龄期对石灰土路用性能影响试验研究

2014-08-05朱旭红

黑龙江交通科技 2014年9期

朱旭红

(廊坊市交通运输局)

1 前言

石灰土具有就地取材、造价低廉、容易施工等优点，并且具有较高的强度、较强的板体性等性能，因此在我国公路建设中被广泛应用于路面的垫层、底基层及基层(非高等级公路)中。特别是在土基改善处理中，石灰土应用尤其广泛。因此，有必要对石灰土的路用性能进行详细的研究。

2 实验过程

为详细考察石灰土的路用性能，系统分析不同配合比、不同龄期时石灰土的路用性能变化规律及影响因素，试验所用土为沧州市境内土场的粉性黏土，经测试，其塑限20.8%，液限33.4%，塑性指数12.6。采用河北易县钙质石灰，试验前把烘干后的消石灰进行过筛处理，去掉其中的杂质，经过筛处理后其0.15mm 的筛余量为0，其细度和活性成分完全满足《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034－2000)规定的技术指标。选用的石灰土材料的配合比如表1 所示。具体试验过程参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG－E51－2009)进行。

表1 石灰土材料配合比

3 无侧限抗压强度试验结果与分析

据规范要求，制作φ50 mm×50 mm 的圆柱形试件(压实度按95%计算)，每组试件成型六个，在标准条件下养护7 d、14 d、28 d，并在最后1 d 浸水养护，然后取出在标准强度试验机上测其抗压强度。对4 种不同灰剂量的石灰土试件分别进行了无侧限抗压强度试验，不同石灰剂量的石灰土无侧限抗压强度试验结果如表2 所示。

由表2 试验结果可知，石灰土的无侧限抗压强度基本上在0.7～1.6 MPa 之间。在龄期7 d 时，其无侧限抗压强度在0.7～1.0 MPa 之间;在龄期14 d 时，其无侧限抗压强度强度在0.85～1.1 MPa 之间;在龄期28 d 时，其无侧限抗压强度基本上在1.0～1.6 MPa 之间。石灰剂量相同时，龄期越大，石灰土的无侧限抗压强度越大;同一龄期时，石灰剂量越大，石灰土的无侧限抗压强度越高。该强度基本上都是随着龄期的增长而增长，随着石灰剂量的增大而增大;且初期(7～14 d)强度增长相对较缓，后期(14～28 d)强度增长相对较快。养生龄期对强度有着重要影响。

4 间接抗拉强度试验结果与分析

据规范要求，制作φ100 mm×100 mm 的圆柱形试件(压实度按95%计算)，每组试件成型六个，在标准条件下养护7 d、14 d、28 d，并在最后1 d 浸水养护，然后取出在标准强度试验机上测其间接抗拉强度(劈裂强度)，试样破坏时，劈裂面绝大多数都是沿直径方向出现一条或多条裂缝。石灰土劈裂强度试验结果如表3 所示。

表2 石灰土无侧限抗压强度试验结果

表3 石灰土劈裂强度试验结果

由表3 试验数据可知，石灰土的劈裂强度基本上在0.05～0.12 MPa之间。在龄期7 d 时，其劈裂强度在0.05～0.07 MPa 之间;在龄期14 d 时，其劈裂强度在0.06～0.09 MPa 之间;在龄期28 d 时，其劈裂强度基本上在0.09～0.12 MPa之间。与其无侧限抗压强度增长规律基本相似，同一石灰剂量时，劈裂强度基本上都是随龄期而增长。同一石灰剂量时，龄期越大，石灰土的劈裂强度越大;同一龄期时，石灰剂量越大，石灰土的劈裂强度越高。石灰土14 d龄期的劈裂强度与其7 d 龄期的劈裂强度增长率为20%左右。石灰土28 d 龄期的劈裂强度与其14 d 龄期的劈裂强度相比，其强度增长率为43.7%。说明石灰土前期强度增长较慢，后期强度增长快，养生龄期对劈裂强度有着重要影响。

5 室内抗压回弹模量试验结果与分析

制作φ100 mm×100 mm 的圆柱形试件(压实度按95%计算)，每组试件成型六个，在标准条件下养护7 d、14 d、28 d，在最后1 d 浸水养护，然后取出测其间室内抗压回弹模量，石灰土抗压回弹模量试验结果见表4。

由表4 试验结果可知，石灰土的抗压回弹模量基本上在180～520 MPa 之间。在龄期7 d 时，其抗压回弹模量值在180～300 MPa 之间;在龄期14 d 时，其抗压回弹模量值在320～370 MPa 之间;在龄期28 d 时，其抗压回弹模量值在420～520 MPa 之间。

表4 石灰土室内抗压回弹模量试验结果

续表4

不同石灰剂量的石灰土抗压回弹模量均随着龄期的增长而增强。石灰剂量较小(8%和10%)时石灰稳定土的抗压回弹模量早期的增长速率远大于后期增长速率，石灰剂量较大(12%和14%)时石灰稳定土的抗压回弹模量随龄期增长的速率基本不变。而且当石灰剂量较大时，不同灰剂量的石灰稳定土在各个龄期的抗压回弹模量值基本相等，即抗压回弹模量几乎不受石灰剂量的影响。在对石灰稳定土基层的养生时要严格控制龄期，已期达到设计所需要的抗压模量值。