高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx

上传人:b****4 文档编号:4216505 上传时间:2022-11-28 格式:DOCX 页数:38 大小:394.92KB
下载 相关 举报
高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx_第1页
第1页 / 共38页
高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx_第2页
第2页 / 共38页
高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx_第3页
第3页 / 共38页
高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx_第4页
第4页 / 共38页
高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx_第5页
第5页 / 共38页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx

《高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx(38页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析.docx

高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析

高速公路石灰改良膨胀土试验与施工对照分析

胡彦成

一、概述

在高速公路建设中,沿线经常分布有膨胀土不良土质土源,由于土地珍贵和经济上的因素,有时不得不利用就近的中等或弱膨胀土不良土源作为高速公路路基填料。

膨胀土改良方法,及改良膨胀土路用技术的研究,是近年来我国高等级公路建设中的热点课题之一。

我们以蚌明高速公路的膨胀土为研究对象,蚌明高速公路多个标段通过膨胀土地区,尤其以五标及九标的土质为最差。

我们在施工灰土实验段初期就遇到了击实结果偏大,压实度不能达到设计要求的情况。

从施工工艺上改进后依然不能达到。

这就使我们考虑到控制压实度的一些关键数据,如标干、含水量等。

膨胀土主要是由亲水性较强的粘土矿物成分组成的,具有较大涨缩性能和相对较高的液限、塑限和塑性指数的粘性土。

受生成地质条件、地址、水文及气候环境等因素的影响,具有显著的涨缩性、崩解性、多裂隙性、风化特性和强度衰减性等一系列的特殊、复杂的物理力学性质。

二、膨胀土石灰改良的工作机理

1、膨胀土如果处理不当,对工程建设具有潜在的破坏性。

因此,膨胀土改性后再用于高速公路填筑是十分必要的。

石灰改良膨胀土是最普遍、最有效的方法之一。

石灰与膨胀土之间的化学作用非常复杂,石灰改良的工作机理一般认为有:

a)化学与物理-化学作用

一是离子交换作用,即石灰中钙、镁离子置换土中钠、钾离子,或吸收作用,导致离子单位重量增加。

膨胀土与石灰接触后,这一离子交换作用立即发生,使得胶体吸附层减薄,从而使粘土胶状颗粒发生凝聚,粘胶力的亲水性减弱,细颗粒产生絮凝和凝沉,形成较大的集力或积聚体。

二是碳酸化作用,即石灰中Ca(OH)2吸收CO2形成质地坚固、水稳性好的CaCO3晶体。

这一结晶作用使得土的胶结得到加强,从而提高了石灰土的后期强度。

试验表明,碳酸化学反应只有在水的条件下才能进行,在干燥的碳酸气作用于完全干燥的石灰粉末时,碳酸反应几乎停止,说明这种作用需用水。

三是结晶作用,在石灰土中除了一部分Ca(OH)2发生碳酸化反应外,另一部分则在石灰土中自行结晶Ca(OH)2+nH2O→Ca(OH)2.nH2O

由于结晶作用,Ca(OH)2胶状体逐渐变成晶体,这种晶体能互相作用与土结合成晶体,从而把土粒胶结成整体,提高了石灰土的水稳定性。

四是灰结作用,即膨胀土加灰后,使土呈碱性,在碱性环境中石灰与土中的氧化铝逐渐硬结,即:

火山灰作用——活性硅产品矿物在石灰的碱性激发作用下离解,并在水的参与下Ca(OH)2反应生成含水的碳酸钙和铝酸钙,即:

