有機(jī)聚合物SRX穩(wěn)定碎石基層水穩(wěn)定性研究

陳浙江，余永飛，李世潮

(金華市公路管理局，浙江 金華 321013)

道路工程

有機(jī)聚合物SRX穩(wěn)定碎石基層水穩(wěn)定性研究

陳浙江，余永飛，李世潮

(金華市公路管理局，浙江 金華 321013)

通過(guò)與靜壓法成型試件和實(shí)體工程芯樣的物理力學(xué)性能的對(duì)比，證明了垂直振動(dòng)試驗(yàn)方法(VVTM)的適應(yīng)性，并采用垂直振動(dòng)試驗(yàn)方法研究了有機(jī)聚合物SRX穩(wěn)定碎石飽水強(qiáng)度和干化強(qiáng)度，分析了其水穩(wěn)定性。

有機(jī)聚合物；SRX；垂直振動(dòng)成型方法；碎石基層；水穩(wěn)定性

1 原材料及試驗(yàn)方法

1.1 原材料及礦料級(jí)配

聚合物SRX試驗(yàn)選用Romix International Ltd 公司生產(chǎn)的SRX溶液；

集料取用浙江省東陽(yáng)市胡家?guī)X石料廠石灰?guī)r，其技術(shù)指標(biāo)略；

礦料級(jí)配采用礦料級(jí)配，見表1。表中GF取自《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2006》懸浮密實(shí)型二灰碎石級(jí)配范圍中值，GM是基于VVTM的骨架密實(shí)級(jí)配中值。

表1 礦料級(jí)配及SRX含量

1.2 垂直振動(dòng)法的適應(yīng)性

(1)與重型擊實(shí)方法的比較

重型擊實(shí)方法、VVTM試驗(yàn)方法、現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)碾壓方法確定的最大干密度、最佳含水率結(jié)果見表2。礦料級(jí)配采用表1中GF，SRX劑量0.5%。

表2 靜壓成型和VVTM試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，以VVTM確定的最大干密度計(jì)算壓實(shí)度，壓實(shí)度為98.3%～98.8%；以重型擊實(shí)方法確定最大干密度計(jì)算，則壓實(shí)度為100.2%～100.7%，均出現(xiàn)超百現(xiàn)象，可見振動(dòng)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)壓路機(jī)擊實(shí)功更吻合。

(2)與現(xiàn)場(chǎng)芯樣比較

VVTM試件、現(xiàn)場(chǎng)芯樣的力學(xué)強(qiáng)度結(jié)果見表3。礦料級(jí)配采用表1中GF，SRX劑量0.5%，表中δc=Rc(v)/Rc(x)，δi=Ri(v)/Ri(x)，Rc(v)、Ri(v)和Rc(x)、Ri(x)分別代表VVTM和現(xiàn)場(chǎng)芯樣的抗壓強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度。

表3 VVTM與現(xiàn)場(chǎng)芯樣力學(xué)強(qiáng)度

表3可知，振動(dòng)成型試件的Rc(v)和Ri(v)分別是現(xiàn)場(chǎng)芯樣的0.931倍、0.938倍，與現(xiàn)場(chǎng)芯樣的強(qiáng)度吻合度在90%以上。因此，VVTM法接近于現(xiàn)場(chǎng)碾壓方式，該方法是可靠的。

2 SRX穩(wěn)定碎石的水穩(wěn)定性分析

2.1 SRX穩(wěn)定碎石試件飽水強(qiáng)度

研究了SRX含量為0.25%、0.50%及0.75%三種情況下SRX穩(wěn)定碎石的水穩(wěn)定性，級(jí)配采用表1中GM級(jí)配。試驗(yàn)時(shí)，將干化后的SRX穩(wěn)定碎石試件置于水中，研究不同浸水時(shí)間對(duì)SRX穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的影響。其中，浸水時(shí)間與相對(duì)含水率Δw關(guān)系、相對(duì)含水率Δw與浸水強(qiáng)度Rc關(guān)系、浸水時(shí)間與R的關(guān)系分別見圖1～圖3。其中R=Rcx/Rc(不同浸水時(shí)間下抗壓強(qiáng)度與最大抗壓強(qiáng)度比值)。

圖1 浸水時(shí)間與相對(duì) 含水率Δw關(guān)系

圖2 相對(duì)含水率Δw與 浸水強(qiáng)度Rc關(guān)系

由圖1～圖3可知，隨著浸水時(shí)間的延長(zhǎng)，SRX穩(wěn)定碎石的相對(duì)含水率不斷增大，抗壓強(qiáng)度不斷減小，當(dāng)浸水時(shí)間達(dá)到32 h即飽水時(shí)，抗壓強(qiáng)度基本不再變化，且此時(shí)SRX穩(wěn)定碎石的抗壓強(qiáng)度約為最大抗壓強(qiáng)度的60%以上。根據(jù)曲線擬合結(jié)果，浸水時(shí)間(t)與某一浸水時(shí)間下抗壓強(qiáng)度與最大抗壓強(qiáng)度比值(R)滿足公式(1)。

