原创《级配对悬浮密实结构水稳碎石性能的影响》：这篇密实论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：本文主要研究了水泥稳定碎石级配在规范允许的范围内变化时,水泥稳定碎石性能的变化规律.结果表明：级配变化对强度的影响较明显,且级配中线是7d无侧限抗压强度最大值；级配中线的最大干密度最大,且从级配上线到级配中线的变化过程中最大干密度逐渐增加,而从级配中线到级配下线的变化过程中最大干密度又逐渐变小；随着含水量的增加,无侧限抗压强度也逐渐增加,达到最佳含水量后随着含水量的增加,无侧限抗压强度又逐渐减小.
关键词：级配；水泥稳定碎石；性能
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.023
改革开放后我国公路建设获得了长足提升,有力的保障了国民经济的增长以及社会的完善[1].由于我国幅员辽阔,气候和环境变化多样,在公路工程设计和施工中,路面结构形式也多种多样,同时,随着社会的进步和经济条件的逐步改善,路面结构中基层已经大面积使用水泥稳定碎石.加上水泥稳定碎石材料来源广泛,施工工艺成熟可靠,后期强度高等优点被广泛使用[2].水泥稳定碎石性能主要受到原材料性能、级配状况、水泥剂量、施工工艺及洒水养护等因素的综合影响[3-5].半刚性基层的主要作用是承受上部面层传递下来的能量,然后传递到路基中.通过已有研究成果表面,水泥使用量对水泥稳定碎石能力的作用,但是系统的研究级配对水泥稳定碎石性能的效果目前还没有报道.本文通过级配的变化来研究级配对水泥稳定碎石性能的作用变化趋势.
1 原材料
水泥：山水牌PO32. 5 普通硅酸盐水泥.
水：自来水,符合规范要求
粉煤灰：普通粉煤灰,浙江发电厂.
集料：在测定集料的技术性质和单级配的基础上,根据实验需要组合成符合技术指标的三种不同级配.具体性能指标如表1所示：
2 研究方法
本文主要分析级配的变化对水泥稳定碎石性能的影响,基本思路是在水泥使用量固定的情况下,在规范允许的范围内,以级配最高标准、级配中级标准、级配最低标准三种不同的级配分别拌合水泥稳定碎石,测定水泥稳定碎石的性能,从而推断出级配对性能的影响元素.
3 实验结果与分析
水泥剂量固定中最常用5%,做标准击实实验以及无侧限抗压特性实验,分别测定最佳含水量、最大干密度、以及7d抗压特性,分析级配对其性能的影响.
3.1 级配对最佳含水量的影响
由图1可以看出,在水泥剂量固定的情况下,最佳含水量的变化时有规律的,从级配上线到级配下线的变化过程中,最佳含水量不断增加.但是变化规律是不固定的,从级配上线变化至中线,最优含水量从5.0%上升至5.5%,增加了0.5%,而从级配中线到级配下线的变化过程中,最佳含水量只增加了0.2%,最优含水量的变化率远小于从级配上线到下线.通过研究可以推出因素可能是是在级配的变化过程中,细集料含量逐渐上升,从而导致最佳含水量逐渐上升；但是级配中线是最佳的悬浮密实结构,所以超过级配中线后最佳含水量变化率就减缓.
3.2 级配对强度的影响
由图2可以看出级配变化对强度的影响较明显,且级配中线是7d无侧限抗压强度最大值.同时可以观察到从级配上线到级配中线的变化过程中,7d无侧限抗压强度从3.04Mpa增长到3.68Mpa,增长了21%,分析认为原因是级配中线的粒径分布广,虽然还是悬浮密实结构,但是已经有些类似于骨架密实结构,粗骨料形成骨架,细集料填充于粗骨料形成的空隙中,加上水泥的粘结作用,形成既有嵌挤作用,又有粘结作用的密实水泥稳定碎石结构.从级配中线到级配下线的变化过程中强度又变小,但是下降的速率远小于从级配上线到级配中线的变化.在整个级配形式中,强度从大到小的依次顺序为级配中线、级配下线、级配上线,并且从级配中线到级配上线强度的变化远大于从级配中线到级配下线.