         Ca(OH)2+SiO2+(n-1)H2O→XCaSiO2.nH2O

         XCaOH)2+Al2O3+(n-1)H2O→XCaAl2O3.nH2O

火山灰反应是在不断吸收水份的情况下逐渐形成的,因而其具有水硬性质。

另外,石灰本身会产生消化反应。

CaO生成Ca(OH)2后体积增大近一倍,使土固结。

b)、土的组织结构变化的增强机理

化学和物理-化学作用是粘胶粒絮凝、胶结,并使聚粒体表面形成水硬性包膜,水化能力的降低,导致土结构的疏松,胀缩作用也因土的结构疏松而在结构内部消化。

当化学和物理-化学作用充分,土的结构基本稳定,其胀缩性随之消失,同时也增强了土的强度。

石灰改良膨胀土主要体现在膨胀土塑性指标下降,以及粘粒含量降低。

但是,在一定石灰掺入量条件下,改良膨胀土的性质随着石灰计量而变优。

而当石灰计量超过某一值后,石灰稳定土的力学指标和水稳定性反而有所下降。

正是这一稳定机制的复杂性,石灰稳定膨胀土的石灰掺入计量,易通过试验对比后确定。

2、上述可以看出,石灰改良膨胀土的工作机理相对简单、明确。

然而,在高速公路建设中,石灰改良膨胀土的实际应用中,却仍然存在大量的问题有待进一步研究和完善。

主要表现在:

石灰改良膨胀土的击实标准。

当前确定标准干密度的方法,最通用的有三种:

1)击实试验法;2)试验路法;3)固体体积法。

最通用的确定土和路面材料的标准干密度的方法是击实试验法。

按照试验操作规程要求,击实试验分轻型击实和重型击实。

小试筒适用于粒径不大于25mm的土,大试筒适用于粒径不大于38mm的土。

石灰改良膨胀土的击实试验,规范中明确规定闷料24h的“干法”击实试验,但是这一方法在实际工程应用中,宜出现最佳含水量偏底,最大干重度偏高的试验结果。

这一击实标准很容易导致外观良好、性能优良石灰稳定土填筑结构的压实度检测难以达到设计压实度要求。

由此可见,石灰的掺入对土的击实特性的影响较大,就其机理,可以从钙的水解作用消耗了土中的部分水份,颗粒间的磨阻力因此提高角度来解释。

为此,就高液限粘土和结构性强的改良土击实试验,提出了“湿法”和“干法”击实试验。

采用湿法后,击实标准中的最佳含水量提高,最大干重度降低。

石灰稳定膨胀土的击实标准研究成果表明,随着石灰掺入量增加,石灰土击实标准中的最大干重度降低,参见图1

同时,随着闷料时间增加,呈降低现象。

应该指出,就其石灰稳定土的密实度而言,拌和闷料等待时间愈长,对灰土压实愈不利。

正是因为实际施工中,石灰土从掺灰闷料砂化、上路控制含水量碾压、质量检测时间等的不同,现场施工与室内标准条件存在显著的差异性,导致室内干重度显著高于现场干重度,尤其是“干法”击实标准。

综上,石灰改良土的击实方法、灰计量、龄期等对击实标准的影响的研究,有待完善。

三、石灰改良膨胀土施工控制与质量评价

1、石灰改良膨胀土施工控制过程主要有:

一是材料,即膨胀土和石灰。

一般要求取土坑中粘性大、呈团块状的膨胀土用机械粉碎,经反复多次翻拌,达到无大于5cm的土块为止。

石灰则要求III级以上生石灰,钙质生石灰有效CaO、MgO的含量应不底于70%。

进厂的石灰要及时使用,防止雨淋。

灰土填料应及时使用,以防有效CaO、MgO的流失、衰减。

并通过1cm的筛孔。

此外,尽量缩短石灰存放时间,妥善覆盖保管,消解时间一般控制在7天,以免有效成分衰减损失过大。

二是掺灰拌和,石灰与膨胀土之间发生复杂的化学作用的效果,首要条件是膨胀土的粉碎和拌和均匀。

二次掺灰是石灰稳定膨胀土施工最佳工艺之一。

即第一次在取土处掺入3%灰量(或2%生石灰),使呈团块状的膨胀土崩解,土团容易粉碎,形成较均匀的混合料。

一般采用在单位面积上,所铺生石灰厚度与取土深度的比例控制石灰量。

挖掘机挖土时,将土和石灰同时挖起堆积在取土坑边,当堆积到一定长度和高度时,再用挖掘机翻拌均匀,进行闷料砂化2~3天,即可上路。

第二次掺入设计要求的剩余灰计量,一般在路基上进行。

基本方法是将路基上的砂化土用推土机初平,旋耕机翻拌、粉碎,平地机细平,松土厚度为20~25cm,用压路机静压一遍,使表面粗平后,按松铺厚度计算卸灰,用人工均匀撒布。

