（模式识别与智能系统专业论文）水泥稳定碎石基层开裂及抗疲劳性能的研究.pdf

合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工 业大学硕士学位论文质量要求。 答辩委员会签名：( 工作单位、职称) 主席： 导师： 蕾垒匙， 投缁 瓣础 燧蟛 兽 幻隐 。 础舷沁 爱影乃、运胳确蕊 参麟 一 ，次 要玲 ： 盛蜉。 员辱、铲 罨一铺了 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加本以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得盒8 墨些厶堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 擎能论文释= 毳签字：皿镑 籀掌疆嬲：，r 年彩月矽缓 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒目曼些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权盒壁王些丕 兰l 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学镜论文菊签名： 江饼 签字弱嬲参p ，年劳髑彳圜 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：禾疋 通讯地址： 导筛签名：压裂 签字弱期：2 刃年簪熙节囝 电话：f p 够77 7 毋夕 邮编： 水泥稳定碎石基层开裂及抗疲劳性能的研究 摘要 水泥稳定碎石基层由于具有较高的强度、良好的整体性与稳定性，在我国 高速公路建设中得到了广泛应用。但水泥稳定碎石基层也存在易产生裂缝的问 题，不仅影响道路的平整度和行驶的舒适性，对道路结构耐久性也构成了威胁。 为提高水泥稳定碎石基层疲劳抗裂性能，本文研究矿料级配、最大粒径、 密实度、水泥剂量、养护龄期等不同参数对水泥稳定碎石强度及疲劳特性的影 响规律。选择骨架密实结构、悬浮密实结构共五种级配，探讨级配对抗压强度、 抗折强度的影响规律；探讨最大粒径、不同密实度、水泥剂量对抗压强度及抗 折强度的影响规律；采用小梁弯曲疲劳试验，测试不同级配水泥稳定碎石试件 的疲劳次数，采集应力、应变指标。 水泥稳定碎石级配对水稳混合料基层的抗折强度有很大的影响，骨架密实 结构的抗折强度高于密实悬浮结构，最大粒径减小及粗集料的减少不利于抗折 强度的提高，具有良好的密实度会提高抗折强度；级配对强度的影响，抗折强 度与抗压强度规律不同，矿料级配中4 7 5 c m 筛孔通过率低，粗集料含量大时， 试件抗折强度比较高，抗压强度则随着细集料的增多，强度增大；成型方式对 材料强度有明显影响，碾压成型试件抗压强度明显高于静压成型的试件；不同 、级配的水泥稳定碎石试件，疲劳特性差别明显，骨架密实结构试件的疲劳性能 优于悬浮密实结构；考察疲劳抗裂性，应考察疲劳次数及极限拉应变两个因素。 抗裂性能好的级配处于临界破坏状态是，弹性模量处于适中水平，在5 5 0 m p a 左右。极限拉应变达到2 5 0 0 9 e ，级配设计合理的骨架密实性结构可以达到强度 高、抗变形能力好的要求。级配影响基层材料的抗疲劳及开裂性能，应以抗压 强度、抗折强度、极限拉应变为综合设计指标，对基层进行材料设计，仅以抗 压强度是不够的。 关键词：道路工程；基层；水泥稳定碎石；强度；疲劳 t h er e s e a r c ho fc e m e n ts t a b i l i z e dg r a v e lc r a c k i n g a n d a n t i - f a t i g u ep e r f o r m a n c e a b s t r a c t c e m e n ts t a b i l i z e dm a c a d a mh a sb e e nw i d e l yu s e do nt h ec o n s t r u c t i o no fe x p r e s s w a y s i nc h i n ab e c a u s eo fi t sh i g hs t r e n g t h ，f i n ei n t e g r i t ya n ds t a b i l i t y h o w e v e lt h ef r a c t u r