水泥稳定类基层强度确定的研究
低剂量水泥稳定红土粒料的强度指标和动态特性
第42卷第9期2023年9月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.9September,2023低剂量水泥稳定红土粒料的强度指标和动态特性李倩倩1,王旭东2,3(1.中路高科交通检测检验认证有限公司,北京㊀100088;2.交通运输部公路科学研究院,北京㊀100088;3.哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,哈尔滨㊀150090)摘要:为寻求更加合理的水泥稳定红土粒料强度指标和动态特性的评价方法,研究了低剂量(2.5%和4.0%,质量分数)水泥稳定红土粒料的不同强度指标和动态特性,通过开展两种低剂量水泥稳定红土粒料的抗压㊁抗拉强度和动态模量试验,分析了不同因素对强度㊁动态模量和相位角的影响规律,建立了水泥稳定红土粒料不同强度指标的关系模型和动态模量依赖模型㊂结果表明,水泥稳定红土粒料在不同荷载模式下的拉压强度水平差异明显,抗压强度显著大于抗拉强度,其中抗压强度>弯拉强度>劈裂强度>直接拉伸强度,并且不同强度之间具有显著的线性关系,可采用抗压强度㊁弯拉强度或劈裂强度取代直接拉伸强度评价水泥稳定红土粒料的抗拉强度特性㊂低剂量水泥稳定红土粒料是一种非线弹性材料,随着应力和频率的增大,动态模量均呈S 型增长规律,相位角则分别呈逐渐减小和先增大后减小的趋势,具有显著的应力和频率依赖性㊂基于应力水平和加载频率的水泥稳定红土粒料动态模量依赖模型可较为真实地反映其非线性响应特性,为准确获取此类材料模量值提供了一种有效途径㊂关键词:水泥稳定红土粒料;强度指标;相位角;动态特性;非线性;依赖模型中图分类号:U414.3㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)09-3402-10Strength Index and Dynamic Characteristics of Low Content Cement Stabilized Laterite GranulesLI Qianqian 1,WANG Xudong 2,3(1.China-Road Transportation Verification &Inspection Hi-Tech Co.,Ltd.,Beijing 100088,China;2.Research Institute of Highway,Ministry of Transport,Beijing 100088,China;3.School of Transportation Science and Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China)收稿日期:2023-04-29;修订日期:2023-06-10基金项目:中国路桥工程有限责任公司科技研发项目(2017110043001118)作者简介:李倩倩(1993 ),女,助理工程师㊂主要从事路面结构与材料方面的研究㊂E-mail:2339350816@ Abstract :The aim of this study is to find a more reasonable evaluation method for the strength index and dynamic characteristics of cement stabilized laterite granules.Different strength indexes and dynamic characteristics of cement stabilized laterite granules with low content (2.5%and 4.0%,mass fraction)were pressive,tensile strength and dynamic modulus tests of low content cement stabilized laterite granules were carried out.The laws of strength,dynamic modulus and phase angle influenced by different factors were analyzed.The relational model with different strength indexes and dynamic modulus dependence model of cement stabilized laterite granules were developed.The results show that there are significant differences in the tensile and compressive strength of cement stabilized laterite granules under different stress modes,and the compressive strength is significantly greater than the tensile strength.For cement stabilized laterite granules,the compressive strength >flexural strength >splitting strength >direct tensile strength,and there is a significant linear relationship between strength indexes.It is possible to evaluate the tensile strength properties of cement stabilized laterite granules using compressive strength,flexural strength or splitting strength instead of direct tensile strength.The low content cement stabilized laterite granules is a kind of non linear elastic material,and its dynamic parameters have significant dependence on stress and frequency.Specifically,with the increase of stress and frequency,the dynamic modulus increases in S-shape,while the phase angle decreases gradually and increases first and then decreases,respectively.Thedynamic modulus dependence model of cement stabilized laterite granules base on stress level and loading frequency reflects the nonlinear response characteristics more realistically and accurately obtains the modulus values of such materials.㊀第9期李倩倩等:低剂量水泥稳定红土粒料的强度指标和动态特性3403 Key words:cement stabilized laterite granule;strength index;phase angle;dynamic characteristic;nonlinearity;dependent model0㊀引㊀言天然红土粒料是在西非地区循环交替的湿旱气候和当地特殊地质共同作用下形成的㊂首先在旱季强烈的蒸腾作用以及酸雨等因素的作用下,逐步胶结复合成形状不规则的球形或块状铁质硅铝结核物[1-3],再经历不断胶结㊁复合与脱水的重复作用,最终发展成为颗粒直径较大的红土粒料[4]㊂虽然天然红土粒料存在粗大颗粒较多㊁砂类土粒径缺失㊁细粒土含量比例过高等明显的颗粒级配缺陷[5],并且在常规压实过程中易产生破碎[6-7],但其因经济性,取材便捷性,目前仍广泛应用于公路工程建设[8-9]㊂目前,添加一定剂量的水泥是提高红土粒料使用性能的常用手段㊂这是因为水泥水化产物在红土粒料中产生了胶结力,从而提高了红土粒料的力学性能㊂陈汨梨等[10]认为当添加2.0%~4.0%(质量分数)的水泥时,红土粒料的路用性能可以满足西非地区工程使用需求㊂卓荣[11]通过开展2.5%~6.0%(质量分数)水泥剂量稳定的红土粒料强度试验,试验结果表明了使用3.0%水泥剂量的水泥稳定红土粒料可达到西非国家中轻交通等级下道路基层材料1.5MPa的强度要求㊂Mengue等[12]以理喀麦隆南部热带红土为研究对象,获得了其不同养生龄期的无侧限抗压强度和间接拉伸强度,他认为路面结构中底基层采用水泥剂量3.5%(质量分数)的红土粒料可满足材料强度要求㊂总之,当添加水泥剂量在2.0%~4.0%(质量分数)时,红土粒料的力学性能得到显著提升,为扩大红土粒料在工程上的应用提供了可靠的方法㊂中法两国在评价水泥稳定类材料的强度特性时存在差异[13]㊂法国标准中采用直接拉伸强度指标评价水泥稳定类材料的强度特性㊂刘晋周等[14]认为采用直接拉伸的荷载模式,红土粒料材料在荷载作用下,应力表现相对均匀,更加符合材料本身实际抗拉强度㊂然而直接拉伸强度试验存在操作烦琐㊁可行性较低等显著缺陷㊂我国沥青路面设计规范中采用抗压强度和间接拉伸强度分析半刚性材料强度特性㊂虽然没有直接拉伸结果更加直观,但是试验操作简单可行㊂此外,目前中法两国均采用双圆荷载下的弹性层状体系理论[15]㊂在进行路面结构设计中,将特定条件下的半刚性材料模量值视为静态参数代入结构计算中,忽略了交通动态荷载对材料力学响应特性的影响㊂丛林等[16]发现强度和动态模量试验方法不同而使试验结果存在显著差异,应根据半刚性基层的受力状态选用对应的材料强度和模量指标更接近材料真实的力学特性㊂张晨晨等[17]研究了不同荷载模式下半刚性材料的模量特性,发现不同荷载模式下动态模量均具有应力依赖性㊂同时,根据笔者前期工作研究发现,对于强度较低㊁整体性较弱的水泥稳定类材料,动态模量存在明显的荷载和频率依赖性,不应单一地将其视为线弹性材料㊂因此,需要全面评价低剂量水泥稳定红土粒料的力学特性,为路面结构设计提供参考㊂综上所述,本文研究了低剂量(2.5%和4.0%,质量分数)水泥稳定红土粒料的不同强度指标和动态特性㊂本研究兼顾中法沥青路面设计规范中不同强度试验的优点,建立两种规范中不同强度指标的关系转换模型,通过抗压强度试验或者间接拉伸强度试验进而得到直接拉伸强度指标;获取水泥稳定红土粒料动态力学响应规律,分析荷载水平和加载频率对动态参数的影响,为路面结构设计提供更加合理的材料参数㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料以非洲国家塞内加尔姆布尔考拉克高速(简称MK高速)公路项目沿线的红土粒料为研究对象,下文称为MK红土粒料,其宏观形态和微观形态分别见图1和图2,宏观状态下MK红土粒料呈灰褐色,颗粒呈较大块状,材质坚硬㊂砾石表面粗糙多孔,材料颗粒坚硬㊁易碎,与工业钢渣比较接近[18]㊂微观状态下MK红土粒料呈砾屑结构,由砾屑㊁填隙物和少量气孔组成㊂砾屑呈圆状,大小不等,介于2.0~10.0mm,占总体积60%~65%(体积分数),主要为石英质氧化铁质岩,具有砂状结构;砂屑为棱角状㊁次棱角状,成分为石英㊂填隙物由隐晶氧化铁质矿物㊁石英和气孔及小于2.0mm碎屑构成,分布于砾屑间隙中,占总含量35%~ 