劉 帆 趙中奇 孫海霞

1中交路橋北方有限公司（100000） 2中交路橋建設有限公司（101149） 3沈陽工業(yè)大學（110870）

半剛性基層的缺點是抗變形能力差,在溫度和濕度變化時發(fā)生收縮,從而形成反射裂縫,嚴重影響路面的耐久性能[1]。所以應該科學地進行材料配合比設計，把裂縫減少到最低程度。文章通過干縮試驗來考慮水泥劑量的選擇、骨料的搭配，從而避免結構產(chǎn)生過大的收縮應力和過多的收縮裂縫。

1 試驗半剛性基層材料選擇

結合施工規(guī)范的強度要求,某項目依托連霍高速（G30）新疆境內(nèi)烏魯木齊至奎屯改擴建項目第WKGJ-4標段的路面工程，選取高速公路三標水泥穩(wěn)定料場的級配砂礫進行膠結料與集料比例分析。該試驗中，水泥主要采用新疆烏魯木齊五家渠青松建材有限責任有限公司生產(chǎn)的“青松”牌復合32.5硅酸鹽水泥和普通42.5硅酸鹽水泥。

2 集料與集配類型

目前按照水泥穩(wěn)定材料級配范圍的規(guī)定，級配范圍采用 《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTG D50—2017）中的骨架密實型和懸浮密實型級配。本項目對水泥和集料的相關技術指標進行了現(xiàn)場試驗檢測，各項指標均滿足《公路路面基層施工技術規(guī)范》（JTJ 034—2000）。

3 水穩(wěn)砂礫試件制備

為了與擊實成型下水穩(wěn)材料的特性一致，采用重型擊實的方法確定水穩(wěn)砂礫的最佳含水量及最大干密度，試驗結果見表1。

表1 最佳含水量及密度

4 干縮性能研究

4.1 干縮試驗準備

按最佳含水量和最大干密度制備混合料，悶料4 h后，按所需混合料質量制作100 mm×100 mm×400 mm的梁式試件。脫模后放入養(yǎng)護室，保溫、保濕養(yǎng)護到規(guī)定時間，然后進行干縮試驗。制作標準試件，經(jīng)過7 d保濕養(yǎng)護后取出，把試件編號，每個類型做6個試件，并在每個試件表面安裝測頭，放在自然通風環(huán)境下風干。本次試驗室內(nèi)溫度基本保持在17℃～25℃，觀測不同試件隨著風干時間增加其重量變化和收縮變形，直至小梁試件含水量不再減小，體積基本保持不變?yōu)橹埂Ｔ囼灂r，將小梁橫放于干縮試驗架上，底面放置金屬桿，使小梁可以自由伸縮（如圖1所示）。將其一端放置千分表，每隔1 d讀取千分表度數(shù)變化及試件失水量，將失水量與最終干梁質量的比值定義為失水率。4.2試驗結果分析

圖1、2為不同品種水泥摻量、級配類型干縮系數(shù)隨時間變化趨勢。

圖1 懸浮密實型干縮系數(shù)

圖2 骨架密實型干縮系數(shù)

5 結語

由圖1、2可知，水泥穩(wěn)定砂礫的干縮應變隨試驗時間延長而增大。前7 d由于混合料中水分散失的影響，在試驗初期干縮應變的增加幅度較大，7～15 d干縮應變的增加趨勢逐漸減緩。在水泥用量相同時，骨架密實結構干縮變化最小，懸浮密實結構最大。

在相同級配條件下，不同類型的水泥標號會對水泥穩(wěn)定碎石的干縮應變產(chǎn)生影響。相同環(huán)境下，摻有42.5普通硅酸鹽水泥的梁試件的干縮應變要比摻有32.5復合硅酸鹽水泥的梁試件的干縮應變更大一些。

同種集料級配下，隨著水泥含量的增加，水泥穩(wěn)定碎石干縮系數(shù)會隨之增大,路基抗裂性能也隨之下降,如水泥劑量6%的水泥穩(wěn)定碎石干縮系數(shù)大于水泥劑量4%的水泥穩(wěn)定碎石。