e p r o b l e m ，t h a tc e m e n ts t a b i l i z e dm a c a d a me x i s t s ，n o to n l ya f f e c t sr o a df l a t n e s sa n d c o m f o r t a b l e n e s so ft r a v e l l i n g ，b u ta l s ot h r e a t sp a v e m e n td u r a b i l i t y f o rt h eg o a lo fi m p r o v i n gt h eb a s ef a t i g u ea n t i c r a c k i n gp e r f o r m a n c eo fc e m e n t s t a b i l i z e da g g r e g a t e ，t h i sp a p e ra n a l y z e st h ei n v e s t i g a t ed i s c i p l i n eo fc e m e n ts t a b i l i z e d a g g r e g a t es t r e n g t ha n df a t i g u ep r o p e r t i e sf r o md i f f e r e n tp a r a m e t e r ss u c ha sa g g r e g a t e g r a d a t i o n ，m a x i m u ms i z e ，c o m p a c t n e s s ，c e m e n tc o n t e n t ，c u n n ga g e ，e t c i ti n v e s t i g a t e st h e i n v e s t i g a t el a w o fc o m p r e s s i v ea n df l e x u r a ls t r e n g t hf r o mg r a d u a t i o nb ys e l e c t i n gf i v e 盯a d i n ga sf r a m e w o r k & s u s p e n d e dd e n s es t r u c t u r e ；t h a np r o b e st h em a x i m u ms i z e ， d i f f e r e md e n s i t i e s a n dc e m e n td o s e w et e s t e dt h ef a t i g u et i m e so fc e m e n ts t a b i l i z e d m a c a d a ms p e c i m e n sf r o md i f f e r e n tg r a d a t i o nb yt r a b e c u l a l - f l e x u r a l - t e n s i l eb e n d i n gf a t i g u e t e s t s a n dg a t h e r e dt h ei n d i c a t o r so fs t r e s s & s t r a i n t h eg r a d u a t i o no fc e m e n ts t a b i l i z e dm a c a d a mh a sag r e a ti n f l u e n c eo nf l e x u r a ls t r e n g t ho f t h ec e m e n ts t a b i l i t ym i x t u r eb a s ec o u r s e a n dt h ef l e x u r a ls t r e n g t ho ff r a m e w o r kd e n s e s t r u c t u r ei sh i g h e rt h a nt h ed e n s e s u s p e n d i n go n e t h er e d u c t i o no fc o a r s ea g g r e g a t ea n d d e c r e a s eo fm a x i m u mp a r t i c l es i z ei sn o tc o n