40%(质量分数)㊂气孔呈不规则状,分布于填隙物中㊂MK红土粒料的矿物成分主要为氧化铁58%~62%3404㊀道路材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷(质量分数),其次为石英38%~42%(质量分数),具体矿物组成见表1㊂经岩性分析后,可将MK 红土粒料定名为:砾屑氧化铁质岩㊂MK 红土粒料2和0.08mm 关键筛孔的通过率平均值分别为6.01%和5.79%,其细集料含量较低,级配曲线见图3㊂从整个级配分布情况来看,MK 红土粒料的不均匀系数为20.64,曲率系数为4.56,级配整体较差;细粒土含量普遍较低且个别存在断档的情况㊂MK 红土粒料的基本性能见表2㊂本试验采用的水泥为sococim42.5水泥,其基本性能见表3,化学组成见表4,经sococim42.5水泥处治后的红土粒料的最佳含水率和最大干密度见表5㊂图1㊀MK 红土粒料的宏观形态Fig.1㊀Macro-morphology of MK lateritegranules 图2㊀MK 红土粒料的微观形态Fig.2㊀Micro-morphology of MK laterite granules 表1㊀MK 红土粒料的矿物组成Table 1㊀Mineral composition of MK laterite granulesComposition Kaolinite Quartz Limonite Fibrinite Feldspar Chrysotile TotalMass fraction /%12.955.329.30 2.50100.0图3㊀MK 红土粒料的级配曲线Fig.3㊀Gradation curves of MK laterite granules表2㊀MK 红土粒料的基本性能Table 2㊀Basic properties of MK laterite granulesItem Plastic limit /%Liquid limit /%Plastic index Optimal water content /%Maximum dry density /(g㊃cm -3)Test value 19.638.018.47.49 2.25Requirementɤ40ɤ20 表3㊀sococim42.5水泥的基本性能Table 3㊀Basic properties of sococim42.5cementItem Water content /%Initial setting /min Final setting /minStability /mm Flexural strength /MPa Compressive strength /MPa 7d 28d 7d 28dResult32.6232317Qualified 5.87.331.345.9Requirement ȡ180ɤ600 ȡ6.5 ȡ42.5第9期李倩倩等:低剂量水泥稳定红土粒料的强度指标和动态特性3405㊀表4㊀sococim42.5水泥的主要化学组分Table 4㊀Main chemical composition of sococim42.5cement Composition SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO SO 3Na 2O K 2O Ti 2O P 2O 5Mass fraction /%24.78 4.26 3.8853.44 3.06 4.270.320.350.280.05表5㊀水泥稳定红土粒料击实结果Table 5㊀Compaction results of cement stabilized laterite granulesType of laterite granule Cement content /%Optimal moisture content /%Maximum dry density /(g㊃cm -3)MK 2.57.95 2.264.07.82 2.251.2㊀试验设计图4㊀不同荷载模式下的强度试验Fig.4㊀Strength tests under different loadmodes 图5㊀抗压回弹动态模量试验Fig.5㊀Compressive rebound dynamic modulus test 为了研究不同荷载模式下强度水平的差异性,开展了2.5%和4.0%水泥剂量的水泥稳定红土粒料在不同荷载模式下的强度试验(见图4),同时,为了获得两种水泥剂量下MK 红土粒料的动态特性,对其开展动态模量试验㊂在强度试验中,每种水泥剂量下的养生龄期分别为7㊁28㊁90㊁180㊁360d,试件的平行个数为6个㊂同时基于抗压强度试验结果,开展同种水泥剂量和养生龄期的抗压回弹动态模量试验(见图5)㊂依据试件压缩破坏的应力水平R 将其分为0.1R ㊁0.2R ㊁0.3R ㊁0.4R ㊁0.5R 和0.6R 六个应力水平等级,加载频率为1㊁5㊁10㊁20㊁25㊁30Hz㊂试验中,保持室内温度为20ħ,首先对待测试件开展30Hz 的动态模量试验,每个加载频率的荷载循环次数为200次,施加应力水平0.3R 进行预压,预压结束后,完全卸载并间歇1min,接着保持加载频率不变,重复上述步骤依次开展0.1R ㊁0.2R ㊁0.3R ㊁0.4R ㊁0.5R 和0.6R 六个应力水平等级的动态模量试验,直至30Hz 下的试验停止,接着,重复上述步骤,按照由高到低的顺序依次开展25㊁20㊁10㊁5㊁1Hz 的动态模量试验,直至试验完成㊂需要说明的是,为了保证采集数据的准确性,取每级应力水平下最后10周期的平均荷载和位移作为代表值,计算动态模量和相位角㊂2㊀结果与讨论2.1㊀强度指标2.1.1㊀不同养生龄期下强度变化规律图6为水泥稳定红土粒料抗压强度与养生龄期的变化关系㊂从图6中可见,随着养生龄期的增加,抗压3406㊀道路材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图6㊀抗压强度与养生龄期的关系Fig.6㊀Relationship between compressive strength and health age 强度也随之增大㊂在采用2.5%水泥剂量时,28d 抗压强度比7d 增加约141%,90d 抗压强度比28d 增加约37%,180d 抗压强度比90d 增加约20%,360d 抗压强度比180d 增加约5%㊂采用4.0%水泥剂量时,28d 抗压强度比7d 增加约13%,90d 抗压强度比28d 增加约51%,180d 抗压强度比90d 增加约11%,360d 抗压强度比180d 增加约3%㊂水泥稳定红土粒料的抗压强度增长率总体呈降低的趋势,其抗压强度在90d 时基本稳定㊂表6为水泥稳定红土粒料不同强度试验结果㊂从表6中可知,另外三种荷载模式下的强度指标与养生龄期的关系也基本符合上述规律㊂可建立强度与养生龄期的关系,见式(1)~(4)㊂拟合参数汇总于表7,相关系数R 2均在0.84以上,拟合效果良好㊂文献[19-20]同样得出了水泥稳定类材料强度在养生龄期为90d 时基本稳定的结论,这验证了我国规范[21]中将水泥稳定类材料的标准养生龄期规定为90d 的合理性㊂R t =a lg(t )+b(1)R s =a lg(t )+b(2)R f =a lg(t )+b (3)R c =a lg(t )+b (4)式中:R t 为直接拉伸强度,MPa;R s 为劈裂强度,MPa;R f 为弯拉强度,MPa;R c 为抗压强度,MPa;t 为养生龄期,d;a ㊁b 为回归参数㊂表6㊀水泥稳定红土粒料不同强度试验结果Table 6㊀Test results of different strength of cement stabilized laterite granulesCement content /%Health age /d Direct tensile strength /MPa Splitting strength /MPa Flexural strength /MPa Compressive strength /MPa 2.57 0.030.040.442.5280.030.060.06 1.062.5900.060.110.12 1.452.51800.060.110.15 1.742.53600.070.120.16 1.844.070.030.070.09 1.514.0280.060.130.17 1.704.0900.120.210.49 2.564.01800.140.230.52 2.854.03600.150.250.53 2.93表7㊀强度与养生龄期拟合参数Table 7㊀Fitting parameters of strength and health ageStrength type Cement content /%a b R 2Direct tensile strength2.50.03-0.020.844.00.08-0.040.96Splitting strength2.50.06-0.020.924.00.11-0.020.97Flexural strength2.50.08-0.030.944.00.30-0.180.87Compressive strength 