拌和机械组合必须先进合理,经济适用,并有效保障。

采用农用犁翻一遍后,用6~8旋耕犁排队进行翻拌粉碎2~3遍,再用农用犁深翻到底一遍,继续以旋耕犁粉碎2~3遍,最后用宝马路拌机拌1~2遍,这样一般即可达到含灰均匀,无素土夹层,无大于5cm土块的要求。

三是碾压成型,一般拌和均匀的灰土静压一遍后,用平地机细平,作出路拱、纵横坡,达到表面平整,无坑洼现象。

石灰与膨胀土之间发生复杂的化学作用大多是在含有水介质条件下完成的。

适当增大控制含水量1~2个百分点有利于石灰与膨胀土化合消除其膨胀性,但不宜增大太多,以免达不到要求的干密度,或引起较大的收缩变形。

含灰量要达到标准要求,底于标准的为不合格,要及时掺灰重拌。

碾压一般可用振动压路机慢速振压一遍,再用三轮压路机从两边向中间重叠半轮碾压2~3遍,达到纵横坡度要求,表面平整光洁、无松动和坑洼等现象。

同时,两侧路肩应多压2~3遍。

四是质量控制与检测。

振压完成后,应及时自检压实度、石灰剂量、含水量,并做好记录。

由于石灰计量的衰减和含水量的变化,报监理抽检签认,需要注意时效性。

石灰改良土灰剂量随龄期的变化规律,及其对质量控制与检测的影响已逐渐为工程界所重视。

EDTA滴定试验,需要考虑掺灰龄期的影响,建立代表性土样不同灰计量的EDTA时程标准曲线是合理的。

五是质量控制重点,松铺厚度宜薄不宜厚,一般松厚为20~25cm,压实厚为15~20cm。

采用薄层快填工艺能够提高一次合格率,不返工,进度快,是一项灰土路基施工的成功经验。

铺灰前工作面平整度以目测为主,要无坑洼,便于二次均匀布灰。

路拌深度由现场开挖观察,灰土直到前一施工层顶面为准,无未经拌和的素土夹层为符合要求。

要捡出大于5cm的土块,特别是要捡出在膨胀土形成过程中生成的结核礓石。

由于存在<5cm的膨胀土核或称之为生土,传统密实度检测宜采取灌砂法。

石灰稳定膨胀土填筑高速公路路堤施工质量控制重点是采用压实度、石灰剂量、含水量三项指标同时控制。

显然,这一路堤填筑质量检测控制重点符合传统的原则。

但是,对于石灰稳定土或高液限粘土路堤填筑,压实度、灰剂量和含水量控制均是填料路用性能间接的反映指标,对于该类土填筑路堤结构的力学性状和水稳定性等的反映显然不够准确。

石灰稳定膨胀土的室内CBR值>30%,显著地高于路用填料强度稳定的设计要求。

在这一条件下,是否可以认为石灰改良膨胀土填筑中降低压实度或密实度,仍能很好地满足填料强度性能(CBR值、强度稳定测试、现场强度测试等)设计要求和路基刚度(回弹模量、弯沉等)的要求;同时,密实度的降低,根据压实机理的负相关性,施工控制含水量可以适量提高,在南方多雨潮湿地区,不会发生收缩变形的情况下,这一技术路线显然会使路堤结构具有更好的工后稳定性年。

因此,石灰改良稳定土路堤结构力学性状的室内、外试验与评价,以及石灰改良膨胀土的改性效果试验测试的有效数据积累与分析,相对传统的压实度、石灰剂量和含水量质量控的方法更加有效合理。