圖3 浸水時(shí)間與R關(guān)系

(1)

2.2 飽水SRX穩(wěn)定碎石試件干化后強(qiáng)度

(1)將一批飽水后的SRX穩(wěn)定碎石試件置于90 ℃干燥箱內(nèi)、干化2 d后，在室溫下對(duì)試件進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果記為S1；

(2)將已在上述同樣條件下經(jīng)過(guò)一次飽水、干化后的SRX穩(wěn)定碎石試件，再次在同樣條件下飽水、干化后，在室溫下對(duì)試件進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果記為S2，以此類推。

根據(jù)上述試驗(yàn)步驟進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 飽水SRX穩(wěn)定碎石試件干化后強(qiáng)度

由表5可知，重復(fù)飽水、干化后測(cè)定SRX穩(wěn)定碎石試件干化強(qiáng)度，其殘留強(qiáng)度比均大于90%。

綜上可知，SRX穩(wěn)定碎石的水穩(wěn)定性良好，在最不利情況下可滿足一般設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié) 論

(1)研究了垂直振動(dòng)法的適應(yīng)性，結(jié)果表明：常規(guī)試驗(yàn)所用的靜壓成型法存在著：確定的ρdmax往往偏小、最佳含水率偏大、壓實(shí)度處于100.2%～100.7%超百等現(xiàn)象；而垂直振動(dòng)法確定的壓實(shí)度一般處于98.3%～100%，最佳含水率更加接近實(shí)際，抗壓強(qiáng)度與劈裂強(qiáng)度和現(xiàn)場(chǎng)芯樣的強(qiáng)度吻合度在90%以上。

(2)研究了不同SRX含量穩(wěn)定碎石試件的飽水強(qiáng)度，結(jié)果表明：隨著浸水時(shí)間的延長(zhǎng)，SRX穩(wěn)定碎石的相對(duì)含水率不斷增大，抗壓強(qiáng)度不斷減小，當(dāng)浸水時(shí)間達(dá)到32 h即飽水時(shí)，抗壓強(qiáng)度基本不再變化，且此時(shí)SRX穩(wěn)定碎石的抗壓強(qiáng)度約為最大抗壓強(qiáng)度的60%以上，浸水時(shí)間(t)與某一浸水時(shí)間下抗壓強(qiáng)度與最大抗壓強(qiáng)度比值(R)滿足。

(3)研究了不同SRX含量穩(wěn)定碎石試件重復(fù)飽水干化后強(qiáng)度，結(jié)果表明：SRX穩(wěn)定碎石試件在重復(fù)飽水、干化后測(cè)定的干化強(qiáng)度，其殘留強(qiáng)度比均大于90%。

(4)研究成果具有實(shí)際工程參考價(jià)值，論文將進(jìn)一步研究不同原材料類型對(duì)SRX穩(wěn)定碎石力學(xué)特性的影響規(guī)律。

[1] 杜洪新.高分子聚合物穩(wěn)定柔性基層試驗(yàn)研究[D] .北京：北京建筑大學(xué)，2011：15-56.

[2] 蔣應(yīng)軍, 喬懷玉. 垂直振動(dòng)法水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[M]. 北京: 人民交通出版社, 2012：12-43.

[3] 蔣應(yīng)軍,楊晨光,陳浙江,等.路用水基聚合物穩(wěn)定碎石養(yǎng)生及測(cè)試條件研究[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào),2016,36(4):528-533.

AdissertationyonthewaterstabilityresearchoforganicpolymerSRXstabilizedcrushedstoneroadbase

CHEN Zhe-jiang，YU Yong-fei，LI Shi-chao

(Jinhua City Highway Administration Bureau，Jinhua，Zhejiang 321013，China)

The paper proved the adaptability of Vertical Vibration Test Method(VVTM) by comparing the mechanical strength with the core sample of practical engineering; Take the organic polymer(SRX) stabilized crushed stone base as the research object, exploring its water stability by studying its saturated strength and dry strength.

organic polymer; SRX; vertical vibration forming method; crushed stone base; water stability

U416

A

1008-3383(2017)09-0001-02

2017-06-20

陳浙江(1976-)，男，高級(jí)工程師，主要從事路基路面工程研究。

浙江省交通運(yùn)輸廳2013年科技計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：2013H18。