2.50.84-0.210.984.00.940.600.912.1.2㊀不同强度指标的差异性与关联性劈裂强度㊁弯拉强度㊁直接拉伸强度和抗压强度的试验方法和强度水平有着巨大差异,而与养生龄期的第9期李倩倩等:低剂量水泥稳定红土粒料的强度指标和动态特性3407㊀关系规律则基本一致,因此必然具有一定的关联性㊂图7㊀不同类型强度指标Fig.7㊀Different types of strength indexes 图7为4.0%水泥剂量的水泥稳定红土粒料不同强度水平㊂从图7中可知,不同荷载模式下的强度水平大小不一,差异显著㊂水泥稳定红土粒料的强度水平大小顺序为抗压强度>弯拉强度>劈裂强度>直接拉伸强度,特别是对于直接拉伸强度,从表6中可知,即使4.0%水泥剂量和360d 养生龄期下,其强度水平也只有0.15MPa,抗压强度远大于直接拉伸强度㊂这说明水泥稳定类材料拉压强度不同,具有各向异性特征㊂荷载模式的不同导致红土粒料内部应力状态的不同,是强度水平产生差异的最主要原因㊂压缩荷载模式下,试件只产生竖向的压缩应力,当结构内部的承载能力小于外界产生的压缩应力时,试件即发生破坏㊂间接拉伸(劈裂)荷载模式下,试件上下端部承受压应力,而对称的侧向则产生拉应力,因此这种压应力转换成拉应力的加载方法致使试件处于间接拉伸状态㊂弯拉荷载模式下,梁式试件上部区域承受压应力,下部区域跨中最大弯矩处形成拉应力,此时主要由试件中的黏结力来抵抗拉应力,当拉应力大于黏结力时,试件中下部即发生破坏㊂直接拉伸荷载模式下,试件只产生竖向的拉伸应力,当结构内部的承载能力小于外界产生的拉伸应力时,试件即发生破坏㊂相比于弯拉和间接拉伸荷载模式,直接拉伸和压缩荷载模式下试件的受力状态更加清晰㊂劈裂强度试验和弯拉强度试验中存在的应力分布不均匀会阻止试件的破坏,因而劈裂强度和弯拉强度大于直接拉伸强度,同时其试件破坏方向并不能真实地反映其抗拉特性,因此采用直接拉伸试验评价半刚性材料的抗拉特性更为合理㊂弯拉强度和直接拉伸强度试件尺寸较大,耗费原材料较多和成型难度大,试验结果的变异性也可能相对较大㊂直接拉伸强度水平是四种强度之中最小的,从试验开始到最后拉断整个过程中,试件的总变形量较小,为了避免出现较大误差,需要高精度和高敏感度的位移传感器测量试件变形,因此直接拉伸试验对试验仪器的精度和灵敏度要求较高㊂抗压和劈裂强度是四种强度之中最容易获取的,无侧限抗压试验和劈裂试验试件尺寸和体积小,移动或者放置时都很简易,试件状态受到外界的影响程度很弱㊂而对于弯拉试验,由于试件长度较长,跨中弯矩大,易受到人为因素而破坏,需要特定的垫板来减轻受力程度㊂另外直接拉伸强度较小,低水泥剂量的试件易脆断,直接拉伸试验操作难度最大,整个试验过程中需要两个人来完成㊂虽然不同荷载模式下的强度试验在诸多方面存在较大差异,但其强度水平发展规律基本相同,建立不同强度之间的关联机制和转化模型,见式(5)~(8),由于直接拉伸强度的试验方法与试验过程均存在一定难度,当实际工程项目中无法开展直接拉伸强度试验时,可开展抗压强度㊁劈裂强度或者弯拉强度试验换算得到直接拉伸强度,这样就统一了中法两国半刚性材料强度指标的差异性㊂R s =1.5244R t +0.0212㊀R 2=0.9855(5)R f =4.2683R t -0.0203㊀R 2=0.9522(6)R f =2.5825R s -0.1079㊀R 2=0.9405(7)R c =14.2561R t +0.8195㊀R 2=0.9467(8)2.2㊀抗压回弹动态模量和相位角2.2.1㊀应力水平和加载频率的影响图8和图9分别为90d 养生龄期下水泥稳定红土粒料动态模量和相位角与应力水平的关系㊂从图中可知:1)应力水平增大,水泥稳定红土粒料的动态模量逐渐增加,动态模量在1~30Hz 的最大值与最小值的比值分别为1.71㊁1.75㊁1.87㊁2.20㊁2.29和2.39,水泥稳定红土粒料动态模量表现出显著的应力依赖性㊂压缩荷载模式下,应力水平逐渐增大的过程中,水泥稳定红土粒料试件被压实[22],内部颗粒空隙变小,更为紧3408㊀道路材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷密,因而刚度增大㊂2)动态模量增长速率先增大后减小,初始状态时试件中存在有一定空隙,应力水平增大,致使内部空隙变小,试件压密,进一步增大应力水平,试件达到一定的密实度,趋于稳定状态,其刚度水平也不再增大,达到稳定状态㊂动态模量随应力水平呈初期缓慢增长,中期增速变快,后期趋于稳定的S 型变化规律㊂3)应力水平增大,水泥稳定红土粒料的相位角逐渐减小,相位角在1~30Hz 的最大值与最小值的比值分别为1.51㊁1.32㊁1.52㊁1.20㊁1.29和1.42,当加载频率为5Hz 时,相位角的最大值达到13.8ʎ,此时水泥稳定红土粒料处于非线弹性状态,这与文献[23]分析结果并不一致㊂当水泥稳定类材料的强度较低,整体性较弱时可将其视为非线弹性材料㊂应力水平增大,试件逐渐压实的过程中,致使弹性比例增大,黏性比例减小,水泥稳定红土粒料逐渐由非线弹性状态向弹性状态转变,同时相位角变化速率呈先减小后增大的变化趋势㊂图8㊀动态模量与应力水平的关系Fig.8㊀Relationship between dynamic modulus and stresslevel 图9㊀相位角与应力水平的关系Fig.9㊀Relationship between phase angle and stress level 图10和图11分别为90d 养生龄期下水泥稳定红土粒料动态模量和相位角与加载频率的关系㊂从图中可知:1)加载频率增大,水泥稳定红土粒料的动态模量逐渐增加,动态模量在应力水平0.13~0.79MPa 的最大值与最小值的比值分别为1.11㊁1.16㊁1.35㊁1.35㊁1.53和1.55,相较于应力水平而言,动态模量对频率的依赖性降低㊂在同一应力水平下,随着加载频率提高,试件未有足够的时间产生相应的变形,导致试件实际变形与响应回弹变形存在滞后性㊂动态模量与加载频率呈S 型变化规律㊂图10㊀动态模量与加载频率的关系Fig.10㊀Relationship between dynamic modulus and loadingfrequency 图11㊀相位角与加载频率的关系Fig.11㊀Relationship between phase angle and loading frequency 2)应力水平越高,加载频率对动态模量的影响程度越大,圆柱体试件在加载过程中的总变形为弹塑性耦合变形[24],荷载级位越高或者荷载级位不变,则塑性变形越大,弹性变形所占比例相对降低,动态回弹模量对加载频率敏感性也较高㊂3)随加载频率的增大,相位角呈先增大后减小并整体减小的趋势,存在峰值点㊂相位角在应力水平第9期李倩倩等:低剂量水泥稳定红土粒料的强度指标和动态特性3409㊀0.13~0.79MPa 的最大值与最小值的比值分别为1.70㊁1.39㊁1.42㊁1.48㊁1.64和1.83,与动态模量相反,应力水平越高,加载频率对相位角的影响越小㊂2.2.2㊀动态模量依赖模型的构建开展路面结构设计的主要参数有材料模量㊁泊松比和结构层厚度,作为最主要的材料设计参数之一,模量的取值直接决定着路面结构的力学响应分析合理性[25],我国现行沥青路面设计规范中以静态抗压回弹模量作为水泥稳定类材料的设计参数,这与水泥稳定类材料在路面结构中的实际响应特性存在较大差异,采用动态模量作为设计参数是一种必然趋势㊂从上文可知,水泥稳定红土粒料动态模量具有显著的荷载和频率依赖性,为了准确地表征这种特性,有必要构建基于应力水平和加载频率的水泥稳定红土粒料动态模量依赖模型㊂动态模量与应力水平和加载频率之间均呈S 型变化规律㊂笔者前期研究发现,采用S 型曲线的函数模型可较好地拟合动态模量与应力水平和加载频率的关系,见式(9)㊁(10)㊂E =E min -E max 1+e σ-A B +E max (9)E =E min -E max 1+e f -C D +E max (10)式中:E 为动态模量,MPa;E min 为动态模量最小值,MPa;E max 为动态模量最大值,MPa;σ为应力水平,MPa;f 为加载频率,Hz;A ㊁B ㊁C 和D 为与函数有关的形态参数㊂图12㊀动态模量依赖模型三维主曲面Fig.12㊀Three-dimensional main surface of dynamic modulus dependent model 综合考虑在路面结构分析中应力水平和加载频率的影响,需要将动态模量纳入一个统一的数学模型中,因此在式(9)㊁(10)基础上构造新的函数模型来描述动态模量与应力水平和加载频率之间的关系,见式(11)㊂E =E min +E max 1+e K -σH ()1+e M -f N ()(11)式中:K ㊁H ㊁M 和N 是与函数有关的形态参数㊂将不同龄期和不同水泥剂量的水泥稳定红土粒料的动态模量依赖模型的拟合参数汇总于表8,2.5%水泥剂量和90d 养生龄期的水泥稳定红土粒料动态模量依赖模量三维主曲面见图12㊂从表8中可以看出,水泥稳定红土粒料动态模量依赖模型的相关系数R 2均在0.95以上,拟合效果良好,这表明式(11)可较为可靠地描述动态模量与应力水平和加载频率之间的关系,反应材料的非线性响应特性,为获取材料准确的模量值提供了一种有效途径,可使沥青路面结构设计更加合理㊂表8㊀动态模量依赖模型拟合参数Table 8㊀Fitting parameters of dynamic modulus dependent modelCement content /%Health age /d E min /MPa E max /MPa K H M N R 22.5180660.641756.190.620.1118.0815.370.972.590631.701717.490.550.1018.2915.810.972.528682.64875.670.380.0211.739.120.972.57627.03823.250.180.0111.639.280.954.0180894.114065.48 1.160.1930.8428.130.974.090880.023166.090.920.1522.6726.470.964.028859.262487.080.530.0433.9326.550.964.07794.372384.590.520.0450.3640.770.963㊀结㊀论1)水泥稳定红土粒料的强度水平在养生龄期为90d 时基本趋于稳定,将水泥稳定类半刚性材料的标准3410㊀道路材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷养生龄期规定为90d具有合理性㊂2)水泥稳定红土粒料拉压强度不同,具有各向异性特征㊂抗压强度㊁劈裂强度㊁弯拉强度和直接拉伸强度试验在试验结果㊁荷载模式和试验操作等方面存在较大差异,抗压和直接拉伸强度的受力模式更为清晰,然而直接拉伸强度试验存在操作烦琐㊁可行性低等缺陷㊂不同拉压强度指标之间具有显著的线性关系,可采用抗压强度㊁弯拉强度或劈裂强度取代直接拉伸强度评价水泥稳定红土粒料的抗拉强度特性㊂3)作为半刚性材料的水泥稳定红土粒料具有明显的非线性特性,其动态模量和相位角具有明显的荷载和频率依赖性㊂随着应力水平和加载频率的增大,动态模量呈S型增长规律,相位角则分别呈逐渐减小和先增大后减小的趋势㊂因此,应根据半刚性材料实际的受力特点与水平确定动态模量取值㊂4)基于应力水平和加载频率的水泥稳定红土粒料动态模量依赖模型的相关系数R2均在0.95以上,拟合效果良好,可较为可靠地描述动态模量与荷载和频率之间的关系,更加符合水泥红土粒料的实际响应特性,为准确获取路面材料模量提供了一种有效途径,可使沥青路面结构设计更加合理㊂参考文献[1]㊀周大全,甄玉凤.