高奎元

(唐山唐曹高速公路有限公司，河北 唐山　063000)



二灰碎石级配组成与无侧限抗压试验研究

高奎元

(唐山唐曹高速公路有限公司，河北 唐山063000)

摘要：用贝雷法集料级配设计理论检验了二种不同的二灰碎石集料级配建议值，从而得出一种较为科学合理的级配，在这种级配条件下，阐述了二灰碎石无侧限抗压试件的制作、养生及试压时，应注意的几个问题。

关键词：贝雷法；悬浮密级配；嵌挤式密级配；无侧限抗压试件；养生

1二灰碎石的配比组成

二灰碎石是由石灰、粉煤灰、碎石等按一定的比例配比组成的。见表1。

表1　部颁标准二灰碎石中集料的颗粒组成范围

通过一段实践后，感觉到该配比存在着以下几个需要解决的问题。

(1)在石灰+粉煤灰∶集料=20∶80的配合比二灰碎石混合料中，细小集料过多，4.75 mm以下的通过率为32%，再加上20%的石灰、粉煤灰，共计52%(占二灰碎石总量)它是属悬密级配，还是嵌挤密级配，值得深思。

(2)由于细集料过多，容易产生温缩裂缝、干缩裂缝，从而影响了二灰碎石的整体力学性能，降低了二灰碎石抗冲刷的能力。

(3)对于不便于封闭施工路段的养生带来困难，它的养生时间相对较长，而由于开放交通又易产生细微的裂隙。

近年来，许多科研、教学及施工单位大量的实践经验的基础上，总结出了一整套的二灰碎石级配组成方案，最具代表性之一的是，同济大学生林绣贤教授“论二灰碎石的配比组成”，代表性之二是，苏州市工程管理处的吕锡坤高级工程师的“二灰碎石基层施工技术研讨”一文。上述两篇文章具有一个共同的特点，即对二灰碎石中细集料进行一定的限制，他们认为475 mm通过量在20%的石灰、粉煤灰只占总量(二灰碎石混合料)36%。

表2林—吕氏 二灰碎石中集料的中颗粒组成范围

编号最大标称尺寸/mm通过下列方孔筛(mm)的质量百分率/%37.531.526.519.09.54.752.361.180.60.075131.510090~10064~8552~6324~3316~2312~179~137~103~4226.510090~10063~7429~3917~2513~1910~147~103~4

对比表1、表2二灰碎石集料的组成级配，其差异是很大的，那么，上述两种二灰碎石集料级配哪一种属于悬浮式密级配，哪一种属于嵌锁式密级配，可用“贝雷法”进行分析。贝雷法认为，粗集料中D/2与D/4之差的集料含量与D/2以上集料含量之比，即粗料率CA=(PD/2-PD/4)/(100-PD/2)=0.4~0.8为宜。CA<0.4，混合料必然离析，耐久性差；CA>0.8的混合料稳定性不好。现将表1、表2二灰碎石集料的组成范围中1#、2#级配组成，按贝雷法理论公式分别计算D/2、D/4#筛孔的通过量并分别计算其CA值，列于表3。

从表3中不难看出，无论部颁标准级配和林—吕氏级配均属于密级配，但前者理应属于悬浮式密级配，而后者则属于嵌挤式密级配。可以看出后者级配组成较前者更为学合理。

2二灰碎石无侧限抗压试件中应注意的问题

2.1原材料方面的要求

在二灰碎石生产中，应尽量使用优质石灰，一般应选择二等品以上为宜：而粉煤灰的烧失量宜较小，其化学成分如SiO2、Al203、Fe2O3的总量应大于70%。二灰碎石中的集料部分对压碎值及针片状总量均应符合有关技术标准。

2.2试件制作方面的要求

(1)制作前对二灰碎石混合料应按试验规程认真地进行分样，使其保持较好的均匀性，以减少由于材料不均匀而造成的变异系数Cv过大的问题。

(2)制作称重应准确，应依照现场压实度的要求，试件根据有关试验规程严格的进行计算、称量、制件。

(3)制件时用捣棒将试样分层捣实，一般应控制在3~5层振捣。且要细集料放在底面、四周及上面，尽量使试件的表面平整光滑，杜绝表面开口孔隙过多的现象。

(4)试件制用时，应注意试件上下承压面尽量保持平行，使其承压时受力均匀。

(5)制作高度一定要控制在15 cm± 0.2 mm范围内，否则无法保证其压实度，进而影响其抗压强度。

3二灰碎石无侧限抗压试验实例介绍

在我公司承建的多项工程中，均采用了上述的方法，并取得了良好的路用效果，下面以一组实例来进行介绍，见表4。

该组二灰碎石配合比为石灰∶粉煤灰∶碎石∶瓜子片∶米砂+石屑=6∶14∶40∶24∶16具体级配组成见表5。

表4　二灰碎石无侧限抗压试验记录表

表5　实际二灰碎石级配组成

(2)二灰碎石最大干密度为pmax=2.09 g/cm3，最佳含水量W0=8.5%。

(3)二灰碎石压实度为98%(依照现场施工压实度要求)。

(4)标准养护6 d(即温度25 ℃±2 ℃，湿度>90%)后，浸水1 d进行无侧限抗压试验。

4结语

(1)在施工的几个工程项目中，二灰碎石的级配均采用了表2中的1#级配组成，按如此组成所铺筑的二灰碎石基层成为嵌挤式密实型结构。这将有助于提高半刚性基层抗裂性和抗冲刷能力。

(2)二灰碎石无侧限抗压强度试件制作时，在保证原材料的前提下，注重现场取样的混合料的含水量，一定要在大于最佳含水量，一定要在大于最佳含水量1%~2%；制件时要保持试件表面光滑，尽量避免开口孔隙，试件静压成型后，要有一个稳压的过程(一般保持2~3 min)，以防试件增设回弹影响压实度。

(3)二灰碎石无侧限抗压试件养护时，要掌握好温度、湿度，特别是浸水养生时水温也要保持在25 ℃±2 ℃，否则将影响其无侧限抗压强度。

参考文献：

[1]林绣贤.论Superpave组成配比的特色[J].华东公路，2001，(1).

[2]公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTJ057-34)[S].北京：人民交通出版社，1994.

[3]路路面基层施工技术规范(JTJ034-2000公)[S].北京：人民交通出版社，2000.

A research on two ash macadam with composition and unconfined compression tests

GAO Kui-yuan

(Tangshan Tangcao Expressway Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 063000,China)

Abstract:With the Bailey method aggregate gradation design theory to test the gradation recommended values of two kinds of lime fly ash stabilized gravel aggregate, thus obtains the a more scientific and reasonable gradation, under the condition of this kind of gradation, and expounds the lime fly ash bound macadam unconfined compressive pressure test, test process, keep in good status, should pay attention to several problems.

Keywords:berrefa; suspended gradation; interlocking type gradation;unconfined compression specimens;keep in good status

中图分类号：U416.214

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)01-0037-02

作者简介：高奎元(1981-)，男，助理工程师，研究方向：公路工程。

收稿日期：2015-09-20