文档介绍：水泥粉煤灰稳定碎石基层的耐久性
摘要为了研究水泥粉煤灰稳定碎石的路用性能,将粉煤灰当成细集料考虑,采用不同的配合比制备试件,对其抗冲刷性能、疲劳性能和抗冻性能进行了分析。研究结果表明:粉煤灰掺量不宜过多,尽量不超过10%;当粉煤灰掺量为10%时,冻融前强度比较高,但是冻融后强度损失较大;考虑抗冲刷性能和抗冻性能,水泥掺量不宜小于5%。
关键词道路工程;水泥粉煤灰;耐久性;基层
中图分类号:
文献标志码:b
文章编号:1000—033x(2012)07—0047—02
0 引言
水泥粉煤灰稳定碎石是一类具有较好路用性能的基层材料,目前已成为中国高等级公路广泛采用的半刚性基层材料,在中国河南、河北等省份被广泛使用。有很多学者针对水泥粉煤灰稳定碎石的相关性能展开了大量试验研究,研究结果发现水泥粉煤灰稳定碎石存在诸如强度低、收缩大、开裂现象较为严重等问题。配合比优化设计、合理的施工工艺与质量控制可以减缓上述问题的发生。对此,本文考虑将粉煤灰当成细集料,即水泥外掺、粉煤灰内掺,通过配合比优化对其耐久性进行试验研究,分析水泥、粉煤灰的掺量对耐久性的影响。
1 原材料
(1)水泥。,细度()%,%,安定性合格。
(2)粉煤灰。试验所用粉煤灰均产自伊川电厂,为湿排灰,氧化物含量大于70%。粉煤灰的物理性能见表1。
(3)碎石。满足相关技术规范中关于碎石的质量要求。试验采用的5~10mm、10~20mm和10~30mm碎石均产自偃师石料场。
(4)细集料。建议采用含泥量小的中粗砂作细集料。
在进行试验前,按照不同掺量配合比制作试件。将粉煤灰当成细集料考虑,采用的比例见表2。
2 耐久性能分析
(1)试件制备。按照标准方法制备中
φ15cm×15cm的试件,养生180d,然后浸水1d。
(2)试验方法。采用振动台和钢容器作为基本试验设备,钢容器内径240mm,高200mm,将钢容器置于振动台上,加50mm高的水后将试件放入中间,并在试件上加荷2750g,振动频率为50hz,振动5min后,收集冲刷残余物,烘干后称其质量进行比较。试验结果如表3所示。
1号、2号、5号试件的水泥剂量固定在5%,粉煤灰的掺量分别为0%、5%、10%,试件抗冲刷性能试验结果表明掺加粉煤灰可以影响到基层的抗冲刷性能。粉煤灰掺量为5%时,与不掺粉煤灰试件的(相当于水泥稳定碎石)试验结果相差不大,但掺量不宜过多,尽量不要超过10%。
2号、3号、4号试件粉煤灰掺量固定在5%,水泥剂量分别为5%、4%、3%,、、
·min—1。可以看出水泥剂量对混合料抗冲刷性能的影响:水泥剂量为3%时,单位时间冲刷量最大;水泥剂量大于或等于4%时。单位时间冲刷量急剧减小。这是因为水泥的水化产物和水泥与粉煤灰的火山灰反应产物均为胶结物,它们有稳定和牵制混合料中细料成分不被动水压力冲掉的能力。当水泥剂量较小时,胶结物含量不足,未反应粉煤灰相对较多。且部分细料因摆脱了胶结物的牵制和稳定作用而被冲掉,故单位时间冲刷量最大;当水泥的剂量不断增加,胶结物含量也逐渐增