非洲热带地区红土砾料在公路工程中的应用[J].中外公路,2015,35(增刊1):124-127.ZHOU D Q,ZHEN Y F.Application of red clay gravel in highway engineering in tropical Africa[J].Journal of China&Foreign Highway, 2015,35(supplement1):124-127(in Chinese).[2]㊀周兴业,蒋㊀勇,王旭东.天然红土粒料矿物组成及其对工程性能影响分析[J].中外公路,2020,40(5):263-266.ZHOU X Y,JIANG Y,WANG X 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水泥稳定碎石基层材料性能参数的研究
水泥稳定碎石基层材料性能参数的研究提纲：1. 水泥稳定碎石基层材料的定义、特点和用途2. 水泥稳定碎石基层材料的性能参数及其研究方法3. 影响水泥稳定碎石基层材料性能的因素及其优化方法4. 水泥稳定碎石基层材料的施工与质量控制5. 水泥稳定碎石基层材料在工程实践中的应用效果和经济效益一、水泥稳定碎石基层材料的定义、特点和用途水泥稳定碎石基层材料是指将适量的水泥和碎石混合，形成一种稳定的复合材料，用于道路等工程的基层材料。
水泥稳定碎石基层材料具有以下特点：强度高、耐久性好、抗裂性强、抗渗性好、变形小、施工方便等。
水泥稳定碎石基层材料的用途主要是用于道路、桥梁、机场、码头、大型水利工程等基础设施的建设。
二、水泥稳定碎石基层材料的性能参数及其研究方法水泥稳定碎石基层材料的性能参数包括强度、抗裂性、抗渗性、变形等指标。
其中，强度是最为重要的指标之一。
目前，水泥稳定碎石基层材料的性能参数研究主要采用室内试验和现场试验相结合的方法。
室内实验主要包括标准固结试验、压缩试验、拉伸试验等。
现场试验主要包括动力板加载试验、路基沉降观测等。
三、影响水泥稳定碎石基层材料性能的因素及其优化方法水泥稳定碎石基层材料的性能受到多种因素的影响，包括水泥掺量、碎石类型、水泥品种、配合比等因素。
其中，优化配合比是提高水泥稳定碎石基层材料性能的关键。
可通过试验和经验积累，不断优化配合比，以达到最佳的性能。
四、水泥稳定碎石基层材料的施工与质量控制水泥稳定碎石基层材料的施工流程包括原材料选配、配合比调整、现场混合、压实等步骤。
施工期间，需要严格按照规范进行质量检验与控制，确保水泥稳定碎石基层材料的质量达到设计要求。
五、水泥稳定碎石基层材料在工程实践中的应用效果和经济效益水泥稳定碎石基层材料在道路、桥梁等工程的应用效果和经济效益显著。
同时，还能够减少工程建设时间和成本，降低维护费用，提高工程质量和可持续性。
相关案例：1. 川藏公路改善工程川藏公路改善工程采用了水泥稳定碎石基层材料，经过多次试验和实践证明，该材料具有良好的强度和稳定性，能够有效抵御山区恶劣天气和地形条件的影响，为川藏公路的改建和人民群众的安全出行提供了保障。
水泥稳定类材料基层的7d抗压强度
水泥稳定类材料基层的7d抗压强度1. 概述水泥稳定类材料基层的7d抗压强度是指在水泥稳定类材料（Cement Stabilized Material，CSM）基层施工后7天内所达到的抗压强度。
这一指标是评价水泥稳定类材料基层工程质量的重要参数之一，也是衡量基层材料固结和强度发展情况的重要指标。
在道路、机场、停车场等基础工程中，水泥稳定类材料基层的7d抗压强度直接关系到工程的使用性能和耐久性。
2. 评估水泥稳定类材料基层的7d抗压强度在评估水泥稳定类材料基层的7d抗压强度时，首先要考虑到混凝土强度的发展规律。
一般情况下，水泥在水的作用下逐渐水化生成硬化水泥石，而通过水泥石形成的胶凝体与骨料紧密结合，形成混凝土。
混凝土的抗压强度随着时间的推移而不断增加，而7天的抗压强度是混凝土强度发展的一个重要阶段。
评估水泥稳定类材料基层的7d抗压强度需要考虑到水泥的水化速率、固结时间和早强性能等因素，同时也需要结合基层的实际使用条件和工程要求进行综合评价。
3. 水泥稳定类材料基层的7d抗压强度影响因素水泥稳定类材料基层的7d抗压强度受到多种因素的影响。
首先是水泥的种类和用量，水泥的种类和用量直接关系到基层的早期强度发展速度和最终抗压强度。
其次是骨料的选用，骨料的颗粒结构、孔隙率和力学性能对基层的抗压强度有着重要影响。
另外，基层施工工艺、养护条件、环境温度和湿度等因素也会对基层的7d抗压强度产生影响。
在设计和施工过程中，需要全面考虑这些因素，并采取相应的措施来保证基层的7d抗压强度达到工程要求。
4. 管理水泥稳定类材料基层的7d抗压强度为了有效管理水泥稳定类材料基层的7d抗压强度，需要从原材料控制、施工工艺和养护管理等方面加强管理。
在原材料控制方面，需要严格控制水泥的种类和用量，保证水泥的质量符合要求。
在施工工艺方面，需要加强基层的均匀性和密实性控制，保证基层的质量。
在养护管理方面，需要根据基层的实际情况合理制定养护方案，保证基层在早期强度发展过程中得到有效的养护。
水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究
水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究摘要：本文对如何运用钢渣才能使道路整体的耐久性具有最优秀的效果进行如下试验探究，希望为广大业内人士带来一定的参考价值。
关键词:钢渣;水泥稳定基层;路用性能引言尽管目前国内外对钢渣研究己经具备了相当的水平和规模，但国内对钢渣的利用率还是仍然非常的低效，主要是因为存在以下这些不容忽视的问题。
一、试验方案1.1原材料（1）集料：分为粗集料、细集料和钢渣。
粗集料选用石灰岩碎石，细集料选用石屑，技术性质满足《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20—2015）要求。
钢渣选用某钢铁厂炼钢后产生的钢渣，游离氧化钙和游离氧化镁含量分别为5.53%，4.36%，粒径在4.75～31.5mm之间。
按相应试验规程和检测方法分别测试未陈化和陈化3个月钢渣技术性质，其压碎值和针片状颗粒含量满足各等级道路基层和底基层集料要求，膨胀率与粉化率不满足使用要求，但与规范值相近，故选用陈化3个月钢渣。
钢渣物理力学性质，见表1.表1钢渣物理力学性质1.水泥：选用普通硅酸盐水泥P·O42.5，其技术性质，见表2。
表2水泥技术性质1.2试验方案（1）配合比设计：为较好地解决钢渣膨胀问题，参照《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20—2015）中水泥稳定碎石骨架密实级配，设计粗型C、中型Z、细型X三种级配。
开展浸水膨胀率试验和CBR试验，比选最优矿料级配；按最优矿料级配和水泥稳定钢渣碎石材料室内重型击实试验结果，采用静压法成型试件并开展无侧限抗压强度试验，确定最优水泥掺量。
水泥稳定钢渣碎石矿料级配，见表3。
试件尺寸为ϕ150mm×150mm，拟钢渣和碎石比例为60∶40，拟水泥掺量分别为3.0%，3.5%，4.0%，4.5%，5.0%。
表3水泥稳定钢渣碎石矿料级配（2）路用性能试验方案：参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51—2009）开展水泥稳定钢渣碎石材料路用性能试验研究，试验方案，见表4，表中标准养生是指在室内（20±2）℃、95%湿度环境下进行养生，现场养生是指室内成型的试件送到现场，覆盖土工膜并与现场基层同步养生。
养生期水泥稳定碎石强度、模量及疲劳损伤特性
养生期水泥稳定碎石强度、模量及疲劳损伤特性摘要：文章主要是分析了国内外对拉压不同模量基本理论的研究现状，在此基础上讲解了半刚性基层材料强度、模量及疲劳特性，最后探讨了疲劳损伤的理论，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：疲劳损伤；水泥稳定碎石；双模量理论；特征1、前言水泥稳定类材料是由水泥和不同粒径矿料然后通过搅拌和碾压所形成的一种混合材料，其的强度、模量以及条件等之间有着紧密的关联，在经过大量试验后发现路用水泥稳定类混合料会表现出模量不等的性能，且发现一般抗压模量明显大于抗拉模量。
为此文章主要是对水泥稳定类材料的展开了研究和探讨。
2、拉压不同模量基本理论的研究现状不同模量弹性问题是在经典弹性理论基础上发展起来的一种弹性理论，它能更有效地发挥材料的力学性能。
在经典弹性理论中，通常假设弹性模量与应力状态无关，即材料的弹性模量在拉伸和压缩时相等，但事实上，几乎所有材料在拉伸和压缩时都具有不同弹性模量的特性，但尺寸不同。
有些材料在拉伸和压缩时具有非常不同的弹性模量，它们在拉伸时的弹性模量与在压缩时的弹性模量非常不同。
对于这类材料，如果用经典弹性理论进行分析计算，会产生很大的误差，Timoshenko在1941年学习纯弯曲材料时提出了双重模量的概念。
在20世纪60年代，前苏联学者C.A.Ambar Chumiyan提出了不同的模量理论。
他首先用不同的模量研究了不同阻抗材料的弹性理论，然后使用不同模量研究了轴对称圆柱壳，然后将双模数与二维和三维空间问题的思想扩展。
1975年，Karaiya研究了圆柱形弯曲的双模量理论。
1976年，琼斯对石墨材料进行了实验，发现压缩模量与拉伸模量的比率高达4次。
在同年，琼斯提出纯弯曲结构的正常应力分布是折线。
1982年，Ambarchumiyan在不同的模数上发表了他的第一本专着，然后总结了不同Moduli的初始概念，使用不同Moduli的弹性理论来源的分析解决方案，旨在单向压力和单向压力的简单问题，双线性模型用于表示具有不同拉伸和压缩模量的材料的本构关系。
