水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面混合料无侧限抗压试件制作方法的研究

【摘要】本文针对水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面的结构、材料和施工工艺等特点，基于路面混合料抗压试件制作方法与路面的施工方法密切相关，试件的成型方法及强度形成机理与路面的形成方法及强度形成机理必须相同的原则，阐述了水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面混合料无侧限抗压试件的制作方法。

【关键词】水泥乳化沥青砂浆；稳定碎石；半刚性路面；混合料；无侧限抗压试件

【Abstract】In this paper， the structure， material and construction technology of the cemented emulsified asphalt mortar stabilized crushed stone semi-rigid pavement are closely related to the construction method of pavement mixture and the construction method of the pavement. The forming method and the strength forming mechanism of the specimen The formation method of pavement and the mechanism of strength formation must be the same， and the method of making the unconfined compressive test piece of cement emulsified asphalt mortar stabilized macadam semi - rigid pavement mixture is described.

【Key words】Cement emulsified asphalt mortar；Stabilized gravel；Semi-rigid pavement； mixture；Unconfined compression test

1. 前言

混合料o侧限抗压强度是路面混合料配合比设计和路面工程质量检验与评定的重要指标，路面混合料抗压试件制作方法与路面的施工方法密切相关，试件的成型方法及强度形成机理与路面的形成方法及强度形成机理必须相同。现行规范中路面混合料抗压试件制作方法是针对拌和法的路面混合料制定的，而水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面采用的是贯入法，另外，现行规范中路面混合料抗压试件的制作方法是针对无机结合料或者沥青结合料制定的，而水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面的结合料既有无机结合料又有沥青结合料，是一种复合结合料，它与单独的无机结合料或者沥青结合料的强度形成机理不同。因此，现行规范中路面混合料抗压试件制作方法不适用于制作水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面混合料抗压试件。

2. 路面类型及其发展

（1）按照路面的受力特点，通常分为三种类型：柔性路面、刚性路面和半柔性路面。由于柔性路面和刚性路面存在明显的不足，出现了以水泥-沥青复合材料作为结合料的路面，它兼具刚性路面和柔性路面的优点，表现出半刚半柔性的力学特征，它通常被称为半柔性路面，又称为半刚性路面。获得半刚性路面材料的途径主要采取二种方式： 一种是“ 柔中掺刚 ”， 即在沥青混合料基质中掺加刚性材料；另一种是“刚中掺柔”， 即在水泥混凝土拌和物基质中掺加柔性材料。

（2）就世界范围来看，虽然以水泥-沥青复合材料作为胶结材料的半刚性路面性能优良，但是与以（改性）沥青作为胶结材料的柔性路面相比，应用量少之又少，其原因是施工工艺配套复杂。所以，为了大量推广应用半刚性路面，开发了水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工工艺，它是以摊铺的“级配碎石”为基质，贯入半刚半柔的水泥乳化沥青砂浆混合料，形成半刚性路面。

3 水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面施工方法

水泥乳化沥青砂浆贯入式半刚性路面的施工方法是：首先把级配碎石摊铺在下承层上，整平稳压后把拌和好的水泥乳化沥青砂浆贯入碎石间隙中，然后经过养生、碾压等成型即成为半刚性路面，如图1所示。

图1 4. 水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面混合料抗压试件制作方法

4.1试模的选择。 根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）规定， 当集料最大粒径≯25 mm（中粒土）时， 应选择试模的尺寸为：直径×高=100 mm ×100 mm；当集料最大粒径>25 mm（粗粒土）时， 应选择试模的尺寸为：直径×高=150 mm ×150 mm。做试件前应先检查试模的尺寸及形状， 为确保试验的准确性， 不合格的试模要重新更换。试模内壁高度除两个压柱高度外还应加100 mm的试件高。

4.2试件制作准备。

（1）实验仪器和用具的准备与检查，做到状态良好、齐全。主要试验设备装置如图2所示。

（2）取料应符合相关规范的要求，并与施工用料一样。

（3）按照设计配合比配制级配碎石和水泥乳化沥青砂浆。

4.3试件制作。

（1）按计算用量把级配碎石放入试模，并压紧压柱。两个压柱自己的净距离即试件高度为100mm或者150mm。试件高度的误差范围控制在-0.1cm～0.15cm之间。

（2）去掉上压柱，换为筛孔为10mm×10mm的压网，并压紧。

（3）不试模（连同施压装置）放在振动台上。

（4）按计算用量把水泥乳化沥青砂浆倒入试模，开启振动（低幅高频），直至水泥乳化沥青砂浆均匀的贯入级配碎石空隙。

（5）去掉压网。

（6）修整试件上面，应密实平整。

（7）抗压试件静置12h。

（8）脱模。应至少制备三组共9个试件。

4.4试件养护。养生时间为7d ， 养生期间温度应控制在23℃～27℃。养生期最后一天应把试件浸泡在水中， 水深应高过试件顶2～5cm。

5. 结束语

（1）路面混合料抗压试件制作方法与路面的施工方法密切相关，试件的成型方法及强度形成机理与路面的形成方法及强度形成机理必须相同。

（2）水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面混合料无侧限抗压试件的制作方法既不同于无机结合料稳定材料无侧限抗压试件，也不同于沥青结合料稳定材料无侧限抗压试件。它是根据水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面所用材料和施工方法的特点制定的。

（3）水泥乳化沥青砂浆稳定碎石半刚性路面混合料无侧限抗压试件制作所用主要试验设备装置可以在无机结合料稳定材料无侧限抗压试件制作所用试验设备装置的基础上加以改进而成。

参考文献

[1]中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工艺标准[M]. 北京：人民交通出版社，2007.

[2]林珂， 岳强， 张金玉.半刚性面层材料的研究概况[J].山东交通学院学报， 2006（6）.

[3]刘中林，田文，史建方，谭发茂.高等级公路沥青混凝土路面新技术[M].北京：人民交通出版社，2002.

[4]张思源， 魏建民.水泥-乳化沥青混合料配合比设计与施工技术研究[J]. 重庆交通学院学报， 2000（1）.

[5]刘中林，田文，史建方，谭发茂.高等级公路沥青混凝土路面新技术[M]. 北京：人民交通出版社，2002.

[6]邰连河，张家平，等.新型道路建筑材料[M].北京：化学工业出版社，2003.

[7]彭波，李文瑛，危拥军，郝培文.沥青混合料材料组成与特性[M].北京：人民交通出版社，2007.

[8]荆树国， 梅青，许克胜.半刚性路面结构理论初探[J].公路， 2001（9）.

[9]王成模.乳化沥青半刚性路面的机械化施工[J].筑路机械与施工机械化， 2001（1）.

[10]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南.北京：人民交通出版社，2006.

[11]JTG F40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].

[12]JTG H10-2009.公路养护技术规范[S]

[基金目]河南省科技攻关计划项目（2016-162102310387）.

[文章编号]1619-2737（2017）06-19-591

[作者简介] 宋现法（1971.3-），男，籍贯：河南郏县人，学历：本科，职称：高级工程师，长期从事公路工程技术与管理工作。