四、高速公路石灰改良膨胀土调查

石灰稳定膨胀土的灰剂量,一般采用EDTA标准滴定试验,关于一定初始状态,不同石灰掺量的EDTA试验,相关规范制定了详细的实验方法。

但是,关于同一石灰计量,不同龄期的EDTA标准曲线,对于实际工程中石灰计量的检测工作,具有重要的应用价值。

然而初始状态含水量W的确定,不同的击实方法,所得的最佳含水量相差较大,这就需要根据施工控制的含水量,来制备EDTA标准滴定时程线,以便于施工工程中石灰计量检测时,有相对更加合理的参照标准。

根据安徽省蚌明高速公路指挥部委托东南大学交通学院岩土工程研究所承担的膨胀土路用改良特性研究的实验项目的结果可知,五标及九标等膨胀土的性质最差,即土的液限含水量、塑性指数和自由膨胀率相对较高,变异性相对较底,土样性质相对较均匀。

室内试验得到石灰改良膨胀土的干法重型击实标准,干重度指标的变异性较低,数值相对膨胀土素土有所降低,参见图2

石灰稳定最佳含水量相对膨胀土素土的最佳含水量有所降低,且随着石灰计量增加略有降低。

这与石灰稳定土的最佳含水量相对素土应有所提高的一般认识相悖。

由此可见,石灰改良膨胀土采用干法重型击实试验标准,确实存在不尽合理之处。

首先,最佳含水量,在掺灰后,不升反降,且随着石灰计量增加,略有降低。

其次,石灰计量土的最大干重度虽然相对素土有所降低,但是降低幅度偏小,这与最佳含水量偏低不无关系。

干法击实标准中,相对较低含水量和相对较高干重度,不仅仅会造成实际工程检测难以达到设计压实度要求。

而且实际上按这一状态控制石灰稳定土路堤施工,工后的路堤结构稳定性并不一定最优。

石灰改良膨胀土的室内CBR值,相对素土有显著提高,一般超过30%,其平均值随石灰掺量的关系,参见图3

由此可以看出,蚌明高速公路膨胀土采用石灰改良后的力学特性,远远超过路用填土基本力学要求。

因此,采用低剂量石灰稳定膨胀土路基是非常合理和有效的处置方法。

并且,从力学特性的角度,石灰计量超过5%以后的作用意义不大。

考虑到施工搅拌均匀程度难以达到室内试验水平,采用5%消石灰计量用于高速公路路堤各个区域填筑的强度、刚度与稳定的安全储备是十分充分的。

石灰稳定膨胀土的塑性指标,相对膨胀土素土有明显变化,体现在液限含水量相对降低;塑限含水量相对提高;塑性指数相对降低,且石灰改良膨胀土的塑性指标的离散性相对素土显著降低,参见图4

               

    图4.含水量与石灰参量变化曲线

 

进一步分析表明,石灰计量增加,石灰改良膨胀土的塑性指数降低,在掺加3%石灰时,塑性指数相对素土降低了47%,在这之后,石灰计量增加对塑性指数降低虽然有作用,但影响强度显著降低。

在掺加8%石灰时,塑性指数相对素土降低了60%。

石灰掺量增加对石灰改良土的液限含水量的影响,在掺加3%石灰时,液限含水量相对素土降低了19%;在掺加8%石灰时,塑性指数相对素土降低了32%。

石灰掺量增加对石灰改良土的塑限含水量的影响,在掺加3%石灰时,塑限含水量相对素土提高了44%,随后增加石灰掺入量时,塑性指数相对3%时却有所降低。

由此可见,从膨胀土石灰改性的角度出发,石灰计量3%时,塑限降低已达到最佳,即液限、塑限含水量和塑性指数降低的幅度最大,效率最佳。

但是,此时对应的塑性指数平均值,仍然达到24.05%,虽然满足路用高液限粘土的基本要求,考虑到该指标的变异性,以及实际拌和与室内试验条件的差异性,该灰计量的石灰改良土作为路用材料,塑性指标仍略偏高。