3.3 级配对最大干密度的影响
由图3能够发现三种级配中,中线的最大干密度最大,且由级配上线到级配中线的变化过程中最大干密度逐渐增加,而从级配中线到下线的变化过程中此密度又逐渐变小.分析认为原因是级配中线情况下粗细集料适当,粗集料悬浮于细集料之中,从而使最大干密度略大于级配上线和级配下线.
3.4 级配中线情况下含水量对强度的影响
根据上面的三个实验可以得出级配中线时最大干密度和强度都是最佳值,以级配中线为基础,水泥剂量选择5%,制作无侧限试件,进一步研究其中水量不同对性能的作用效果,水量分别选择3%、4%、5%、6%、7%、8%,强度变化规律如图4所示.
由图4可以看出,级配中线情况下水泥稳定碎石最优水的含量是5%左右.在水的含量比较少的情况下,水的含量由小到大变化时,无侧限抗压特性也逐渐增加,且增长速率基本一致.原因是水在稳定碎石中除了为该物质的水化提供水分外,还起到润滑作用,是随着含水量增加,碎石颗粒、细集料和水泥颗粒表面都被水分包裹,减弱了摩擦阻力,使密实度不断增加,从而使水泥稳定碎石的无侧限抗压强度不断增加.如果水的含量高于最优水的含量后,伴随着水的含量的逐渐上升,无侧限抗压特性又逐渐减弱.关键因素是由于水量过多,在固定空间内造成碎石和水泥含量的减小,进而造成密实度降低,进而使无侧限抗压强度降低.同时通过该图能够发现,水的含量超过最优含水量后强度的下降速率不同.含水量从5%到7%时的下降速率小于从7%到8%的下降速率.
3.5 级配中线情况下水泥剂量对强度的影响
以级配中线为基本,水的含量选择5%,制作无侧限实验元件,进一步研究水泥剂量不同对强度的影响,水泥剂量分别选择3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%、6.5%,强度变化规律如图5所示.
从图5能够发现,在级配中线情况下,随着水泥使用量的不同,抗压特性也逐渐的改变.水泥使用量处在3.5%～5.0%之间,抗压特性呈现直线增加.分析认为：水泥使用量逐渐增多,在整个水泥稳定碎石中起作用的水泥有效成分也不断增多,随着进一步水化和硬化,水泥对级配碎石的凝结作用不断增加,所以无侧限抗压强度也会不断增加；但是水泥剂量从3.5%到4.0%和从4.0%到4.5%之间变化的速率是不同的,前者强度增加了0.6Mpa,后者强度增加了0.8Mpa,速率稍有增加,原因是当水泥使用量在3.5%的时候,水泥数量相对太少,反应生产的水化物也少,不能形成足够强度.在最佳含水量5%时,无侧限抗压特性达到4.2Mpa,水泥剂量的增多,无侧限抗压特性又有增加,但是增加的幅度非常小,水泥使用量从5%到5.5%时,抗压强度只增加了0.2Mpa；而且水泥使用量由5.5%变化至6.0时,研究特性几乎没有变化.
4 结论
通过以上实验数据可以得出以下结论：（1）级配变化对强度的影响较明显,且级配中线是7d无侧限抗压强度最大值；（2）级配中线的最大干密度最大,且从级配上线到级配中线的变化过程中最大干密度逐渐增加,而从级配中线到级配下线的变化过程中最大干密度又逐渐变小；（3）随着含水量的增加,无侧限抗压强度也逐渐增加,达到最佳含水量后随着含水量的增加,无侧限抗压强度又逐渐减小.
参考文献：
[1]王兴元.影响水稳碎石强度的级配因素研究[J].交通标准化,2011（10）：28-30.
[2]陈彦超,陈晓.水稳碎石强度影响因素分析[J].科技创新导报,2007（36）：57-58.
[3]李秀廷,王玉果.水稳碎石基层强度影响因素分析[J].交通标准化,2009（05）：28-35.
[4]施磊.水泥剂量及级配对水稳碎石抗压强度的影响[J].山西建筑,2016（05）：121-123.
[5]李洪波,張辛杰,刘国柱等.骨架密实与悬浮密实结构水稳碎石在焦桐高速登封至汝州段上的对比应用研究[J].公路交通科技,2015（08）：81-83.
作者简介：刘振川（1973-）,男,广东中山人,工程师,主要从事公路工程建设管理工作.
密实论文参考资料：
结论：级配对悬浮密实结构水稳碎石性能的影响为适合密实论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关密实开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