d u c i v et ot h ee l e v a t i o no ff l e x u r a ls t r e n g t h ，y e t w e l ld e n s i t yw i l le n h a n c ef l e x u r a ls t r e n g t h w h e nt a l k i n ga b o u tt h ei n f l u e n c eo ns t r e n g t h f r o mg r a d u a t i o n i t si n d i c a t e st h a td i f f e r e n tl a w ss h o wb e t w e e nf l e x u r a l & c o m p r e s s i v e s t r e n g t h s p e c i m e n s f l e x u r a ls t r e n g t hb e c o m e sh i g h e rw h e ni tg e t sal o wp a s sr a t eo f 4 7 5 c mm e s hi na g g r e g a t eg r a d i n g w h i l ec o m p r e s s i v es t r e n g t hc o m p o r th i g h e rf o l l o w i n g t h ei n c r e a s ei nf i n ea g g r e g a t e m o l d i n gm a n n e rp l a yas i g n i f i c a n tr o l eo nm a t e r i a ls t r e n g t h ， s p e c i m e nc o m p r e s s i v es t r e n g t ht h a tm o l d e db yr o l l i n gf o r m i n gi so b v i o u s l yh i g h e rt h a n i s o s t a t i cp r e s s i n go n e t h e r e sas i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nf a t i g u ec h a r a c t e r i s t i cf r o m d i f f e r e n tg r a d u a t i o no fc e m e n ts t a b i l i z e dm a c a d a ms p e c i m e n s s k e l e t o nd e n s es t r u c t u r e s p e c i m e n sf a t i g u ep e r f o r m a n c ei ss u p e r i o rt ot h es u s p e n d e dd e n s es t r u c t u r eo n e j 缪西e n i n v e s t i g a t et h ef a t i g ec r a c kr e s i s t a n c e w es h o u l di n v e s t i g a t et h et w of a c t o r so f u l t i m a t e t e n s i l es t r a i na n df a t i g et i m e s t h ec r i t i c a ls t a t eo fag o o dc r a c kr e s i s t a n c eg r a d i n gi st h e e l a s t i cm o d u l u sw i t hm o d e r a t el e v e l s w h i c hi sa r o u n d 5 5 0 m p a g r a d i n g i n f l u e n t t h ep e r f o r m a n c ef a t i g u ea n dc r a c k i n go f b a s em a t e r i a l d e s i g ns p e c i f i c a t i o n ss h o u l db e d i f i n e db yc o m p r