当石灰计量5%时,塑限指数分布在18.2%~21.4%,平均值则降低至20.13%,满足作为一般路用材料的基本要求。

因此,石灰计量5%设计灰计量,从膨胀土的改性角度是比较合适。

五、石灰改良膨胀土击实试验成果

1、为了能够保证施工质量,使各项控制数据更加符合实际施工要求,聘请了交通部岩土专家以及相关人员对膨胀土如何施工及实验进行了具体指导,同时作了详尽的实验;由于篇幅有限,我们把简单的实验情况叙述如下:

a、 干法击实

开工初期,我们首先按照要求作了干法击实,方法如下:

将土样含水量先风干到10%以下,并测试实际含水量,加质量分数为2%的生石灰,同时加水至预定的最优含水量上下各3个式样,每个式样间含水量相差2%~3%。

在塑料袋内放置3天后,模拟上路前膨胀土砂化。

然后,再加质量分数为3%的消石灰,再在塑料袋内放置3天后,进行重型标准试验。

采用这种方法进行击实实验时,石灰稳定土击实后的最大干密度和最优含水量一般均比素土低。

实际施工控制很难达到设计要求。

b、 湿法击实

施工中期,由于标准击实结果不能满足施工要求,我们给业主打报告;在得到批复后,在现场监理的陪同下,把土样送到南京东南大学进行了各项试验,同时我们实验室作了湿法击实的各项试验,方法如下:

第一天,将天然含水量的土样搅拌均匀、破碎至最大颗粒小于5cm,测含水量后掺加质量分数为2%的生石灰,将土料堆放3天,每天翻拌1遍,模拟现场第一次在取土坑中的备料过程;第4天掺质量分数为3%的消石灰(6%的灰土掺4%的消石灰,8%的灰土掺6%的消石灰)拌匀后放置24小时;第5天将试样过5mm筛,然后按不同含水量风干后制备成7个试样(保证最优含水量上下至少各有2各点),相邻试样的含水量之差为2%左右;将备好的土样用塑料袋装好并密封放置24小时后,于第6天进行击实试验。

这一方法,相对接近实际施工过程,结果也符合实际情况。

用于实际施工控制的时候各项指标均能达到设计要求,但含水量控制偏大,达到22%左右,并且对路基后期强度有一定影响,因此业主对这一方法不太认可。

c、 半干半湿法:

这一方法是在东南大学击实结果反馈给业主及总监办后,建议采用的一种方法;这一方法是规范及其它工程中没有提到过的。

按照这一方法,我们做了大量相关试验,如灰土灰剂量的衰减、第一次掺灰砂化时间同击实结果高低的关系、大粒径土团回掺比例对击实结果的影响以及拌和次数对颗粒数量的变化的作用等。

这里就不再叙述了,只介绍一下半干半湿法:

首先,将取回的土样直接掺加质量分数为2%的生石灰砂化,将试样堆放3天,将含水量室内风干,降低至8%~10%,再配制成不同含水量的试样,并掺加质量分数为3%的消石灰,堆放3天后粉碎并过5mm筛后,再混合少于20%的5~20mm土团粒,模拟实际施工填土粉碎水平,进行击实试验。

试样要求制备成7个试样,保证最优含水量上下至少各有2个点,相邻试样的含水量之差为2%左右。

这种方法主要用于石灰改良膨胀土现场压实度控制。

从掺灰时机的角度,属于湿法的范畴;从含水量制备的角度,属于干法的范畴。

因此东南大学称之为“半干半湿法”。

并建议指挥部采用这一方法进行现场施工控制。

但在现场施工当中发现,检测压实度结果平均偏小,个别点不能满足规范要求;同时压实度衰减较快,一星期内下降二个百分点;对于这一情况,我们又会同驻地办、总监办共三家,按照半干半湿法的要求做了联合的击实试验,同时对击实材料的颗粒回掺比例做了调整,把小于20%改为等于20%,击实结果在业主批复后开始使用。

