- 相關(guān)推薦
淺析舊半剛性基層材料性能的試驗論文
采用水泥作為穩定劑，通過(guò)再生設備對舊半剛性基層材料進(jìn)行現場(chǎng)再生利用是一項先進(jìn)的道路維修技術(shù)。目前，實(shí)際施工中多將舊半剛性基層材料作為新砂石料使用，但由于基層材料水穩再生利用過(guò)程中其原材料性能與新砂石料存在差異，若沒(méi)有對其原材料性能進(jìn)行細致的分析，而簡(jiǎn)單套用新水泥穩定碎石混合料設計體系和應用場(chǎng)合，可能會(huì )導致再生混合料的實(shí)際性能滿(mǎn)足不了路面結構性能的要求，從而造成維修后路面產(chǎn)生早期損壞現象，出現得不償失的困境。因此本文選取4個(gè)不同工程施工現場(chǎng)提取的舊半剛性基層材料對其進(jìn)行原材料性能分析，以評價(jià)其再生可能性及適用性，為實(shí)際施工提供依據。
1舊半剛性基層材料直觀(guān)分析
從4個(gè)不同工程施工現場(chǎng)提取4種舊半剛性基層材料。路面現場(chǎng)銑刨時(shí)先將瀝青面層銑刨裝車(chē)，再將半剛性基層銑刨。
經(jīng)過(guò)對回收的舊路面基層材料的觀(guān)察，發(fā)現少部分集料有新的破碎面，大部分集料被砂漿全部或部分裹附，粗集料呈現出較多的棱角和較粗糙的表面。由于原基層材料中水泥含量低，裹附在集料表面的硬化的砂漿含量較小，且強度極低，手指就能輕易捏碎，形成松散的粉末。這可能會(huì )形成薄弱界面，對再生過(guò)程產(chǎn)生不利影響。但因強度低，拌和過(guò)程中，輕微拌或攪動(dòng)即可破碎成粉體，不會(huì )對水泥冷再生材料的強度產(chǎn)生決定性的負面影響。
由于部分粗集料在銑刨時(shí)會(huì )破碎，因受力而沿紋理開(kāi)裂，產(chǎn)生新的斷面，使顆粒表面更加粗糙，增加了棱角效應，從而增大了再生材料內摩阻力，有利于其強度的形成=。部分集料表面包裹了砂漿，使再生骨料的表面粗糙程度比天然骨料有較大的提高，而砂漿比表面積大，也會(huì )增大集料間的摩擦力，且表面對水泥的吸附力會(huì )增強，也會(huì )進(jìn)一步增強再生材料的強度。
2舊半剛性基層材料級配
將4種舊半剛性基層材料經(jīng)風(fēng)干并通過(guò)水洗法篩分，并將級配組成與懸浮密實(shí)型和骨架密實(shí)型水泥穩定碎石的顆粒組成范圍做對比。
舊半剛性基層材料經(jīng)過(guò)銑刨后，粗骨料有所減少，產(chǎn)生的碎石使細骨料有所增加，而大部分材料各篩孔的分計篩余量的分布較均勻，使其級配更加連續，這有利于舊料形成更密實(shí)的骨架結構，保證強度滿(mǎn)足要求。實(shí)際施工可以通過(guò)篩分試驗，加入所需集料來(lái)調整再生骨料的級配，使基層更密實(shí)，滿(mǎn)足物理力學(xué)指標。
3舊半剛性基層材料活性
石灰中氧化鈣和氧化鎂的含量對二灰類(lèi)材料的強度有明顯的影響，有效鈣鎂含量越高，其活性就越高;有效鈣含量小于20%時(shí)，二灰混合料的強度就會(huì )明顯下降。而水泥中氧化鎂含量是影響水泥性能的品質(zhì)指標之一，也是判斷水泥是否合格的重要依據。
為測定舊半剛性基層材料中有效氧化鈣、氧化鎂含量，以對其進(jìn)行活性分析，參照現行標準JTGE51一2009《公路工程無(wú)機結合料穩定材料試驗規程》中“石灰有效氧化鈣和氧化鎂簡(jiǎn)易測定方法”T0813一1994進(jìn)行試驗(本試驗方法適用于氧化鎂含量在5%以下的低鎂石灰)，
4舊半剛性基層材料骨料強度
這里采用壓碎值指標表征舊半剛性基層材料再生骨料的強度。壓碎值是用來(lái)衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力，它是相對衡量石料強度的一個(gè)指標。壓碎值越小，石料抵抗壓碎的能力也就越大。