水泥稳定碎石基层含水率对强度的影响
水泥稳定碎石基层含水率对强度的影响摘要：基层在公路中的作用非常重要，它的强度直接影响着路面结构的强度和使用寿命。
因此，基层的强度决定了路面结构的整体强度。
但是，基层的强度是通过其本身的强度来体现的，而基层是路面结构中最薄弱、最容易破坏、又最容易被忽视的部位，所以研究基层的强度具有非常重要的意义。
水泥稳定碎石是由碎石和水泥按照一定比例混合而成。
其中，碎石通过细磨加工获得，而水泥则通过与水搅拌来获得。
在此过程中，水起着至关重要的作用。
在水泥稳定碎石施工过程中，基层拌和水（或称“拌和水”）的含水量对其强度影响很大，因为只有当水泥与集料均匀混合时才能充分发挥水泥稳定碎石材料的强度。
关键词：水稳碎石；含水率；基层强度；影响引言：水泥稳定碎石基层是在水泥稳定砂砾基础上，经人工加水拌合而成的一种新型路面基层材料。
其主要优点是：强度高、刚度大、水稳定性好，具有良好的水稳性、抗冻性和抗疲劳性能，因而广泛用于高等级公路。
本文以水泥稳定碎石基层为例，分别从原材料质量、级配组成、水泥剂量等方面探讨了含水量对其强度的影响，并结合工程实践，提出了在施工中应注意的问题。
一、原材料水泥是水泥稳定碎石基层的主要材料，其强度的大小直接影响着水泥稳定碎石基层的整体强度。
因此，在选择水泥时，应选择质量优良、各项技术指标符合要求、符合现行规范规定的厂家生产的产品。
原材料质量直接影响到水泥稳定碎石基层的强度，应确保水泥稳定碎石基层的各项技术指标达到规范要求，以确保水泥稳定碎石基层的质量。
其次，集料应选择质地坚硬、无风化、无杂质、空隙率小、颗粒均匀，表面干净无破损现象的石料。
其中集料应不含泥沙及其它杂质。
此外，集料表面应光洁，不得有石子、石屑、泥块等。
在实际施工过程中，应根据当地的气候条件选择合适的集料类型。
当气温较高时，宜选用含水量较大（接近最佳含水量）的石料；当气温较低时，宜选用含水量较小（接近最佳含水量）的石料。
最后，集料中若含有粘土时，会导致水泥与集料之间粘结强度降低。
水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的研究与应用
水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的研究与应用摘要：钢渣具有硬度大，弹性模量高，含有一定的胶凝活性，可作为路面基层集料使用。
为了提高水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的强度、安定性，研究了水泥用量、钢渣的最大粒径、钢渣掺量以及级配类型对力学性能以及安定性的影响，并采用X-CT对基层的级配组成特点进行表征。
同时对其施工技术进行工程应用。
结果表明，当级配类型和最大粒径一定时，水泥剂量由3%增加至5%时，其抗压强度达到了4.93MPa。
当水泥剂量和级配类型一定时，钢渣的最大粒径由4.75mm增加至19mm时，其抗压强度增加了7.2%。
当水泥剂量和钢渣最大粒径一定时，悬浮型级配缓冲了基层膨胀应力，从而提高了水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的稳定性。
水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层施工中需重点关注钢渣原料的安定性控制、混合料的粘聚性调控以及混合料的碾压质量控制。
关键词：钢渣路面基层；组成设计；抗压强度；安定性；施工工艺1.前言钢铁工业是我国国民经济发展的支柱行业，钢渣是钢铁生产过程中排放的一类大宗工业固废，是炼钢过程中的副产物，其排放量约占粗钢产量的15%，，其综合利用率不到40%，这势必会使得钢渣大量堆存，污染自然环境和对人类的日常生活造成威胁，将钢渣用做路面基层集料代替碎石，既能减少对天然碎石的开采，保护环境，又能大规模消纳钢渣，降低生产成本，具有显著的社会效益和经济效益。
钢渣的化学成分和矿物组成复杂，钢渣的主要化学成分含有CaO、SiO2、FeO、MnO等，其主要矿物相为硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、RO相、铁酸盐相和游离氧化钙（f-CaO）等，因此钢渣含有和波特兰水泥类似的矿物相，具有一定水化活性，由于钢渣是在高温下形成的，同时也被称为“过烧硅酸盐水泥”，可用作胶凝材料代替部分硅酸盐水泥使用，同时钢渣中含有RO相、铁酸盐相等硬度较大的矿物，因此钢渣具有高硬度和高弹性模量，钢渣的硬度和弹性模量一般达到5.2和80MPa，且钢渣表面粗糙，针片状含量较少，压碎值较高，具有优异的集料性能，常用作混凝土骨料，路面基层集料。
水泥稳定碎石基层常见施工技术的研究
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施工技术与应用
水 泥稳定碎石基层常见施工技术 的研 究
水 泥稳 定 碎石 基 层 作 为我 国高 等级 公 路 沥青 混 凝 土路 面 的下 承层 应 用 的比较普遍。但是在工程实践中， 半刚性水泥稳定碎石基层 的沥青公路并未 表 现 出令 人满 意 的效 果 ， 主要 表 现 为沥青 路 面产 生唧 浆 、 网裂 、 路面 变 形等 病 害 。而骨 架 密实 型 水 泥稳定 碎 石 基层 ，根据 《 公 路 沥青 路 面设 计 规 范》 （ Ｊ Ｔ Ｊ Ｄ５ （ ｋ －２ ０ ０ ６ ）附 录 Ａ试 验 方 法 采 用 振 动 成 型 法 进 行 的 基 层 配 合 比设 计 方 法～ 简称 振 动成型 法 ，是这 几年 高等级 公路 施工 实践 过程 中经 过科 技 人员 攻关 ， 在 不断 总结 改进过 程 中形成 的路 面基 层施 工技术 。 该 水泥 稳定 碎石 基层 因为具 有较 低 的水泥 剂量 、 较 高 的强度 以及有 效减 少 裂缝 而逐渐 被推 广采 用 。
（ ３ ） 以上 剂量 配 合 比３ ． ５ ％水 泥剂 量 主要 用 于 底 基层 施 工 ； 对基 层 施 工 一 般采 用 ４ ％的水 泥剂 量 。 （ ４ ） 在大 面积 施 工 中， 对 部 分 原材 料 质 量差 的施 工单 位 ， 水 泥 剂量 应 提 高
０ ． ３ — ０ ． ５ ％左 右来 控制 。
２ ４碾 压
（ ３ ） 细集 料 ： 采 用河 南 禹州 生产 的０～ ４ ． ７ ５ ｍ ｍ石屑 。
１ ． ２集料 合成 级 配设 计计 算
目标 配合 比设 计级 配 的各 档集 料用 量 为 ： １ ９～３ ７ ． ５ ｍ ｍ 碎石 ： ９ ５—１ ９ ． ０ ｍ ｍ￣ ６ 石： ４ ． ７ ５ ９ ． ５ ｍ ｍ碎 石 ： ０ — ４ ． ７ ５ ｍｍ － ｉ ｆ － 屑＝
水泥稳定碎石基层的最低劈裂强度和抗压强度研究
Cement production 水泥生产15水泥稳定碎石基层的最低劈裂强度和抗压强度研究田宇飞（乌兰察布市金桥公路工程有限责任公司，内蒙古乌兰察布 012000）中图分类号：TQ172 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）11-0015-02摘要：水泥稳定碎石基层位于沥青面层，主要承重层下或是水泥混凝土面板下使用超高质量建筑材料铺筑的一层。
水泥稳定碎石基层没有一定的限制，一层，两层都可以。
基层使用的材料也没有一定的限制，一种两种都可以。
目前，在我国，水泥稳定碎石基层被不断的推广应用，并获得业界广泛认可。
关键词：水泥稳定碎石基层；最低劈裂强度；抗压强度水泥稳定碎石基层强度高、整体性好、承载能力大,作为道路的主要承重层,在我国各种道路，特别是高等级道路中得到了广泛应用,为道路交通运输业的发展起了很大的作用。
水泥稳定碎石具有-一定的抗拉强度,环境温度越高、龄期越长,其强度和刚性(回弹模量)也越大.因此其优点是相当突出的。
但是水泥稳定碎石混合料经拌和压实后,因水分蒸发和混合料内部发生水化作用而产生体积收缩,以至出现收缩裂缝,引起沥青面层发生所谓的反射裂缝之后，一旦有水分进人，就将影响沥青路面的使用性能和使用寿命。
所以,其缺点也是相当明显的。
大量研究表明:水泥稳定碎石的强度与其收缩量关系很大，一般规律是强度升高,收缩量增大。
因此，制定水泥稳定碎石基层的强度标准时应该考虑在一定的安全度条件下,与其受力状况相适应。
水泥的类型和用量、细集料的含量、颗粒含量和混合料的含水量的因素都影响着水泥碎石强度，因此在实际工程应用中，为了达到施工要求，收缩裂缝，必须改善水泥的级配组成，在满足规范所规定的抗压强度前提下，限制水泥的用量；同时，还要在减少集料中含泥量的情况下，限制细集料的用量，尤其是0.075mm 以下颗粒的含量；另外，还需要考虑实际施工时的气候条件来调节水泥的含水量等。
实践证明，这些措施能够有效的改善水泥裂缝情况，但是对于水泥稳定碎石的7d抗压强度的大小却没有明确规定，这一问题仍然困扰着世人。
浅谈水泥稳定粒料基层施工与试验检测
浅谈水泥稳定粒料基层施工与试验检测水泥稳定粒料基层施工对于交通运输以及建筑物生产具有重要的意义，本文以水泥稳定粒料为研究对象，探讨配合比设计、施工流程以及试验检测等方面的内容，简述水泥稳定粒料中水泥剂量与抗压、耐久之间的关系，为水泥稳定粒料基层施工提供参考。
1 前言水泥稳定粒料城市道路路面的底基层中具有广泛的用途。
因为水泥稳定粒料具有稳定性以及良好的力学性能，所以广泛的用于城市道路的基底施工，本文以承建的一段市政工程为研究对象，该工程的基层建设施工采用水泥稳定粒料施工，从原料控制、施工流程以及工程完成后测试，探讨水泥稳定粒料在基层中的应用。
2 水泥稳粒料的配合比试验路面施工的质量与水泥稳粒料拌合物质量直接相关，因此需要在试验基础上选择原料，然后进行配合比优化设计。
在选择以及设计过程中，监理人员与施工人员同时在现场试验。
根据工程需求进行方案设计。
2.1原材料的质量控制水泥稳定粒料施工质量受到原材料的质量的直接影响，因此原料选用要按照《公路水泥水泥稳粒料路面滑模施工技术规程》规程，监理人员从材料厂家抽取试样，对原料进行试验检测检验原材料质量，选定符合要求的原材料进行采购。
笔者对原料的岩石强度、碎石筛分、含泥量、压碎值等16组水泥产品进行抽检，最终对比得到适合施工的原料。
因为水泥作为唯一的稳定剂，所以对工程质量非常重要。
应选用强度等级高于32.5MPa、终凝时间较长的水泥进行施工，从而使水泥稳定粒料凝固时间较长，得到较好的施工产品。
而且尽量不使用早强水泥，对水泥进行复试以保证水泥产品的质量。