六、膨胀土石灰改良施工及试验总结:

高速公路膨胀土石灰改良土的施工我们一般接触都比较少,因此从业主到施工单位,都走了不少弯路;虽然后期做了大量试验,对膨胀土的特性也有所了解了,但是有好多试验成果还没有整理出来,现场施工工艺也不完全合理,这都需要我们继续努力去探索;下面就我个人的看法做一个简单的总结:

1、在施工现场,通常是测定含超尺寸颗粒在内的全部材料的密实度,而室内试验得到的最大干密度是针对无超尺寸颗粒(已筛除超尺寸颗粒)的合适材料。

因此,必须对室内试验的最大干密度进行调整,或对现场得到的密度进行调整。

2、随着拌和闷料等待时间的不断延长,就石灰稳定土的密实度而言,它的压实度结果会随时间的增加而呈降低趋势;因此压实度要及时检测,或者按照天数衰减度来检测。

3、石灰稳定土的击实功越大,它的最佳含水量就愈小,而其最大干密度及强度则愈大;但是膨胀土改良后最佳含水量不宜太低,否则吸水后实际的改良土还会发生一定膨胀,造成不可预料的施工质量隐患。

4、生石灰和消石灰处理膨胀土的效果不尽一致,尤其是消石灰改良膨胀土在塑性指标、粒度分析当中表现出的随龄期反弹回升现象,在东南大学的报告中都有详细论述;相对而言,生石灰稳定膨胀土的性质与性能均优于消石灰,因此砂化过程中严禁采用消石灰消解。

5、干法击实和湿法击实对于膨胀土改良灰土的施工控制来说,已不能满足施工要求,因此施工当中要切合实际,多总结积累数据经验,以便更好的保证施工质量。

第一次掺灰砂化的最佳灰量要控制在3%以内;最佳时间没有完全确定,但是从实际施工来看,最好控制在3~7天之内,时间不宜太长。

6、膨胀土基本性质分析,即含水量、塑性指标和自由膨胀率测试,应强制要求,实际施工中,要在其它试验之前完成,这对膨胀土基本信息的正确认识十分重要。

7、石灰改良膨胀土路堤填筑施工,采用二次掺灰拌和工艺是合理的,在许多情况下也是必须的;但是掺灰砂化在土场还是在路基,这就要根据现场条件来选择了。

七、结束语:

由于膨胀土石灰改良土施工期较短,对膨胀土改良后的灰土的基本性能、力学特性、稳定性以及施工当中的一些问题没有完全掌握,很多问题还在探讨当中;因此,不足之处尚多,敬请指教!

 参考文献:

1、沙庆林:

《公路与压实标准》—人民交通出版社  2000

2、《公路土工试验规程》—(JTJ051—93)    

3、《公路工程材料试验手册》—人民交通出版社   2003-6

4、《土工试验规程》—(SL237—1999)

5、《公路工程路面基层施工技术规范》—(JTJ034—2000)

路基施工

 

大粒径沥青混合料LSAM组成结构与强度机理

蒋永能

 

[摘 要]本文详细的介绍了大粒径沥青混合料—LSAM结构组成特性和强度形成机理,提出了适合我国国情的大粒径沥青混合料骨架密实型综合设计法,具有较强的工程应用参考价值。

[关键词]LSAM  组成结构   强度机理 

 

一、大粒径沥青混合料LSAM应用的意义

我国沥青路面常用的混合料类型,从矿料粒径大小来分有:

