朱旭飛，孔漢軍，朱瑩穎，黃婕

（1.紹興市城市建設(shè)投資集團(tuán)有限公司，浙江紹興312000；2.紹興市城投再生資源有限公司，浙江紹興312000；3.紹興文理學(xué)院，浙江紹興312000）

1 引言

伴隨城市道路建設(shè)的不斷發(fā)展，水泥穩(wěn)定碎石在道路的基層施工中，因其具有良好的耐久性、足夠的抗壓強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)被廣泛的應(yīng)用[1]。水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)主要以級(jí)配碎石為骨料，通過(guò)加入最佳的含水率和最優(yōu)的水泥摻量，能夠有效地填充骨料間的孔隙，并且在施工中按嵌擠原理進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)[2]。在施工結(jié)束后，水泥穩(wěn)定碎石的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度開(kāi)始得到提升。在經(jīng)過(guò)28d的齡期后，水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度達(dá)到一個(gè)短期的峰值，并最終形成板結(jié)體。

2 試驗(yàn)方案

2.1 試驗(yàn)材料

本研究中使用泥灰結(jié)石料來(lái)源于紹興某工地見(jiàn)圖1所示。水泥為PC32.5的普通硅酸鹽水泥，水為實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水。

圖1 泥灰結(jié)石料現(xiàn)場(chǎng)圖

2.2 試樣制備

通過(guò)《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/TF0-015）[3]來(lái)進(jìn)行無(wú)側(cè)限試樣的制樣。

①先在電子秤上稱(chēng)得壓實(shí)度為98%的泥灰結(jié)石料5800g。

②將泥灰結(jié)石料運(yùn)送至攪拌機(jī)加入8%的最佳含水量進(jìn)行攪拌如圖2所示，在浸潤(rùn)1h～2h后分別再加入2%、4%、6%水泥進(jìn)行二次攪拌。

圖2 攪拌機(jī)攪拌

③將攪拌得到的泥灰結(jié)合料運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，稱(chēng)重取出6030g。

④將備好的6030g泥灰結(jié)石料分三次加入無(wú)側(cè)限試樣筒中如圖3所示，每一層放置泥灰料后，輕輕敲實(shí)并試樣表面“拉毛”處理。

圖3 無(wú)側(cè)限試樣

⑤將試樣拉倒壓力機(jī)壓實(shí)并脫模如圖4所示，將脫下的試樣用保鮮膜包好分別標(biāo)養(yǎng)7d（最后一天放置水中浸潤(rùn)24h）和28d（最后一天放置水中浸潤(rùn)24h）。

圖4 脫模

2.3 試驗(yàn)方案

參考尹平[4]、袁國(guó)柱[5]，在泥灰結(jié)石料中加入8%的最佳含水率和2%，4%，6%的水泥摻量進(jìn)行UCS測(cè)試。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為6d加24h泡水。

將養(yǎng)護(hù)后的試樣放置在60t試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行UCS測(cè)試，如圖5所示，將速度設(shè)置為1mm/min。為了增加試驗(yàn)的可靠性，每組水泥摻量的UCS試驗(yàn)重復(fù)了三次。

圖5 60噸試驗(yàn)機(jī)

3 結(jié)果與分析

無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)，剪切速度為1mm/min。泥灰結(jié)石原狀土試樣測(cè)得的應(yīng)力—應(yīng)變數(shù)據(jù)如圖6所示。7d齡期和28d齡期的2%，4%，6%水泥摻量，分別測(cè)得的應(yīng)力—應(yīng)變數(shù)據(jù)如圖7、圖8所示，其峰值應(yīng)力如圖9所示。

圖6 原狀土應(yīng)力—應(yīng)變曲線

圖7 7d齡期應(yīng)力—應(yīng)變曲線

圖8 28d齡期應(yīng)力—應(yīng)變曲線

圖9 峰值應(yīng)力

泥灰結(jié)石料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值為350.870kPa，當(dāng)PC32.5水泥摻量為2%，其7d的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.16MPa，比泥灰結(jié)石料強(qiáng)度提高了223%，水泥摻量為4%時(shí)，其7d的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值達(dá)到1.38MPa，比2%水泥強(qiáng)度提高了18.9%，水泥摻量為6%時(shí)，其7d無(wú)側(cè)限強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa，比4%水泥強(qiáng)度提高81.2%。在7d的齡期下，隨著水泥摻量的提高無(wú)側(cè)限強(qiáng)度也不斷提高，但是2%到4%的無(wú)側(cè)限強(qiáng)度提升，沒(méi)有水泥摻量4%到6%提升的更大。

水泥摻量2%在28d的齡期下無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值達(dá)到1.37MPa，4%水泥摻量28d齡期達(dá)到了3.09MPa，比2%水泥摻量提高了125.5%，6%水泥摻量比4%水泥摻量提高了73.8%。

從這些數(shù)據(jù)中可以看出，在4%水泥摻量下，泥灰結(jié)石料可以基本滿(mǎn)足二級(jí)以及二級(jí)公路以下的特種交通基層要求。當(dāng)6%水泥摻量下，泥灰結(jié)合料可以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)高速公路對(duì)基層方面的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，得到了在98%的壓實(shí)度和泥灰結(jié)石料8%最佳含水率下，不同水泥摻量、齡期的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，探討水泥摻量對(duì)無(wú)側(cè)限強(qiáng)度的影響，揭示了隨著水泥摻量的增加，泥灰結(jié)石料其強(qiáng)度呈上升的規(guī)律。

同時(shí)，分析了泥灰結(jié)石的數(shù)據(jù)，為采用最合理的施工方案設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，在二級(jí)以及二級(jí)公路基層選擇上優(yōu)先考慮4%水泥摻量。