濱海地區(qū)水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料材料特性研究.pdf

1、魯東濱海地區(qū)地處山嶺重丘區(qū)，巖層埋藏較淺，路基、地基的支撐條件良好，且交通量較小，重載交通較少，但該地區(qū)道路在運(yùn)營過程中，材料性能衰減迅速，路面早期病害嚴(yán)重。該地區(qū)花崗巖風(fēng)化料分布廣泛，它是一種特殊的巖土類型，顆粒本身強(qiáng)度較低，遇水易軟化，而水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料在該地區(qū)常被用作半剛性底基層材料，其材料性能直接影響了該地區(qū)的公路建設(shè)質(zhì)量和服務(wù)水平。此外，由于特殊的氣候地形條件，魯東濱海地區(qū)路面材料長期經(jīng)受可溶鹽的影響，可能導(dǎo)致水泥穩(wěn)定花崗

2、巖風(fēng)化料材料性能的快速衰減。因此，研究水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料的初始材料特性及在可溶鹽腐蝕環(huán)境下材料性能衰減狀況，對于優(yōu)化材料設(shè)計、緩解區(qū)域內(nèi)路面結(jié)構(gòu)早期損壞具有重要意義。
　　結(jié)合魯東濱海地區(qū)底基層水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料材料實(shí)際應(yīng)用狀況，根據(jù)該地區(qū)地層分布情況及風(fēng)化料的工程特性，對花崗巖風(fēng)化料進(jìn)行了工程特征區(qū)域劃分;采用可溶鹽溶液腐蝕的方法，從無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度、抗壓回彈模量、抗凍性能、抗沖刷性能、抗收縮性能等方面，分別對20％

3、、30％、40％3種粗集料含量的水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生、浸水養(yǎng)生、浸溶液養(yǎng)生條件下的材料性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，通過對不同養(yǎng)生條件下材料性能指標(biāo)的對比分析，評價了粗集料含量對水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料初始材料性能及抗可溶鹽腐蝕能力的影響;采用有限元計算的方法，對不同粗集料含量的水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料底基層路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了分析。
　　結(jié)果表明，通過對魯東濱海地區(qū)地層分布及風(fēng)化料工程特性的研究，可將該地區(qū)劃分為元古代分區(qū)和中生代分

4、區(qū)兩個工程特征區(qū)域;隨著粗集料含量的增加，除劈裂強(qiáng)度緩慢減小外，水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料初始材料性能呈增長趨勢，且粗集料含量由30％增加到40％，增幅較小;在粗集料含量為20％時，在可溶鹽長期(90d)腐蝕作用下，材料的使用性能極差，各項(xiàng)指標(biāo)的抗腐蝕系數(shù)多低于的0.3，抗壓回彈模量僅為0.067，抗沖刷性能幾乎為0;在可溶鹽腐蝕作用下，隨著粗集料含量的增加，材料的使用性能逐漸改善，在粗集料含量為40％時，在可溶鹽長期(90d)腐蝕作用下，材

5、料的使用性能除抗沖刷性能外，可達(dá)到浸水養(yǎng)生的60％以上;在受可溶鹽腐蝕影響的條件下，路面結(jié)構(gòu)高應(yīng)力區(qū)由底基層上升到基層，導(dǎo)致基層受彎拉狀況惡化，但隨著底基層粗集料含量的增加，基層層底拉應(yīng)力逐漸減小，當(dāng)粗集料含量增大到40％，基層受彎拉狀況較為理想?？傮w來說，在受可溶鹽影響較大的地區(qū)，底基層宜采用40％粗集料含量的水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料;而在受可溶鹽腐蝕影響較小的地區(qū)，底基層宜采用30％粗集料含量的水泥穩(wěn)定花崗巖風(fēng)化料，以合理控制各層模量比