免振压水泥稳定碎石力学性能研究 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆＣｅｍｅｎｔ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｃｒｕｓｈｅｄ Ｓｔｏｎｅ 袁家权 ，韩忠贵ｚ ＹＵＡＮＪｉａ－ｑｕａｎ１，ＨＡＮＺｈｏｎｇ・ｇｕｉ２ （１．云南公投云岭高速公路投资有限公司，昆明６５００００； ２．云南云岭高速公路建设集团有限公司，昆明６５００００） ｆ１．Ｙｕｎｎａｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｄｕｍ Ｙｕｎｌｉｎｇ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００００，Ｃｈｉｎａ； ２．ＹｕｎｎａｎＹｕｎｌｉｎｇ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００００，Ｃｈｉｎａ） 【摘 要】论文主要研究膨胀剂和减水剂免振压水泥稳定碎石力学性能的影响规律，其中力学性能主要包括：无侧限抗 压强度、劈裂强度，并对力学性能指标进行相关性分析。研究表明：膨胀剂对免振压水泥稳定碎石无侧限抗压强度、劈裂影 响较小，但旱期强度随着掺量的增加反而略有下降；免振压水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和劈裂强度随着减水剂的掺 量提高而显著增加，当减水剂掺量大于４％时，强度提高不明显，甚至出现７ｄ强度在掺量大于４％时有所下降的现象。 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｅ ｓｔｕｄｙ ｅｘｐａｎｓｉｖｅ ａｇｅｎｔ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｌａｗ ｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ ｓｔａｂｌｅ ｍａｃａｄａｍ ｍｉｘｔｕｒｅ，ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅ：ｔｈｅ ｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｓｐｌｉｔｔｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｅｘ．Ｓｔｕｄｉｅｓ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎ ａｇｅｎｔ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｅｍｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｇｒａｖｅｌ ｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓ￣ｅｎｇｔｈ，ｓｐｌｉｔｉｎｇ ｔｉｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ，ｂｕｔ ｉｎｓｔｅａｄ，ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｈ ｔｈｅ ｔｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆｄｏｓａｇｅ ｄｅｃｌｉｎｅｄ ｓｌｉｇｈｔｌｙ；Ｆｒｅｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆｃｅｍｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｍａｃａｄａｍ ｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｐｌｉｔｔｉｎｇｓｒｅｎｇｔｈｓｉｔｇｎｉｉｃａｆｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｗａｔｅｒｒｅｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔｔｏｉｍｐｒｏｖｅ，ｗｈｅｎｔｈｅｄｏｓａｇｅ ｏｆｗａｔｅｒｒｅｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ４％，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｉｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ，ａｐｐｅａｒｅｖｅｎ７ｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙｗｈｅｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ４％ ｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ． 