细粒式、中粒式、粗粒式三种类型的沥青混合料,一般情况下,细粒式沥青混合料用于表面层,中粒式和粗粒式沥青混合料用于中、下面层或联接层。

在生产实际中,这些类型的混合料通常为悬浮-密实型结构,强度形成主要依赖于沥青与矿料之间的粘结力,以及矿料之间的内摩擦力。

在大交通量、重轴载车辆的作用下,由于这些混合料的抗剪强度较低,容易产生车辙等病害,影响了路面的使用性能,降低了路面的使用寿命,增加了路面的养护费用。

因此,研究开发新型沥青混合料结构类型,提高以抗车辙能力为主的高温稳定性,改善抗疲劳性能、水稳定性和低温抗裂性等综合路用性能,已成为迫在眉捷的一项重要任务,这正是大粒径沥青混合料LSAM研究应用的意义。

大粒径沥青混合料(Large-StoneAsphaltMixes,简称LSAM),一般是指含有矿料的最大粒径在25mm至53mm之间的热拌热铺沥青混合料。

LSAM显著特点是,具有比较小尺寸的集料提供较大的集料接触程度的潜在的可能性,因而表现出较好的抗车辙的能力。

目前,国外研究成果和实践表明,大粒径沥青混凝土具有以下四方面的优点:

①LSAM具有抵抗较大的塑性、剪切变形和较好的抗车辙能力,能够承受重载交通的作用,提高了沥青路面的高温稳定性。

②大粒径集料的增多和矿粉用量的减少,使得在不减少沥青膜厚度的前提下,减少了沥青总用量,从而降低工程造价。

③可一次性摊铺较大的厚度,缩短工期。

④沥青层内部储温能力高,热量不易散失,利于寒冷季节施工,延长施工期。

二、LSAM的特点

这里用LSAM与粗粒式AC30沥青混合料相比,说明LSAM具有的特点,见表1。

表1   LSAM和粗粒式AC30沥青混合料比较表              

指 标

我国规范中AC-30I、AC-30II

LSAM

粒径尺寸

一级最大粒径37.5mm、二级最大粒径25mm

一级最大粒径53mm、二级最大粒径37.5mm

粗集料数量

AC-30I均值为58%,AC-30II均值为72%

通常为72%左右

空隙率

AC-30I为3%~6%,AC-30II为4%~10%

密级配为5%以下,开级配为15%以上

沥青用量

较大

较小

实验方法

马歇尔试验

大马歇尔试验、旋转压实试验、马歇尔试验

设计方法

马歇尔稳定度试验设计法

本文推荐间断密实级配综合设计法

强度理论

胶浆理论、表面理论

表面理论

抗车辙性能

较差

很好

抗水害性

AC-30II较差

较好

抗疲劳性能

一般

设计良好的LSAM,具有较好的抗疲劳性能

抗裂性

一般

较好

平整度与厚度

平整度较好,一次性铺筑厚度为7cm左右

平整度稍差,一次性铺筑厚度为11~13cm

工程费用

较高

较低

综上,可以将LSAM特点概括为具有如下:

颗粒尺寸“大”,沥青膜“厚”,路面寿命“长”;沥青含量低、VMA低和造价低(三低);粗集料含量高、粗集料接触程度高和主骨架稳定性高(三高)。

三、LSAM的组成结构和强度原理

(一)LSAM的组成结构

LSAM的组成结构与传统的沥青混凝土一样,分为悬浮—密实结构、骨架—空隙结构及骨架—密实结构。

骨架—空隙结构对应的级配是开级配,悬浮—密实结构对应的级配为密级配,但在生产实际中因其抗车辙性能较差,一般不会采用。

骨架—密实结构对应的级配为密级配,骨架间石—石(粗集料)接触,骨架稳定度高,是工程实践中最常用的LSAM。

骨架—密实结构中,根据粗集料的排列特征和紧凑程度,又可以将LSAM骨架—密实结构进一步划分为紧排骨架—密实结构和松排骨架—密实结构。

1.两个重要概念

划分LSAM紧排骨架—密实结构和松排骨架—密实结构的标准,需要引入两个重要概念作为划分标准的核心,即骨架稳定度S(stabilityofcoarseaggregate)和骨架接触度(或称石—石接触度)SSC(stone-on-stonecontact)。

(1)骨架稳定度是指压实成型的沥青混合料粗集料

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 解决方案 > 学习计划

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1