e s s i v es t r e n g t h ，f l e x u r a ls t r e n g t h ，u l t i m a t et e n s i l es t r a i n i ti sn o te n o u g h f o rb a s ec o u r s em a t e r i a ld e s i g no n l yb yc o m p r e s s i v es t r e n g t h k e yw o r d s ：r o a de n g i n e e r i n g ；b a s ec o u r s e ；c e m e n ts t a b i l i z e dm a c a d a m ；c e m e n t s t a b i l i z e dm a c a d a m ；f a t ig u e 致谢 本研究及学位论文是在我的导师扈惠敏老师的悉心指导和亲切 关怀下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的 工作作风，都深深的感染和教育着我，扈老师不仅在学习上给我以 精心的指导，更是在为人处事上让我受益匪浅，获益良多，在此， 谨向扈老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 感谢教研室的师弟和我的朋友们，在试验和完成论文过程中给予 我的帮助，在此接受我最诚挚的谢意。还要感谢我的家人，一直以 来对我学习生活上的关心。谢谢你们! 汪锋 2 0 11 年4 月 目录 第一章绪论1 1 1 课题来源1 1 2 目的及意义2 1 3 研究应用现状2 1 4 本课题研究的主要内容及拟解决的问题和预期效果：3 1 4 1 研究的主要内容一3 1 4 2 拟解决的问题3 第二章原材料的特性5 2 1 原材料选择与试验5 2 1 1 水泥性能指标5 2 1 2 集料性能指标7 2 1 3 确定混合料级配1 1 2 2小结1 2 第三章水稳碎石配合比设计1 3 3 1 水泥稳定混合料反应机理分析1 3 3 2 级配设计1 3 3 2 1 初选级配1 3 3 2 2 集料击实1 4 3 2 3 无侧限抗压强度检验2 0 3 4 3 无侧限抗压强度实验结果一2 4 3 3 本章小结2 5 第四章水泥稳定碎石基层路用性能研究一2 6 4 1 水泥稳定碎石抗折强度2 6 4 1 1 不同水泥剂量和龄期对抗折强度的影响3 0 4 2 水泥稳定碎石基层车辙板抗压强度3 3 4 3 本章小结3 9 第五章水泥稳定碎石基层疲劳试验一4 0 5 1 疲劳试验以及疲劳试验方法的确定4 0 5 1 1 试件成型和试验参数：4 l 5 1 2 荷载控制模式，荷载取值和荷载波形，以及应力水平的选择4 2 5 1 3 疲劳试验过程4 3 5 2 疲劳试验的分析4 5 5 2 1 应变变化4 5 5 2 2 弹性模量与极限拉应变4 9 5 3 本章小结5 0 第六章主要结论和建议一5 1 6 1 主要结论5l 6 2 进一步研究和展望5 l 第一章绪论 1 1 课题来源 进入8 0 年代以来。随着我国经济的迅速发展，高等级公路的里程不断增加。 为适应高等级公路重交通、重载对道路的要求，“半刚性路面被大量用于高 等级公路路面。半刚性路面具有较高的强度和承载能力，其抗压强度和抗压弹 性模量及抗弯拉强度都具有随龄期而不断增长的特性；半刚性基层刚度大，使 其上沥青面层弯拉应力值较小( 一般 4 5 2 5 03 7 m m 终凝时间m i n 4 h 6 h t s lo h 指 标 根据以上试验数据可以看出试验用水泥各项参数均能满足规范要求。 2 1 2 集料性能指标 本课题集料采用经过反击式破碎机轧制的石质坚硬、清洁、干燥，并具有 足够的强度和耐磨耗性，其颗料形状应具有棱角，不含风化颗粒近立方体颗粒 的碎石，不得含有软质和其它杂质。本课题选用的花岗岩粗集料分别为三档， 7 1 拌( 2 0 3 0 m m ) 、2 群( 10 - 2 0 m m ) 、3 群( 5 10 m m ) 。试验测定集料的物理力学性质， 包括集料的压碎值、细长扁平颗粒含量、密度、吸水率等。 ( 1 ) 集料压碎值 集料的压碎值是用来衡量集料在逐渐增加荷载的作用下抵抗压碎的能力， 是衡量集料力学性能的重要指标之一，这一项指标在我国极为重视，是评定其 在公路工程中的适用性的基本数值。 