(wěn)定碎石的無側(cè)限抗壓強度降低。

2）橡膠粉摻量10kg·m-3的水泥穩(wěn)定碎石無側(cè)限抗壓強度滿足設(shè)計要求。