在本工程设计中，水泥稳定粒料的集料主要采用1#料为10～25ram碎石、2#料为0～5ram碎石、3#带料为5～10ram碎石这3种单粒，而且利用自来水作为混合料拌合用水。
2.2配合比设计在设计的过程中，需要对混合料组成进行设计，最终得到符合工程要求的水泥稳粒料配合比。
经过对三种集料的比例进行调整、试配，从而确定符合工程施工要求的掺配比例。
浅谈水泥稳定碎石基层强度的测定
度与 规范所要 求压 实度 对应 的干密 度相差较 大， 其密 实度和 强度 自然就 和规 范 所规 定 的密实度 和强 度相 差较 大 。如果将 静压 时间延 跃至 ２ ｉ ， ａ ｒ ｎ 并在 上压柱 上加 一 ２ ｍ厚 的金属 垫片， ｍ 则制成 的试 件其 高度 就 比较接 近 １ ｃ （ ｍ 标准值 ） ５ 。 我们通 过对这 一方法进 行 的大 量试验 后， 发现 它在控制 试件反弹 的问题上 很有 效， 现在 已在 徐州 境 内在建 高速公路 施 工中全 面推广 使用 。此 外， 试模 的刚 度 对试 件 的密 实度 也有影 响 。这 是 因为， 刚度 小的试 模在制 件 时侧 向变 形大 ， 反 弹 自然就 大， 件 的密实 度和 强度 必然 会降低 。因此， 试 在工程 施 工过程 中， 应 规定 试模 筒 壁要 有足 够 的厚度 ， 必 须从 正规 厂家 购 买， 统 一规格 。 且 并 ４试验 室 内制 件的 时 间 规 范强调， 从加 水拌和 到碾压 终了 的延 时时间对 水泥稳定 类混合料 的强度 和所 能达到 的干 密度都 有 明显的影 响， 时时问 愈长， 延 混合 料的 强度和干 密度 的损 失就愈 大 。我们对 采用 初凝 时 间为 ３ ９ 、强度 等级为 ３ ． ．ｈ ２ ５级的普 通硅 酸 盐 水泥 制 备 的水 泥稳 定碎 石 混 合料 进 行 了延 时试 验 。 可 以看 出， 当延 时时 间超过２ 后， ｈ 水稳碎 石混 合料 中水化 的水泥 已开始 凝 结， 此时 如科 碾压， 会破坏 其结 构， 就 强度 损失较 大 。在施 工现 场通过 试铺 ， 当 碾 压机 械组 合等 参数 固定后 ， 将现场 施 工时 间控制 在 ２ 可 ｈ之 内。而在 室 内进 行 制 件时 ， 型的 时间应该 和对 应施 工段落 的碾 压终 了时 间相 同， 成 这样 试件 的 强度 值将 更 能 反映 现场 的实 际情 况 。实验 室通 过 经过 一 数量 的原 材料 试 定 验， 进行 配 合 比设 计、击 实 实验 ， 定 最大千 密 度 和最佳 含 水量 。然 后 以此 确 配 比制成试 件， 试件 在规 定温度 条件 下保 湿养护 ６ ， 水 ｌ 天 浸 天后， 行无侧 限 进 抗 压 强 度 实验 。经 实验 得 知 ： （ 经 过 对 集 料 为砂 、碎 石 、 水 泥 和集 料为 粉 煤 灰 、 碎 石 、水 泥 的两 １ ） 种 配 比试验， 结果发现 掺加 粉煤 灰的水 泥稳 定混 合料不 仅其和 易性 较好， 且 而 试块 轻易 成型 ， 成型 后 的试块 外观 较 好， ７天 平均 强度 也较 高 。 （ 不同配 比灰土 试件 ， 天无 恻 限抗压 强度在 ０ ｐ 左 右 ： ２ ） ７ ｍａ 而不 问配 比水稳 试 件 ７ 无侧 限抗 压强度 在 ４ ｍ ａ 间 天 ￣Ｔｐ 之 （ 不同配 比灰土 试件 经几次 冻融 循环后 ， 压强度 几乎 没有 ： ３ ） 抗 而掺有 水泥 和粉 煤灰 的不 同配 比的水稳 试件 ， ｌ 经 Ｏ次冻融 循环后 ， 仍可 测得一 定 的强度 。 通 过观 测 、分析 不 同配 比 的灰 土基 层 板体 性教 差， 干缩 、温 缩 系数 大， 这样 的基层表 层 受水浸 泡后 强度 降低， 在行 车荷载 反 复作用 下， 轻易被 面层材 料 啃噬成 粉末状 ， 易被渗进 的水混 合成泥浆 流走， 极 逐渐使 面层脱 空， 造成 油面 沉 陷 、龟裂 、脱落 ， 就 是沥 青 路 面病 害 产 生 的主 要 原 因 。而 由水 泥 、粉 这 煤 灰 、碎 石 、砂 、 石 屑 等 组 成 的水 稳 基 层 ，具 有 强度 高 、面 层 薄 、 板 体 性 、水稳 定性 、抗 冻性 好 等特 性，正好 弥 补 了灰土 基 层 的缺 陷， 从而 大大 提 高沥 青 混 凝土 道 路 的 使用 寿 命 。 结语 影 响水 稳碎 石试 件 强度 的因素 还有 很 多， 中 以养 生 条件影 响最 大 。水 其 泥稳 定碎石 路面基 层还 存在 很多 问题， 尚待 在 以后 的 工作 中不 断总 结发现 ， 相 信随着 试验仪 器的不 断发展 和经验 的积累， 泥稳定碎 石基层 强度 的测 定方法 水 将 会 不 断地 得 到 完 �
解析公路工程水稳基层试验检测技术
解析公路工程水稳基层试验检测技术摘要：目前，我国公路工程的建设数量逐步增多，对水稳基层开展试验检测工作，将基层各项指标严格控制在合理范围内，是保证公路工程施工质量的重要措施和手段。
本文从多个方面详细介绍了水稳基层的试验检测技术。
本文的研究对于提高基层试验检测技术水平，提升公路工程施工质量具有一定的实践意义。
关键词：公路工程；水稳基层；试验检测引言路面基层作为公路工程路面结构重要组成部分，为判断其性能能否达到要求，需要认真做好试验检测工作。
通过试验检测，能确定包含基层强度和排水性能等在内的多种性能，为施工质量检查验收提供可靠的参考依据。
1水稳基层的概况所谓水稳基层施工，也可称为水泥碎石稳定层技术，由于其在路基建设中有着突出的作用，因此其往往在该环节获得了普遍的推广。
要想使其达到最佳水平，其中的骨料以及水泥等的搅拌等，务必要达到既定的技术标准，摊铺和碾压等也应达到预期的效果。
此类技术是在嵌挤原理的基础上实施，对其强度的判定则是借助于级配碎石间的嵌挤锁结构。
一般来看，经由压实以后达到初期的强度标准，不断的强度提升下形成板结体。
较之其他施工技术最大的优势，就在于其达到的强度更高且抗渗性等方面有着突出的表现。
通过将此类施工技术应用于公路路面的工程施工中，不仅能够极大地提升公路的路面质量，而且还能切实地保障整个工程推进的稳定顺利。
对于公路工程的建设来说，路面的施工对其有着极为重要的作用，因此应切实加强对其的质量控制，以免出现质量问题和安全隐患。
应用水稳施工技术后，以上防范的问题切实都能得到有效的处理，较为全面科学地满足工程建设的具体需求。
2水稳基层施工技术的应用2.1原材料及配合比设计公路水稳基层施工所用材料性能检验合格后方能进场，并按要求存放。
水稳基层用砂砾、碎石等原材料性能质量直接影响基层施工质量，在原材料选择过程中应杜绝砂砾含泥量大、碎石风化料超标、砂砾碎石级配不良、超粒径材料占比过大等问题。
工程水稳基层施工砂砾、碎石等材料级配必须严格符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）的规定，颗粒粒径最大值应控制在37.5mm 以内，并按规范严格控制集料中塑性土含量及碎石压碎值。
公路水泥稳定碎石层试验检测技术
公路水泥稳定碎石层试验检测技术摘要：水泥稳定剂的骨料通常是粒状的，与适量的水泥混合等。
以完全填充骨料之间的间隙，然后根据黏附原理进行分层和研磨。
水泥稳定碎石的压力和密实度非常接近，结构强度主要是由粘接锁定原理形成的，且流体完全填充颗粒之间的间隙。
水泥稳定碎石通常具有较高的初始强度，其结构强度随着年龄的增加而进一步提高，从而形成了板块，由于其强度、渗透性和强度较高，这些板块在正在进行的道路工程中得到广泛应用水泥稳定碎石基层施工时，应通过试验和试验确定基层施工质量，为改进和调整后续基层施工提供可靠的基线。
关键词：公路；水泥稳定碎石层；试验检测技术引言水泥稳定基层施工技术已广泛应用于高质量公路路面结构层，但水泥稳定基层施工质量在实际施工中得不到有效保证。
目前，在国内建设水泥稳定结扎基地，主要是通过控制混合材料的搅拌、运输、研磨等环节，随着社会进步，人民生活水平逐步提高，混合材料生产过程发生重大变化，有必要提高混合材料的均匀性和效率，以更好地满足智能化和机械化的需要，并提高水泥研磨质量要求，以稳定碎石层，从而获得更高的经济效益。
1.试验检测注意事项1.1科学取样在采集器内对材料进行取样时，必须彻底清除无代表性的材料，然后在电池的不同部分进行取样，以确保良好的代表性。
1.2合理确定试验项目水泥稳定碎石层原料试验检测时，试验者应合理确定具体试验项目，主要包括骨料含水量、粒度和吸水率。
通过有效地检测砾石的含水量，可以准确地确定材料的原始含水量，通常是每天检测两个样品的频率。
2.公路水泥稳定碎石层试验检测技术的应用2.1水泥稳定碎石在市政施工准备阶段的应用市政工程施工时间紧凑，包括各部门、各工程、各行业交叉工程等特点，在应用稳定水泥粘结基础施工技术时，首先要做好施工准备，主要包括前期施工例如，山南公路（第二工业公路－龟山公路）扩建项目的实施就是一个具体例子。
在项目实施过程中，主要的技术准备工作主要包括确定坐标系和确定高程控制桩位置、排水系统设计等。
四级公路水泥稳定类基层的无侧限抗压强度值
四级公路水泥稳定类基层的无侧限抗压强度值在公路建设中，基层的稳定性和承载能力至关重要。
水泥稳定类基层是其中一种常用的基层类型，其无侧限抗压强度值是衡量其性能的重要指标。
本文将从理论和实践两个方面对四级公路水泥稳定类基层的无侧限抗压强度值进行探讨。
一、理论分析1.1 水泥稳定类基层的组成和作用原理水泥稳定类基层主要由水泥、砂、碎石等材料组成，其作用原理是通过与基层之间的黏结力，将基层与路面结构牢固地连接在一起，提高路面的承载能力和稳定性。
1.2 无侧限抗压强度值的概念和意义无侧限抗压强度值是指材料在受到均匀压力作用下，经过一段时间后产生的破坏前的最大应力值。
它是衡量材料抗压强度的一个重要指标，对于评估材料的力学性能具有重要意义。
对于水泥稳定类基层而言，无侧限抗压强度值直接关系到基层的承载能力和使用寿命。
二、实践探讨2.1 影响无侧限抗压强度值的因素影响水泥稳定类基层无侧限抗压强度值的因素有很多，主要包括以下几个方面：(1)原材料的质量：原材料的质量直接影响到基层的性能。
如水泥的选择、砂的细度、碎石的颗粒大小等都会对基层的抗压强度产生影响。
(2)配合比的设计：合理的配合比可以使基层的强度得到充分发挥。
过低或过高的配合比都可能导致基层的性能下降。
(3)施工工艺：施工过程中的操作方法、时间、温度等因素都会影响基层的性能。
如振捣不到位、养护不当等都可能导致基层强度不足。
2.2 提高无侧限抗压强度值的方法为了提高水泥稳定类基层的无侧限抗压强度值，可以从以下几个方面入手：(1)优化原材料的选择：选择质量好、性能稳定的原材料，可以有效提高基层的性能。
如选用高强度水泥、优质砂等。