取9 5 m m 1 3 2 m m 集料3 0 0 0 9 ，分三次放入压实仪桶，在压力机下加载到 4 0 0 k n ( 加载时间10 m i n ) ，卸载后取出压碎的集料倒入2 3 6 m m 的方孔筛，测 得通过2 3 6 m m 筛孔压碎集料的重量再除以总重量，按照式( 2 1 ) 计算得出压 碎值。具体数值见表2 - 6 ，压碎值是表征集料强度的一个参数。 q a = ( m 0 - m 1 1 m 0 水1 0 0 ( 2 1 ) 式中：q a 一压碎值，； m 0 一试样的质量，g ； m l 一试验后筛余的试样质量，g 。 表2 - 6集料乐碎值试验记录 试验试验前试样质量试验后通过2 3 6 m m 压碎值( ) 集 次数 ( g )筛孔细料质量( g ) 实测值平均值 料 压 13 3 9 3 6 96 2 7 4l8 5 碎 23 0 0 0 5 46 2 6 7 62 0 91 9 6 值 33 0 0 5 8 2 5 9 0 9 419 7 根据公路水泥混凝土路面施工技术规范( j t gf 3 0 2 0 0 3 ) 的要求，花岗 岩粗集料的压碎值应 3 2 拌， 含水率数值总体偏小，试验用集料比较干燥，符合试验要求。 从以上数据可以看出粗集料具有较高强度和较好的颗粒形状，各项指标均 l o 能满足规范要求。 ( 6 ) 细集料的表观密度 细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的机制砂。 本课题所用的细集料是：花岗岩机制砂( 4 拌) 用“容量瓶法”分别测其表观密 度，试验结果见表2 1 1 表2 1 l花岗岩机制砂表观密度 试验试样烘干 试样+ 水+ 水+ 瓶质 表观密度( g c m 3 ) 4 群料 次数质量( g ) 瓶质量 ( g ) 量( g )个别值平均值 ( 0 3 m 13 0 2 1 48 5 7 2 3 6 6 7 2 22 6 9 5 m ) 2 6 8 7 23 0 5 6 38 4 4 3 3 6 5 2 8 22 6 7 8 细集料各项指标也均能满足要求。 2 1 3 确定混合料级配 矿料级配是构成集料的不同粒径颗粒之间组成的比例关系，颗粒级配的优 劣直接关系到基层材料的抗收缩性能和强度。按照规范要求1 对花岗岩集料进 行筛分实验，采用标准方孔筛，筛孔尺寸为o 0 7 5 3 1 5 m m 。 由于公路沥青路面设计规范( j t gd 5 0 2 0 0 6 ) 规定水泥稳定碎石做基层 时的颗粒组成范围，骨架密实型水泥稳定类基层集料的最大粒径不大于 31 5 m m ，集料级配范围宜符合表2 1 2 的要求。根据集料筛分结果( 表2 13 ) ，确 定水稳碎石混合料级配。本研究初选四种级配，其中级配1 群3 # 为骨架密实型级 配，级配4 # 为悬浮密实型级配。 表2 1 2骨架密实型水泥稳定类集料级配 通过下列方筛孔( m m ) 的质量百分率( ) 层位 31 51 9 09 5 04 7 52 3 60 60 0 7 5 基层1 0 06 8 8 63 8 5 82 2 3 21 6 2 88 150 3 表2 1 3单集料级配 筛孔尺寸 _ 通过 31 52 6 51 91 61 3 29 54 7 52 3 61 180 6o 3o 20 0 7 5 百分率 1 撑集料 1 0 0 08 9 8 59 9 51 20 ( 2 0 30 m m ) 2 撑集料 1 0 08 5 75 3 72 4 91 7 o 5 o f 1 0 2 0 m m ) 3 群集料 1 0 09 1 58 8o 15o f 5 - 1 0 m m ) 4 存集料 10 09 2 37 4 75 6 73 8 42 5 4l5 6 r 0 - 3 m m ) 通过表中数据可以看出单集料的级配基本符合表2 1 2 骨架密实型水泥稳 定类集料级配的要求，故集料的颗粒级配良好，可以满足试验的需求。 2 2小结 本章给出了试验用原材料的性能测试结果，介绍水泥稳定碎石基层混合料 性能研究的室内试验方案和试验方法。经试验检测，本论文采用的集料压碎值， 表观密度和吸水率，水泥的初凝终凝时间，胶砂强度，集料的含水率，表观密 度，表干密度，毛体积密度，针片状含量，集料的吸水率，含泥量以及细集料 的表观密度等均符合规范要求，并通过了集料的筛分实验，证明集料的颗粒级 配良好。 