為測定舊半剛性基層材料中粗骨料的壓碎值，參照現行標準JTG E42一2005《公路工程集料試驗規程》中“粗集料壓碎值試驗”T0316一2005進(jìn)行試驗，結果見(jiàn)表40
5舊半剛性基層材料吸水率
當骨料吸水飽和時(shí)，其含水率稱(chēng)為吸水率。為測定舊半剛性基層材料的吸水率，參照現行標準JTG E42一2005《公路工程集料試驗規程》中“粗集料密度及吸水率試驗(網(wǎng)籃法)" T0304一2005進(jìn)行試驗，結果如下:
舊半剛性基層材料的吸水率較天然骨料的吸水率高，主要是由于天然骨料的孔體積含量很低，一般低于3%，極少超過(guò)10%，所以常用的天然骨料吸水率都很低。對于舊半剛性基層材料而言，其顆粒棱角多，表面粗糙，組分中包含相當數量的硬化水泥漿體(包裹在骨料的表面或以碎屑的形式存在)，由于漿體自身的孔隙率較大，加上在破碎的過(guò)程中產(chǎn)生了大量的微裂縫，使得舊半剛性基層材料的吸水率要比天然骨料高得多。
舊半剛性基層材料的吸水性好，與新骨料相比較，在配合比相同的條件下，水灰比會(huì )更小，有利于增加基層強度。其表面被砂漿包裹以后，增大了比表面積，增加的縫隙使水泥容易進(jìn)入，吸附力、粘聚力隨之增強。而一些銑刨后的大粒徑粗骨料產(chǎn)生新斷面，斷面更加粗糙，使級配增加了連續性，可見(jiàn)舊半剛性基層材料再生的可能性很大。
6舊半剛性基層材料再生后適用性評價(jià)
以水泥作為穩定劑，不摻加新骨料，對4種半剛性基層材料進(jìn)行再生，最終測定其無(wú)側限抗壓強度，以此作為評價(jià)指標。
6. 1確定最佳含水率及最大干密度
混合料的最佳含水量和最大干密度的確定依據現行標準JTG E51一2009《公路工程無(wú)機結合料穩定材料試驗規程》中“無(wú)機結合料穩定材料擊實(shí)試驗方法”(T0804一1994)的丙法進(jìn)行。4種舊半剛性基層材料按3% ,4% ,5%三種不同水泥摻量進(jìn)行擊實(shí)試驗，確定最大干密度和最佳含水量。
7結語(yǔ)
本文對4種不同工程舊半剛性基層材料原材料性能進(jìn)行試驗分析以及再生后適用性能評價(jià)，得出了以下結論:
(1)回收的舊路面基層材料少部分集料有新的破碎面，大部分集料被砂漿全部或部分裹附，這使得集料表面更為粗糙，比表面積增加，增大了集料之間的摩擦力以及對水泥的吸附力，有助于再生料強度的形成。
(2)舊半剛性基層材料經(jīng)銑刨后，其級配較為連續，基本滿(mǎn)足傳統懸浮密實(shí)型級配范圍的要求，同時(shí)滿(mǎn)足現行標準JTG F41一2008《公路瀝青路面再生技術(shù)規范》中高速公路和一級公路的級配范圍要求。
(3)舊半剛性基層材料中有效氧化鈣和氧化鎂的含量己很少，殘留活性己基本喪失。
(4)再生粗骨料的壓碎值較天然粗骨料的壓碎值大，但仍然滿(mǎn)足規范中的骨料壓碎值的范圍要求，說(shuō)明再生骨料具有一定的強度。
(5)舊半剛性基層材料的吸水率較天然碎石的吸水率高，表明舊半剛性基層材料的吸水性好，與新骨料相比較，在配合比相同的條件下，水灰比會(huì )更小，有利于增加基層強度。
(6) 4種舊半鋼性基層材料水穩再生后的強度均滿(mǎn)足規范中各等級公路底基層的強度要求，可以采用摻加新骨料以?xún)?yōu)化再生混合料級配、適當增加水泥用量等技術(shù)手段來(lái)提高再生混合料的力學(xué)性能以滿(mǎn)足各等級公路基層的強度要求。
【淺析舊半剛性基層材料性能的試驗論文】相關(guān)文章：
淺析半剛性連接鋼框架結構的研究與設計03-01
試析半剛性基層瀝青路面的病害及養護11-22
探析半剛性基層瀝青路面的養護維修對策03-21
試析半剛性基層瀝青路面的養護維修對策03-07
論半剛性基層瀝青路面的病害特點(diǎn)及維修途徑03-26
淺探半剛性基層瀝青路面的養護維修對策03-18
闡述木塑的材料對材料力學(xué)性能的影響研究論文11-08
再生高性能混凝土抗碳化性能試驗研究03-17