(2)合理设计配合比：根据实际情况，合理设计配合比，使基层的强度得到充分发挥。
要注意控制水灰比，避免出现过度密实或疏松的情况。
(3)严格控制施工工艺：施工过程中要严格按照规定操作，确保每一道工序都符合要求。
如振捣要充分、养护要到位等。
三、结论本文从理论和实践两个方面对四级公路水泥稳定类基层的无侧限抗压强度值进行了探讨。
水泥稳定碎石基层强度的测定.doc
水泥稳定碎石基层强度的测定水泥稳定碎石基层强度的测定具体包括哪些内容呢，下面下面为大家带来相关内容介绍以供参考。
近年来，由于经济飞速发展，道路车流量增长很快。
为了延长路面的使用寿命，各地正在逐步推广使用强度较高的水泥稳定碎石作为路面结构的主承重层-基层。
众所周知，对于水泥稳定碎石，其强度检测目前主要是通过摊铺现场取样制件、经标准养护后测定其无侧限抗压强度来实现，水泥稳定碎石基层的质量也主要是通过试件的强度来评定。
因此，如何在室内制作标准试件，使其强度更准确地反映现场水泥稳定碎石基层的强度就显得非常重要。
2.室内制件前施工现场的取样为了使水泥稳定碎石混合料试件的强度更接近工地现场所摊铺的水泥稳定碎石基层的强度，制取试件的混合料必须有代表性，也就是说取样的方法应科学。
规范规定，水稳碎石基层无侧限抗压强度试件应该在摊铺现场随机单点取样，单独成型。
但是由于有延时时间的控制，有些施工单位贪图方便往往就在现场集中取样，统一制件。
集中取样的方法虽然很容易控制制件的时间，但由于试样没有代表性，往往不能真实地反映现场的实际情况。
从中可以看出，集中取样的试件，其强度的偏差系数很小，代表值也较高；但是如果采用单点取样，则偏差系数就很大，强度代表值大为降低。
可见采用集中取样的方法很容易掩盖混合料拌和不均匀的问题，导致基层存在较多的薄弱点，留下质量隐患。
由于单点取样的随机性，它能较真实地反映出混合料的均匀程度，如果出现异常可在施工过程中及时调整拌和机及拌和工艺。
因此，在施工管理中，应该坚持单点取样的试验方法，使试件的无侧限抗压强度能真实地反映工程的实际施工质量情况。
3.试件的试验室内成型由于水泥稳定碎石试件的密实度对其强度影响较大，因此试件成型时试件的密实度应与规范所规定压实度条件下的水泥稳定碎石基层现场密实度相同。
影响试件密实度的因素很多，这里仅仅谈谈试验操作原因引起试件密实度变化的两个方面。
规范规定，水泥稳定粗粒料的试件应按规范所规定的现场压实度相应的干密度制成Φ15×15cm 的圆柱体，如果试件的外形尺寸发生变化，其密实度自然就会改变，这一点对试件强度的影响是比较大的。
浅谈水泥稳定碎石的试验检测
浅谈水泥稳定碎石的试验检测摘要：首先对水泥稳定碎石基层的重要性进行了分析，其次分析介绍了水泥稳定碎石基层的优缺点，以及对水泥稳定碎石基层的压实度检查和强度检验方法介绍,最后，对水泥稳定碎石基层进行了质量控制，希望可以更好的将水泥稳定碎石基层检测技术应用到公路工程当中去。
关键词：水泥稳定碎石基层；试验检测；压实度一、水泥稳定碎石基层试验的重要性分析目前，我国已建成或在建公路中使用半刚性基层的占到了百分之九十以上。
在我国大规模修建沥青路面的时期，一般都是使用半刚性基层，但是半刚性基层与柔性基层相比，有非常明显的缺点，比如干缩、温缩等现象比较多，还会使得整体的道路结构产生反射裂缝，不过半刚性基层的成本是比较低的，比较符合当时的国情。
水泥稳定碎石基层是半刚性基层中常见的一种类型，为了提高其质量，避免其产生问题，延长其使用寿命，必须对其进行测试。
在道路施工中，做好各项前期准备工作，将会对整个项目产生深远的影响和意义。
水泥稳定碎石层的检测与检测是提高公路建设质量的关键。
在道路工程中，对水泥稳定碎石层进行了测试，能有效地改善其安全性，预防其发生问题，并能提高其安全、可靠度。
二、水泥稳定碎石基层的优缺点水泥稳定碎石基层是以水泥为粘结剂，将级配碎石胶结成一个整体骨架，再用水泥浆液将其填满，经摊铺碾压成型的新型混凝土混和材料。
2.1水泥稳定碎石基层具有以下优点优点：①水泥稳定碎石基层是主要的承重层，具有非常好的承载力和比较高的刚度，这个特点让水泥稳定碎石基层能够更好的适应荷载等级更高的路面；②水泥稳定碎石基层是一种板状结构，它可以改善整个受力效果，这种特性可以保证其在任何时候都处于稳定状态；③水泥稳定碎石材料的水稳定性要优于沥青混凝土，在混凝土中加入水后，沥青很容易从集料上脱落，会让路面结构产生大规模松散和剥落的现象，但是水泥稳定碎石基层进入水分后变化比较小。
2.2水泥稳定碎石基层具有以下缺点缺点：①在使用水泥稳定碎石中准确的把握水泥的用量是非常重要的，水泥剂量过多可能引起十分严重的干缩和温缩，水泥用量太小，则无法达到所要求的设计强度；②基层强度太高，则会出现反射裂纹，反射裂纹不仅会影响行车舒适性，而且当雨水渗入路面后还会造成唧泥、松散等情况；③如果基层进入水分，由于行车荷载引起的动水压力会造成集料散失从而造成基层脱空；④尽管水泥稳定碎石基层总体承载力较好，能够适应重载或者荷载等级更高的路面，但是如果出现超载，基层的使用年限将会急剧下降，因此，超负荷对水泥稳定碎石基层的影响很大。
水泥稳定土基层强度的影响因素及施工质量控制分析
水泥稳定土基层强度的影响因素及施工质量控制分析水泥稳定土基层是道路工程中常用的一种路基材料，它具有强度高、耐久性好、施工方便等优点，被广泛应用于各类道路工程中。
水泥稳定土基层的强度受到多种因素的影响，在施工过程中需要进行严格的质量控制，以确保其工程质量。
本文将就水泥稳定土基层强度的影响因素及施工质量控制进行分析，以期为相关工程提供参考。
一、水泥稳定土基层强度的影响因素1.水泥掺量：水泥是水泥稳定土基层的主要固化剂，水泥掺量的大小直接影响其强度。
水泥掺量过低时，无法充分固化土壤颗粒，基层的强度会降低；水泥掺量过高时，会增加成本并对环境造成影响，因此合理掺量的选择非常重要。
2.土壤类型：水泥稳定土基层的土壤类型也是影响其强度的重要因素。
一般来说，粒径较大、含有较多细颗粒的土壤更容易被水泥固化，具有较高的强度。
3.水灰比：水泥与水的比例（水灰比）对水泥稳定土基层强度有着重要的影响。
水灰比过高时，会使水泥固化效果较差；水灰比过低时，则会影响混凝土的工作性能，影响水泥的充分固化。
4.固化时间：水泥搅拌后需要经过一定时间的固化才能发挥其最大的强度。
固化时间的长短直接影响着水泥稳定土基层的强度，因此在施工过程中需要对固化时间进行合理控制。
5.施工工艺：水泥稳定土的施工工艺影响着整体的均匀性和密实性。
如果施工工艺不当，导致水泥与土壤搅拌不均匀、压实不充分等情况，则会降低水泥稳定土基层的强度。
二、施工质量控制分析1.严格控制水泥掺量：在水泥稳定土基层的施工中，需要根据实际情况控制水泥的掺量，确保水泥掺量适中，既能够保证基层的强度，又能够合理利用资源。
2.研究土壤类型特性：在施工前需要对施工区域的土壤类型进行科学的分析，根据土壤类型的特性来确定合适的水泥掺量和水灰比，以提高稳定土基层的强度。
3.合理控制水灰比：合理的水灰比对水泥稳定土的强度有着重要的影响，需要在施工过程中根据实际情况选择合适的比例，以确保水泥的充分固化。
公路基层水泥稳定碎石试验检测技术分析
公路基层水泥稳定碎石试验检测技术分析摘要：文章针对公路基层部分的水泥稳定碎石进行分析，选取无侧限检测技术，阐述试验检测过程与强度测试、试件压实度内容。
进一步利用此项检测技术辅助分析对基层抗压强度的影响因素，如灰剂量、集料特性等。
关键词：公路基层；水泥稳定碎石；无侧限试验引言公路项目中，水泥稳定碎石多出现在基层建设部分，是一种半刚性的材料。
而对于其稳定质量的判断中，抗压强度是一项关键的性能指标。
所以，对基层抗压强度进行检测是有必要的。
1公路基层水泥稳定碎石无侧限检测某公路项目施工长度是65.6km，基层水泥稳定碎石达到32cm厚。
在检测其质量中，选取250m长的路段组织试验。
现场施工中，按照两层进行摊铺，单层厚度是16cm。
待摊铺结束后，随即进入养护阶段。
本项目中所用的水泥材料是32.5级，用量是4%-5%，相应集料压碎程度不能大于26%，经过7日无侧限的试验检测，抗压强度需满足4-6MPa，且压实率要达到98%。
1.1试验检测过程一是在选定路段，称取1000g样本，将其中600g样本均匀放于两只搪瓷杯内，添加600mL的氯化铵溶液，以每分钟110-120次的频率，搅拌3分钟，随后将其静置10分钟，借助滴管提起澄清液，放到烧杯内。
二是借助移液管，在烧杯液面下方1-2cm的位置，取悬浊液，大约10mL，转移至三角瓶内，随后倒入50mL的氢氧化钠溶液。
下一步是添加钙红指示剂，轻摇后，溶液呈玫红色。
通过滴定管吸得EDTA二钠标准液，由滴定台，逐渐滴到三角瓶内。
在滴定过程中，需要不断摇晃三角瓶，使其能够均匀混合，直至液体呈蓝色为止，记下滴入量。
三是将试验中形成的数据，制成标准曲线。
该次试验运用的水泥剂量是4.5%，符合配比标准。
1.2试件抗压强度检测在该试验过程中，技术员先根据实际要求，在现场任意取样，而后通过烘干方式，测出集料含水量，着手制作试件。
而试验混合料质量，可通过以下等式确认：其中，m是指试件制作中用到的混合料质量；ρ是试件干密度；υ是试件的体积；ω为混合料水分含量；K是道路基层压实度，计算中按照98%取值；50g 是制作试件时预留的质量损失[1]。
水泥稳定级配碎石基层强度变异性研究
水泥稳定级配碎石基层强度变异性研究作者：何树卿来源：《城市建设理论研究》2013年第01期摘要：水泥稳定级配碎石配合比设计过程中，无侧限抗压强度是衡量基层强度的重要指标，本文通过分析无侧限抗压强度产生变异的影响因素，从而达到提高强度稳定性以及控制强度的目的。
关键字：承重层；水泥稳定碎石；强度；变异性Abstract: Cement stabilized macadam mixture ratio design process, unconfined compressive strength is a measure of strength of main index, and this paper analyzes the unconfined compressive strength variation resulting from the influencing factors, so as to improve the stability and strength of the strength control.Keywords: bearing layer; cement stabilized macadam; strength; variability中图分类号：TU74 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-020前言无侧限抗压强度试件的成型方式、级配类型、水泥剂量、养生条件等四个方面是造成强度变异的主要因素，本文结合这四个因素由室内试验进行对比分析，找出合适的试件成型方式，选用合理的级配类型，并且提出避免强度变异的措施，从而为达到基层强度要求以及为以后减小室内试验与现场检测之间的差别，为提高施工过程中的强度稳定性提供依据。