【关键词】免振压；水泥稳定碎石；力学性能；无侧限抗压强度：劈裂强度 ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｆｒｅｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｒｅ：ｃｕｅｍｅｎｔ ｓａｔｂｉｌｉｚｅｄ ｇｒａｖｅｌ：ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｎｃｕｏｎｆｉｎｅｄ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ：ｓｐｌｉｔｔｎｇｉ ｓｔｒｅｎｇｔｈ 【中图分类号】ｕ４１６．２１４ 【文献标志码】Ａ 【文章编号】１００７—９４６７（２０１７）０７．０１４５．０２ ［ＤＯＩ］１０．１３６１６／ｊ．ｅｎｋｉ．ｇｃｊｓｙｓｊ．２０１７．０７．０４５ １引言 针对道路周围存在居民区、商铺或者老旧建筑等特殊环 ～ 友好的原则，大大减小了工程建设施工扰民的程度。 免振压水泥稳定碎石除了具有普通水泥稳定碎石性能 高、经济性强、设计和施工经验丰富的特性外，在施工时不需 境，需要研究出一种不需要振动压实，又能满足性能要求的新 要进行振动压实，满足国家建设环境友好型社会的要求，能提 型水泥稳定碎石技术，这是目前亟待解决的问题，也是本课题 升建设单位的形象。作为一种新型技术，研究其力学性能具有 的研究方向，这种新型水泥稳定碎石称为“免振压水泥稳定碎 积极的现实意义。因此，本文通过无侧限抗压强度试验和劈裂 石”，免振压水泥稳定碎石是一种借鉴自密实混凝土技术原 试验，对膨胀剂和减水剂对免振压水泥稳定碎石力学性能的 理，通过添加外掺剂实现不振动压实情况下达到规定压实度 影响规律进行研究，并对力学性能指标进行相关ｆ生分析。 的水稳技术。其突出的优点就是不需要振动压实就可以达到 要求的密实度和强度，在居民区、商铺或者老旧建筑区等特殊 场合应用免振压水泥稳定碎石技术，能够较好地遵守了环境 【作者简介】袁家权（１９７５ ），男，云南弥勒人，高级工程师，从事道 路桥梁工程建设与研究。 ２掺加膨胀剂的水泥稳定碎石力学性能 ２．１掺加膨胀剂的水泥稳定碎石无侧限抗压强度 现行规范中以７ｄ无侧限抗压强度作为水泥稳定碎石的 力学性能评价标准。本次试验过程观测表明：无侧限抗压强度 １４ 试件随着压力的增大，在达到破坏荷载的６０％～７０％时，出现 第一条微裂缝，随着压力的不断增大，微裂缝数量逐渐增多， 最终直至达到破坏荷载，试件出现上下贯通裂缝，最后混合料 表２掺加膨胀剂的劈裂试验结果 ９ ９ ８ ８ ７ ７ ６ ６ Ｓ Ｓ ４ ４ ３ ３ ２ ２ ５ Ｏ ５ Ｏ Ｓ ０ Ｓ ０ Ｓ ０ Ｓ ０ Ｓ ０ ５ Ｏ 一 向外鼓出。免振压水泥稳定碎石７ｄ、２８ｄ、９０ｄ无侧限抗压强度 与膨胀剂掺量关系的试验结果，如表ｌ和图１所示。 表１掺加膨胀剂的水泥稳定碎石无侧限抗压强度试验结果 室 ｌ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ 稿 ∞喜｛∞ ∞∞∞如 ７ｄ龄期 醛 ２８ｄ龄期 嚣 ９０ｄ龄期 Ｙ５ ＹＳ＋Ｐ６ Ｙ５＋Ｐ８ Ｙ５＋ＰＩＯ 配合比 图１掺加膨胀剂免振压水泥稳定碎石抗压强度 ２．２掺加膨胀剂的水泥稳定碎石劈裂强度 劈裂强度是水泥稳定碎石的评价指标中最接近实际破坏 模式的指标。相比于抗压强度，水泥稳定碎石的劈裂强度较 低，因此，水泥稳定碎石主要的破坏模式为拉裂，而压碎破坏 则很少。因此，研究免振压水泥稳定碎石的劈裂强度随膨胀剂 掺量不同的变化规律意义重大。通过本次试验观测发现：随着 荷载的增加，当达到劈裂强度时，试件上下贯通开裂，试件一 分为二。免振压水泥稳定碎石９０ｄ劈裂强度较高，试件破坏时 瞬间劈裂，属于脆性破坏，短时间内释放能量较大。免振压水 泥稳定碎石７ｄ、２８ｄ、９０ｄ劈裂强度与膨胀剂掺量关系的试验 结果，如表２和图２所示。 ４结语 不同掺加量的膨胀剂、减水剂会对水泥稳定碎石的力学 性能有所影响，通过无侧限抗压强度、劈裂强度试验，对免振 １４６ Ｔ。＿。～一……一～…………～一～……一…一～…… … ／￡：： 二 ： ＿＝＝＝＝＝＝： ： 二： Ｌ……＿＿＿一 一一～一一 一，Ｌ…‘一，，一……＋…一～一 … 一… ～…～一～——一一一，１ ‘ 寒 ： 三置！ ！！：：二一 蕊 ７ｄ龄期 嚣？ ｌ Ｅ兰兰 ２８ｄ龄期 ９０ｄ龄期 ［…～………………一～…………～………．三三； ．一一～……，… ｝一一…一～…～ 一 一－－－…～一＋…一ｒ～一一一一一一一…—ｊ…～一…一……～一． Ｙ５ Ｙ５￣Ｐ６ ＹＳ＋Ｐ８ ＹＳ＋ＰＩＯ 配合比 图２掺加膨胀剂免振压水泥稳定碎石劈裂强度 压水泥稳定碎石的力学性能进行研究，得出以下结论： （１）掺加膨胀剂对免振压水泥稳定碎石无侧限抗压强度 影响较小，但早期强度随着掺量的增加反而略有下降。 （２）掺加膨胀剂后，免振压水泥稳定碎石７ｄ劈裂强度略 有减少；２８ｄ、９０ｄ劈裂强度与未掺加膨胀剂劈裂强度差别很 小，并且随着掺量的增加，强度基本无变化，说明掺加膨胀剂 对免振压水泥稳定碎石劈裂强度影响较小。 （３）免振压水泥稳定碎石的无侧限抗压强度随减水剂的 掺量提高而显著增加，当减水剂掺量大于４％时，强度提高不 明显，甚至出现７ｄ强度在掺量大于４％时有所下降的现象。 （４）减水剂对免振压水泥稳定碎石的劈裂强度的影响规 律和无侧限强度相似，随减水剂的掺量提高劈裂强度增加，当 减水剂掺量大于４％时，强度提高不明显，掺量大于４％时出现 ７ｄ强度下降的现象。由 【参考文献】 【１】杨入凤，李晋德．压实领域历史发展与最新技术动态上篇【Ｊ］．建设 机械技术与管理，２００５（１８）：５１．５４． 【２】张志峰．振动压实对环境的影响［Ｄ】．西安：长安大学，２００４． 【３】安明拮，刘英利．混凝土膨胀剂的研究与应用［Ｊ］．建筑技术开发， ２００１０： 【收稿日期］２０１６．１２ １３ Ｏ ０ ∞∞