半刚性基层路面性能改良试验分析

含水 量 ｗ ％ ／
图 ２ 粘 土 锥 入 度 与 含水 量 关 系
０
原方案
００ ％ ０ ４ ．３ ． ％ ０ 掺 量
００ ％ ．５
００ ％ ． ７
２ 试验方案及配合 比 （ ）原方 案为水泥石灰 河砂粘 土 的配 合 比试验 。 １ 通 过系列试验得到水泥 、石灰 、粘土 、河砂混 合料作 为基层材料的最佳配合 比，即水泥 ： 石灰 ： 土 ： 粘 河
０ 引言
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ８２ Ｉ０ １ ０ ０ ５ ０ ０ ３— ８５ ２ １ ）４— ０７— ３
表 ２ 石灰 性 能
半 刚性基层 易出现 反射裂缝并造成 沥青路 面裂缝 的现象较 多 ，反射裂缝将使路 面从结 构性破坏转化 为 功能性破 坏 ，特别是 当水分不 断地沿 裂缝渗入 ，造成
１ ０
ｙ ，
稳定砂基体共同受力 ，其强度增 大。但 掺纤维丝 的无 侧限抗压强度与原方案相 比未见明显增长 ，其 中掺 量
／
１
为 ００ ．５％ 的效 果 最 好 。
６
５
／
７
／
１ ０ １ ０ ０
芝４
ｓ ２
１
７ ｄ ２ ｄ ８ ６ ０ｄ
度为 １ ｍ，外 形为网状 ，耐 碱抗拉强度 大于其强度 ５ｍ
的９ ９％ 。合成纤维主要物理力学指标参考值 见表 １ 。 石灰 Ｉ ，技术性能如表 ２ 级 。
表 ｌ 合 成 纤维 主 要物 理 力 学指 标 参 考值
指标 直径／． ｐ ｍ
长 度／ ｍｍ
（ ）砂 与粘 土 。当 地河 砂 的细 度模 数 为 ３ ２ ， ３ ． ８
张
敏 ，等 ：半刚性基层路面性能改 良试验分析
・ ７・ ５
半 刚性 基 层 路 面性 能 改 良试 验 分 析
张 敏 ，党玲博 ，罗阳明。
（．黄河科技学 院工学 院，郑州 ４ ０ ０ ；２ １ ５ ０ ０ ．西南交通 大学土木工程学院 ，成都 ６ ０ ３ ） １０ １
摘
要 ：河南南部地 区沥青路 面常角水泥石灰 河砂土基层 。为 了改进其路用性能 ，通过试验 ，研
砂 为 ：６： ２ ６ 。 ４： ６： ４
注： ， ， ， ② ③ ④ ⑤为改 良方案。
图 ４ 原 方 案 与 改 良方 案 路 面 材 料 抗 压 强 度 比较
（ ） 改 良方 案。在 原试 验 方 案 的基 础 上 ，通 过 ２ 掺加纤维丝 以提高基层材料的劈裂强度 ，减少 反射裂 缝 。在标准条件下养生 ，通① 过改变纤 维丝剂量 进行相 关性试验 ，从而得到纤维丝 的最佳掺量 。试验在水泥 ： 石灰 ： 粘土 ： 砂 ＝６： ： ６： ４的基 础上 ，再 分 河 ４ ２ ６ ② 别掺加 聚丙 烯 纤 维 量 为 ００ ．３％ ，００ ．４％ ，００ ．５％ ，
究 了添加 纤维丝对改善半 刚性基层路 面性 能的影响 ，并对 多组不 同的试验 比较分析 ，得到在水泥 ： 石 灰 ： 粘土 ： 河砂 ＝ ４： ６： ４的基础上 ，掺 ０ ０ ６： ２ ６ ．５％聚丙烯 纤维 ，能提 高其劈 裂强度 。
关键词 ：半刚性基层 ；纤维丝 ；路 面 ；试验 分析 中图分 类号 ：Ｕ １． ２ ４６２３