1 2 第三章水稳碎石配合比设计 3 1 水泥稳定混合料反应机理分析 在具有一定级配的碎石中，掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压 实和养生后，当其强度符合规定的要求时，称为水泥稳定碎石水泥稳定碎石具有 良好的板体性，它的水稳性和抗冻性比石灰稳定土好，因此为了研究其特性及配 合比设计，这里对水泥稳定类粒料的强度形成机理及影响强度的因素做简要说 明和分析1 。 3 2级配设计 粒料类基层结构基本可分为骨架密实结构，悬浮密实结构两种”。 ( 1 ) 当混合料为骨架密实结构时( 图c ) 其含有适量的细集料，以填充集 料间的空隙。这类混合料是靠集料间的摩阻力来获得稳定性，这种级配类型具 有抗剪强度和密实度高，透水性低，施工时较易压实等优点。缺点是抗压强度 相对较低，且对集料配比的合理性要求较高。 ( 2 ) 当混合料为悬浮密实结构时( 图a ) 因为其含有较多的细集料而使粗集 料之间不能接触，即粗集料悬浮于细集料之中，这类混合料施工时很容易压实， 但其压实度较低，很难透水，易冰冻，强度和稳定性受含水量影响较大且抗折 强度不高，但一般情况下抗压强度较易保证。 - ) 悬浮密实结构鳓青架孔豫结构 i c ) 骨架密实结j q 图3 1 粒料基层结构类型 本文通过实验数据来比较骨架密实性和悬浮密实性的强度，疲劳性能。综 合比较选择骨架密实性作为主要的级配研究对象。通过不同的骨架密实类型来 进行对比，最终确定最优配合比。确定级配的具体方法如下： 3 2 1 初选级配 水泥稳定碎石具有强度高、整体性好的优点，因此是用于高等级公路基层、 底基层的常用材料，但水稳基层也具有易产生裂缝的缺点，进而引起沥青面层的 反射裂缝所以必须进行合理的配合比设计，使水泥稳定碎石具有强度高、抗裂 性好的性能。水泥稳定碎石的结构形式有骨架密实结构、骨架空隙结构和悬浮 密实结构。悬浮密实结构比较密实，强度较高，但由于细集料质量分数大，易产 生裂缝。骨架密实结构中粗集料质量分数大，细集料质量分数少，最佳含水量 下降。粗集料可以形成骨架，细集料填充骨架的空隙，结构密实，抗收缩性能强。 本研究初选四种粗细不同级配类型，其中级配1 3 为骨架密实型级配，配合比 分别为级配一( 2 2 ：2 8 ：2 5 ：2 5 ) ，级配二( 2 3 ：2 9 ：2 5 ：2 3 ) ，级配三( 2 0 ：2 7 ：2 6 ：2 7 ) 级配4 为悬浮密实型级配，配比为( 8 ：18 ：3 8 ：3 6 ) ”，矿料比例及合成级配见 表3 1 。 表3 1混合料合成级配结果 级配1 2 2 ：2 8 ：2 5 ：2 5 级配2 2 3 ：2 9 ：2 5 ：2 3 级配3 2 0 ：2 7 ：2 6 ：2 7 级配4 8 ：18 3 83 6 图3 - 2混合料合成级配曲线 3 2 2 集料击实 通过对水泥稳定碎石( 在水泥水化前) 进行击实试验1 ，绘制稳定土的含 水量干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量o ( ) 和最大干密度p d ( g c m 3 ) 。 1 4 本文击实试验根据公路工程无机结合料稳定材料试验规程j t j 0 5 7 9 4 ( t 0 8 0 4 9 4 ) 丙法进行击实。击实试验过程中必须注意修正含水量，否则 得出含水量比较大，不符合试验实际情况。本文水泥剂量4 0 为例，来说明干 密度和最佳含水量的确定1 。 首先将同一级配的混合料制备四份，每份重约5 5 k g ( 风干质量) 。预定 3 ，4 ，5 ，6 ，7 五个不同的含水量，依次相差1 。按相应的含水量拌料后， 分三次加入击实仪中进行击实。并称取击实前量桶+ 湿料重m ，将击实后的试样 表面用刮刀齐击实桶顶刮平并称其总质量m ，。然后把击实后的集料分批倒入称 重器上，称取不少于1 4 0 0 k g 的试样放入1 0 5 1 1 0 温度下的烘箱中烘干，测其 含水量c o 。按式( 3 1 ) 、( 3 - 2 ) 分别计算其干密度，及其湿密度 。 肪= 鱼1 + 0 01 0 9 p 湿= m i 一聊2 表3 2 击实试验结果( 级配一) ( 3 1 ) ( 3 2 ) 级配一击实实验 预计含水量 3 4 5 6 7 干湿样质量g 5 0 5 0 7 85 2 8 1 7 35 3 8 2 0 25 3 7 1 2 45 3 0 1 2 5 密 湿密度g c m 3 2 3 2 0 2 4 2 6 2 4 7 22 4 6 72 4 3 5 度 干密度g c m 3 2 2 4 42 3 2 3 2 3 5 0 2 3 3 3 2 2 8 6 含湿样质量g 1 4 1 7 0 51 4 6 3 8 11 4 7 7 2 71 4 3 8 5 11 4 8 4 5 9 水干试样质量g 1 3 7 0 7 91 4 0 1 4 51 4 0 3 9 71 3 6 0 1 71 3 9 3 7 8 且 含水量 3 44 45 25 8 6 5 里 注：水泥含量为4 为5 2 3 。 