项目依托：本文的研究依托于国道207线宝昌至三号地（蒙冀界）段高速公路的建设，该项目包含4个标段。
本项目采用《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）中2号级配，并且分为三种级配类型作为对比分析，三种级配类型为级配中值偏粗、级配中值、级配中值偏细，即为合成级配Ⅰ、合成级配、Ⅱ、合成级配Ⅲ。
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水泥稳定类基层强度确定的研究摘要：国内大部分高速公路路面基层都采用水泥稳定类材料，从路面性能来说，水泥稳定类基层有其独特的优点，如与柔性基层相比，强度高、承载力大、水稳性好、板结性强、原材料易得、能充分利用当地砂石材料，近年来设计、施工单位都积累了大量水泥稳定基层的施工经验。
半刚性基层材料有突出的优点同时也存在一些不足，突出问题是：当原材料选择不当、混合料配合比设计不当时或水泥用量过大、强度过高、含水量控制不当、施工离散性过大等都容易引起半刚性基层出现收缩裂缝，最终导致沥青面层出现反射裂缝，使路面造成损坏。
本文对水泥稳定类基层强度确定进行了研究。
关键词：水泥稳定；基层；粉煤灰1 强度确定的原则及方法水泥稳定类基层的强度随水泥强度增长逐渐增高，其无侧限抗压强度值在1Mpa-10Mpa（7d 龄期）。
水泥稳定类基层的强度值选择，应从设计方面、路用性、经济性等方面综合考虑。
1.1 交通部标准的规定及解释《公路路面基层施工技术规范》JTJ034－2000中关于水泥稳定土7d无侧限抗压强度规定见表1表1水泥稳定土的抗压强度标准图片1对于基层：当设计累计标准轴次小于12×106的公路可采用低限值；当设计累积标准轴次超过12×106的公路可采用中值；主要行驶重载车辆的公路应用高限值。
某一具体公路应采用一个值，而不用某一范围。
对于底基层：二级以下公路可取低限值；行驶重载车辆的公路，应取较高的值；二级公路可取中值；行驶重载车辆的二级公路应取高限值。
某一具体公路应采用一个值，而不用某一范围。
1.2 路面设计参数与材料组成设计抗压强度关系1.2.1．水泥稳定类基层的重要特点之一是强度和模量随龄期的增长而不断增长，逐渐具有一定的刚性性质。
由于材料的强度不仅与材料品种有关而且与养生、龄期、级配组成有关。
根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》的规定，材料组成设计一般以7d的无侧限抗压强度为准，而路面设计中以龄期为90d的材料抗压弹性模量，抗弯拉强度或劈裂强度为依据。
材料在标准条件下7d、28d的无侧限抗压强度与抗压弹性模量Ep，劈裂强度σsp劈裂模量Ep参数之间有何关系呢？邓学均、黄晓明在《路面设计原理与方法》一书中总结了水泥稳定碎石抗压强度（R），抗压回弹模量（Ep）、劈裂强度(σsp)和劈裂模量（Esp）与龄期的关系见表2表2水泥稳定碎石与龄期关系图片1按照水泥7d与28d强度增长规律推定，对于普通水泥一般情况R7/R28≤60%。
使用普硅水泥稳定基层7d与28d强度关系可按混凝土抗压强度换算公式估算：lg7/lg28=0.584，即对应7d无侧限抗压强度值约为4.49×0.584=2.62Mpa。
如果使用矿渣水泥，按水泥强度增长规律推定，则R7/R28=45% ，若按45%计算时，其对应7d无侧限抗压强度约为4.49×0.45=2.02Mpa。
可见在进行设计时如果取Ep=3097Mpa，σsp=0.634Mpa ，Esp=926Mpa。
则7d无侧限抗压强度强度只需2.02Mpa-2.62Mpa就可以满足要求。
1.2.2 长安大学张嘎吱、沙爱民关于《水泥粉煤灰稳定碎石基层的龄期和强度》的研究中，对于水泥粉煤灰稳定碎石基层，给出了几个关键性能指标。
即7d龄期抗压强度值、设计龄期和设计龄期时的参数值。
选用五种水泥粉煤灰稳定碎石基层级配见表3图片1水泥粉煤灰稳定碎石基层7d龄期抗压强度值、劈裂强度值及抗压回弹模值见表4、表5、表6：表4 水泥粉煤灰稳定碎石基层7d龄期抗压强度值Mpa图片1结果分析：以上数据显示在给定原材料条件下，水泥粉煤灰稳定碎石基层劈裂强度σ0.95处在0.45Mpa-0.88Mpa之间，因此基层劈裂强度设计区间为0.45Mpa-0.9Mpa；水泥粉煤灰稳定碎石基层抗压回弹模量Ep0.95处在1035Mpa-1290Mpa之间，因此基层抗压回弹模量参考设计参数区间为100Mpa-1300Mpa。
水泥粉煤灰稳定碎石基层7d无侧限抗压强度R0.95处在2.06Mpa-3.99Mpa之间，因此基层抗压强度标准宜取2Mpa-4Mpa。
1.2.3．选用同一碎石级配进行试验配比分别为：水泥：粉煤灰：碎石=5：10：85和水泥：碎石=5：95 进行试验，结果见表7 、表8。
表7 水泥粉煤灰稳定碎石力学特性与龄图片1结果分析：对于表7水泥粉煤灰碎石如果按7d/28d=45%估算。
则7d强度为5.78×0.45=2.60Mpa。
对于表7水泥稳定碎石基层如果按lg7/lg28=0.584换算，7d 无限抗压强度应为：4.32×0.584=2.52Mpa。
可见如果水泥稳定碎石基层设计90d的Ep取1295Mpa，则7d 强度取2.52Mpa就能满足要求；如果水泥粉煤灰稳定碎石基层设计90d的Ep取1028Mpa，则7d 强度2.60Mpa就能满足要求。
2 结论：从以上结果分析可知，当基层劈裂强度设计区间为0.45Mpa-0.9Mpa，抗压回弹模量参考设计参数区间为1000Mpa-1300Mpa，水泥粉煤灰稳定碎石基层7d无侧限抗压强度R0.95处在2.06Mpa-3.99Mpa，水泥稳定碎石基层7d无侧限抗强度为2.60 Mpa，2.52 Mpa，故水泥稳定碎石基层7d无侧限抗压强度取2Mpa-.4Mpa可满足设计要求。
2.1 原材料级配及配合比对基层强度及路面性能的影响2.1.1 水泥剂量与强度关系在原材料一定的情况下，一旦确定了水泥稳定碎石（砂砾）的级配曲线，水泥稳定基层的7d 无侧限抗压强度在其他条件相同情况下，会随着水泥剂量的增加而增长。
2.1.2 水泥剂量与水泥稳定碎石基层收缩裂缝关系通过干缩及温缩试验数据可知：水泥剂量越大，干缩系数及温缩系数越大，所以水泥稳定基层应控制其最大水泥用量，一般不超过6%，水泥剂量与温缩系数、干缩系数关系见下表9水泥稳定碎石水泥剂量与温缩系数、干缩系数关系(见表9)图片12.1.3. 水泥稳定类基层强度对沥青路面性能的影响同济大学孙立军教授在重交通路面设计施工新理论中提出：沥青路面设计应增加抗剪设计，在对沥青路面新出现的破坏形式调查、研究、分析后发现，沥青路面出现自上而下的开裂现象，主要原因是由于沥青路面受剪力过大造成的。
由于水泥稳定基层随水泥剂量的增加，抗压强度增大，抗剪模量也增大，使路面面层所承受的剪力也随之增大。
当沥青路面的剪应力不足抵抗车辆荷载施加的剪力时，即造成沥青路面自上而下的裂缝，以及使沥青路面在上面层10cm以内易出现车辙现象。
基层的抗剪模量设计时一般取1000 Mpa-1300Mpa，作为沥青面层沥青混合料的抗剪应力应与基层相匹配。
所以基层的强度不能过高，应控制最高强度值以减少沥青面层病害的发生。
2.1.4 原材料质量、级配对强度及收缩裂缝的影响在《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000中给定的级配范围见表10水泥稳定土颗粒组成范围。
此级配属于悬浮密实结构类型，况且级配范围太宽，对基层施工质量控制不利。
我们在长垣至封丘高速公路及安阳至南乐高速公路上设计的基层配合比为：水泥：碎石=5：100，碎石级配范围见表11水泥稳定碎石颗粒组成范围。
主要是通过减少19mm以上粒径用量，以减少施工中离析现象。
减少4.75mm及0.075mm以下含量来实现减少收缩裂缝，不仅强度能满足规范要求而且能使摊铺质量均匀，在防止基层产生收缩裂缝上也取得了较好的效果。
2.1.5 加强施工管理实现设计强度要求在施工中，为了满足设计强度要求应首先控制集料的质量。
压碎值、含泥量应满足技术要求，控制级配中0.075mm以下含量；应控制施工含水量宜大于最佳含水量0.5%-1.0%范围内；控制施工过程中产生的离析现象；控制压实度满足要求；控制施工碾压时间并做好延迟时间试验，精心施工精心组织来满足设计强度要求。
图片12.1.6 走出水泥稳定碎石基层施工的误区很长时间以来，很多施工单位在水泥稳定碎石基层施工中，存在着一个误区，认为集料级配只要符合规范就行，而不注意对级配的优化及集料质量控制；为了达到规范要求的强度，随意增加水泥用量致使基层产生裂缝严重；为了满足验收钻芯要求，认为基层强度越高越好、强度越高承载力越强，而忽视了与沥青面层模量匹配的原则，致使沥青面层产生自上而下的裂缝及车辙现象，所以本规范规定了7d强度上限值。
2.1.7 建议高速公路水泥稳定类基层强度的确定综上所述，为了避免沥青路面反射裂缝，规定水泥稳定类基层水泥剂量不大于6%。
为了防止路面自上而下的裂缝及车辙现象，7d强度取值应合适，且限制最高强度值。
依据以上试验数据，7d强度值分别为2.06 Mpa-3.99 Mpa及2.52 Mpa、2.60Mpa，所对应的劈裂强度及回弹模量即能满足设计要求。
故本规范规定当累计当量轴次小于1200×104时，水泥稳定类基层7d（标准养护条件）龄期无侧限抗压强度为3-4Mpa之间，不得超过5Mpa；水泥稳定类底基层7d（标准养护条件）龄期无侧限抗压强度为1.5Mpa-2Mpa，上限不得大于3Mpa。
当车道累计当量轴次大于1200×104时，水泥稳定类基层7d（标准养护条件）龄期无侧限抗压强度应在4Mpa-5Mpa之间，不得超过6Mpaa；水泥稳定类底基层7d（标准养护条件）龄期无侧限抗压强度为2Mpa-3Mpa，最大不得大于4Mpa。
考虑到今后交通量越来越大、重车越来越多。
故规定交通量大，重车多时取高值，一般情况取中、低值。
本研究的最终目的是使我省公路水泥稳定基层能与沥青路面模量相匹配；各层之间粘接力好，表面糙而不光；芯样糟而不散且能满足验收强度要求。
使我省公路工程质量更上一层楼。
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水泥粉煤灰稳定碎石基层的龄期和强度公路交通科技第22卷第6期2005.6.。