１ 材料 的选 用
（ ）水 泥。水泥选 用 Ｐ Ｏ ３． ２ ． ２ ５的普遍 硅酸 盐水 泥 ，其强度指标见表 ３ 。
表 ３ 硅酸 盐 水 泥强 度 指标
抗 折 抗压
Ｍａ Ｐ
（ ）纤 维 丝 和石 灰 。采 用 无 毒 的 聚 丙 烯 纤 维 ， １ 产 品型号 为 Ｐ Ｆ１ ． ９ ，表示 改性 聚丙 烯纤 维 ，长 Ｐ ． Ｍ－ ５ ９
行２ ８天抗压 回弹模 量试验。
原方案 的回弹模量为 １ ２ ａ ０ＭＰ ，掺加 ０ ０ ３ ．５％纤 维丝 的回弹模量 为 １ ２ ａ ８ＭＰ ，添加 ０ ０ ０ ．５％纤维丝 的 回弹模量仅为不加纤维 的 ７ ． ７９％ 。 ３ ４ 抗拉强度试验结果及分析 ． 半 刚性基层材料作 为路面承受上部荷 载 ，还须具 备一定 的抗拉强度 ，其 中劈裂强度是 目前用来衡 量抗 拉强度 的基本 指标 。试验 通过 掺加不 等量 的纤维 丝 ， 分析掺加纤 维 丝对 提 高半 刚性 材料 的抗 拉 强 度 的影 响 ，试验结果如 图５ 。由图 ５可知 ，其 中掺量为００ ．５％ 的效果较好 。
Ｉ
；
＼
收尺 寸／ ｍ ｍ
作者简介 ：张
敏 （ ９ １一） １８ ，女 ， 河南 焦作人 。助教 ，硕士 ，从
事 道 路 工 程 教 学 与 研 究。 Ｅｍ ｉ ｚａｇ ｉ ｒ ８ － ａ ： ｈｎ ｍ ｎ ８ ｌ ｅ８
＠ １３ ｃｒ。 ６．ｏ ｎ
级配差 ，空隙率大 ，总表面积 比中、粗砂 大两倍 。砂
的颗粒 分 析见 图 １ 。粘 土 的锥人 度 与 含 水量 关 系 见
图 ２ 。
改性聚丙烯纤维 （ Ｐ Ｐ Ｆ—Ｍ）
＼
＼
） Ｌ
斛
＼
密 度／ （ ｍ。 ） ｇ・ 抗 拉 强 度／ ａ ＭＰ
昭
、
ｆ
断裂延 伸率／ ％ 弹性模 量／ ａ ＭＰ
基层甚至路基软化 ，导致路面承载力 下降 ，加速路 面
破坏 。针对这一 问题 ，通过在半刚性基层 材料 中掺加 纤维丝 的方 法来 减少 反 射 裂缝 ，提 高公 路 的使 用 寿 命 。本文通过对 比分析常用 的水泥石灰河 砂土基层材 料和添加纤维丝 的水泥石灰河砂土基层材料 的试验性 能 ¨ ，验证 添加纤维丝 的基 层材料对 反射裂 缝有一 定 的抑制作用 。
００ ． ７％ 四 种 配 合 比。
③
３ ３ 抗压 回弹模量试验结果及分析 ． 刚度是材料变形对外力的敏感程度 ，能在一 定程 度上反映半刚性材料 的抗裂性 。依据 《 路工程无 公
机结合料稳定材料试验规程》 （Ｔ０ ７— ４ ，采用顶 ＪＪ５ ９ ） 面法 ，选择原方 案和掺 ０ ０ ． ５％纤 维丝 的两种 配 比进
图 １ 砂 筛 分 曲 线
・
５ ・ ８
路 基 工 程 Ｓｂｒ ｅ ｎｉ ｅｎ ｕｇ ｄ ｇ ｅｒ ｇ ａ Ｅ ｎ ｉ
ｌｏ ｏ
２１ ０ １年第 ４期 （ 总第 １７期 ） ５
７ ／
００ ． ７％的纤 维量 进行 试验 ，试 验 结果 与原 方案 对 比 如图 ４ 。由图 ４可知 ，在早 期 ，纤 维 与基 体连 接弱 且 阻隔了水 泥网状晶体的形成 ，表现为强度低 ；随着 龄 期增长 ，纤维与基体连接逐渐增 强 ，纤维和水泥灰 土