固化三合土干燥收缩性能试验研究

2015-10-21钟瑞文

建筑工程技术与设计 2015年8期

钟瑞文

【摘要】为了研究固化的劈拉强度，本次试验以水泥掺量、固化剂掺量为参数，分析其对劈裂强度的影响，结果表明：随着胶凝材料及固化剂的增加，其劈裂强度逐渐增加，当胶凝材料为150kg，固化剂掺量为1.5kg时，其28d抗劈裂强度可达1MPa以上。

【关键字】固化土；劈裂强度；固化剂；胶凝材料

基层材料收缩主要包括两方面：一是在失水干燥的过程中产生收缩，二是由于季节性冰冻地区的年温差很大、春秋季节日温差也较大，在温度降低的过程中，会产生收缩。三合土基层因干燥失水和温度降低而产生的收缩变形会受到约束阻力，而在其内部产生收缩应力，当收缩应力超过基层材料的极限抗拉强度，基层就会产生收缩裂缝。在温度与交通荷载综合作用下，会使裂缝逐渐向上层延伸，逐渐贯通整个面层，最终形成反射裂缝。这些裂缝的存在不但影响道路的使用性能，并且路表的水会通过裂缝进入路基路面结构层内，滞留在基层和路基中，在行车荷载的长期反复作用下，将导致路面结构性破坏。为满足使用性能的要求，减少收缩裂缝的产生，要求固化剂三合土应具有较小的收缩性，本次试验主要研究干燥收缩。

1.1干燥收缩性能试验方法

在固化剂三合土与传统石灰土最优配合比的最佳含水量、最大干密度基础上，按95%的压实标准，利用静压法成型小梁试件，标准养生7d，养生到期后对其进行干燥收缩性能试验。

1.2干缩试验步骤

将玻璃棒放在试验台上，按一定的间距摆好；把养生到期的试件放在玻璃棒上；固定好挡板，使试件的端部与挡板紧密接触；将千分表和表夹固定在试验台上，使千分表的探头与试件端部接触紧密，调整千分表的读数，使其读数为整数，并处于较大刻度。将试件和收缩试验装置放在室内，使其水分在常温下自由散失，每日同一时间读取千分表读数、称试件的重量，直至试件含水量不再减小，体积基本保持不变为止。

三合土基层材料的干燥收缩性能主要是以干缩应变来衡量：

式中，为由于水分散失引起的时间单位长度的收缩量（×10-6），是在某失水量，时间的干缩应变与试件的失水率之比（×10-6）；是含水量损失时，试件的整体收缩量（×10-6 m），是试件的整体长度，0.24m；是失水率，即失水量与试件的干重之比（%）。

2 固化土配合比

新型固化三合土配合比为，胶凝材料：中砂：碎石：土：固化剂：水=150：175：350：1225：1.5：85。土为粉砂土

传统三合土配比为，粉煤灰：石灰：土：水=10：20：70：102

3干燥收缩性能试验结果分析

干燥收缩试验室内温度为22-26℃。根据试验观测，试件的水分经21d的散失后，含水量基本保持不变，收缩应变也基本不再增加，干燥收缩试验数据经处理后见表1。根据试验结果，绘制三合土干缩应变、平均干缩系数与时间的关系曲线，如图1、图2所示。

表1无侧限抗压强度试验结果

时间/d 传统三合土固化三合土

失水率/% 干缩应变/×10- 平均干缩系数/×10-6 失水率/% 干缩应变/10-6 平均干缩系数/10-6

1 4.5 1695.3 375.4 4.0 1654.1 413.5

2 5.4 3695.3 678.9 4.9 3654.1 738.4