表3 3 击实试验结果( 级配二) 级配二击实曲线 预计含水量 3 4 5 6 7 干 湿样质量g 4 9 3 4 5 45 1 0 7 8 15 3 5 2 3 65 3 1 1 0 65 2 1 3 5 5 密 湿密度g c m 3 2 2 6 72 3 4 62 4 5 92 4 4 02 3 9 5 度 干密度g c m 3 2 1 9 92 2 6 22 3 5 22 3 1 52 2 6 5 含湿样质量g 1 7 1 2 91 5 5 6 6 91 5 0 1 8 51 6 1 2 0 71 6 1 8 3 8 水 干试样质量g 1 6 6 1 3 91 5 0 1 0 71 4 3 6 9 51 5 2 9 4 81 5 3 0 7 9 量含水量 3 1 3 74 55 45 7 1 6 图3 4 集料击实曲线( 级配二) 级配2 群的最大干密度为2 3 5 8g c m 3 ；最佳含水量为4 6 1 。 表3 4 击实试验结果( 级配三) 预计含水量 3 4 5 6 7 湿样质量g 5 1 3 2 1 75 3 1 9 4 0 5 3 8 1 4 55 3 4 5 6 35 2 0 1 3 4 干湿密度 密 g c m 3 2 3 5 72 4 4 32 4 7 22 4 5 62 3 8 9 度干密度 g c m 3 2 2 8 6 2 3 4 32 3 5 72 3 2 92 2 4 9 含 湿样质量g 1 5 3 5 1 91 5 5 8 3 51 6 5 8 0 71 5 3 4 8 515 3 2 水 干试样质量 1 4 8 8 5 31 4 9 4 0 31 5 8 0 7 31 4 5 5 7 41 4 4 2 3 g 量 含水量 3 14 34 95 46 2 1 7 图3 5 集料击实曲线( 级配三) 级配3 j ! j 的最大干密度为2 3 5 9g c m 3 ；最佳含水量为4 8 2 。 表3 5 击实试验结果( 级配四) 预计含水量3 4 5 6 7 湿样质量g 4 8 0 1 8 74 8 9 7 8 55 2 7 2 6 35 2 1 5 6 55 2 0 2 1 1 干湿密度 密 g c m 3 2 2 0 62 2 5 02 4 2 22 3 9 62 3 9 0 度干密度 g c m 3 2 1 3 52 1 7 02 3 0 62 2 6 02 2 5 1 含 湿样质量g 1 4 1 5 4 81 4 7 5 0 21 4 3 6 1 71 4 1 4 9 31 4 3 4 0 4 水 干试样质量 1 3 7 0 3 2 1 4 2 2 4 1 1 3 6 7 4 3 1 3 3 4 4 71 3 5 0 8 7 且 g 里 含水量 3 33 7 5 0 6 06 2 1 8 图3 - 6 集料击实曲线( 级配四) 级配4 4 悬浮密实型水稳混合料的最大干密度为2 3 0 9g c m 3 ；最佳含水量为 5 2 1 表3 6 击实试验汇总表 级配类型 最大干密度p ( g c m 3 ) 最佳含水量( ) 级配1 “ 2 3 5 25 2 3 骨架密实型级配2 “ 2 3 5 84 6 l 级配3 42 3 5 9 4 8 2 悬浮密实型 级配4 4 2 3 0 95 2 l 根据击实试验结果显示：级配三的最大干密度最大，达到2 3 5 9g c m 3 ，从 总体数值看来，悬浮密实结构水稳混合料的最大干密度小于骨架密实结构；悬 浮密实结构水稳混合料的最佳含水含量略大于骨架密实结构。 1 9 ( a ) 图3 7 最大干密度实验结果 级配1 ( b ) 图3 8 最佳含水量试验结果 级配4 根据击实结果可以得出以下结论： ( 1 ) 对于骨架密实结构，级配1 - - 3 中，其中级配3 密实度最大，说明其结构 最为密实； ( 2 ) 骨架密实型级配比悬浮密实型级配混合料的密实度大，级配2 和3 的密 实度是比较好的； ( 3 ) 级配一的最大干密度为2 3 5 0g c m 3 ，级配二的最大干密度为2 3 5 2 g c m 3 ，级配三的最大干密度为2 3 5 7g c m 3 ，级配四的最大干密度为2 3 0 6 g c m 3 。 ( 4 ) 随着细集料的增加，c o d 值增大； 3 2 3 无侧限抗压强度检验 2 0 7 6 5 4 3 2 l 3 9 8 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 置专叫x 3 2 5 9 8 7 6 5 4 3 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 寒奄 无侧限抗压强度是衡量半刚基层材料性能的一项重要指标，本文对初选的 各组级配分别进行了7 d 无侧限保水强度试验，探讨级配对抗压强度的影响规律 【17 l o 3 2 3 1 无侧限抗压强度实验方案 水泥稳定碎石基层必须具有良好的力学性能、抗冻性、抗冲刷性、耐久 性能和抗收缩性能等，对于无机结合料稳定中粒土公路工程无机结合料稳定 材料试验规程j t j 0 5 7 9 4 要求制1 5 0 m m * 1 5 0 m m 的圆柱体试件，试件需干土重 约5 7 0 0 6 0 0 0 9 ，并且每组试件不少于9 个。试件采用压实成型，成型后放入恒 温养护室养护6 d ，第7 d 浸水养护。同时新采用一种级配六，配比为( 0 ：4 7 ：2 6 ：2 7 ) 此级配去除大粒径的颗粒完全由中等颗粒和细集料组成，并进行无侧限抗压强 度试验引，对比7 d 无侧限抗压强度结果见表5 所列： 附：规范要求7 d 无侧限抗压强度 表3 7水泥稳定碎石基层材料7 d 无侧限抗压强度 交通量等级特重交通重、中交通轻交通 抗压强度( m p a ) 3 5 4 53 42 5 - 3 5 表3 8骨架密实型级配一混合料试件无侧限抗压强度试验记录表 试样编号 123456789 养生前试件 6 4 4 06 4 2 06 3 8 06 4 1 56 7 0 56 4 7 06 4 2 86 4 6 56 4 8 6 重( m 2 ) g 浸水前试件 6 4 3 56 4 2 06 3 7 56 4 1 56 7 0 56 4 6 56 4 2 46 4 6 06 4 8 5 重( m 3 ) g 浸水后试件 6 51 56 4 9 56 4 5 06 5 0 56 7 7 56 5 4 06 5 0 46 5 4 56 5 6 5 重( m 4 ) g 养生期重损 5o50o54 5 l ( m 2 m 3 ) g 吸水量 8 07 57 59 07 07 58 08 58 0 ( m 4 一m 3 ) g 养生前试件 1 5 5 31 5 5 81 5 6 l 1 5 5 4 1 5 5 71 5 6 2 1 5 5 61 5 5 8 1 5 5 5 的高度( c m ) 2 l 浸水后试件 1 5 5 31 5 5 91 5 6 21 5 5 41 5 5 81 5 6 21 5 5 61 5 5 91 5 5 7 的高度( c m ) 试件破坏的 6 3 0 08 8 0 08 0 0 09 0 0 07 5 0 08 4 0 08 3 0 08 5 0 08 6 0 0 最大压力n 0000o00o0 无侧限抗压 3 5 9 l 5 0 1 64 5 65 134 2 7 54 7 8 84 7 3 l4 8 4 54 9 0 2 强度( r ) m p a 注：水泥用量4 表3 9 骨架密实型级配二混合料试件无侧限抗压强度试验记录表 试样编号 l23456789 养生前试件 6 3 3 56 5 3 06 4 0 56 4 6 06 5 2 06 4 7 56 4 8 56 4 6 06 51 2 重( m 2 ) g 浸水前试件 6 3 3 06 5 2 56 3 9 56 4 6 06 5166 4 7 06 4 8 16 4 6 06 512 重( m 3 ) g 浸水后试件 6 4 3 56 6 0 06 4 7 56 5 5 06 6 1 36 5 6 56 5 7 56 5 3 46 5 9 7 重( m 4 ) g 养生期重损 5510045400 ( m 2 一m 3 ) g 吸水量 1 0 57 58 09 09 79 59 47 48 5 ( m 4 一m 3 ) g 养生前试件 1 5 5 91 5 6 1 1 5 7 21 5 7 l1 5 6 21 5 8 l1 5 5 61 5 5 81 5 5 5 的高度(