一种基于小试件的石灰、粉煤灰碎石干缩性能测试方法技术

本发明专利技术涉及一种基于小试件的石灰、粉煤灰碎石干缩性能测试方法属于交通土建工程领域，本方法主要步骤包括：1）确定石灰、粉煤灰碎石的最佳含水量和最大干密度；2）成型尺寸为50mm×50mm×210mm的梁式小试件；3）将成型好的试件在标准条件下养生6d后，浸入20℃的恒温水浴中养生1d；4）将表面水分擦干后，将6个相同试件中的3个放在支座上用千分表测量干缩变形，将另外3个放在相同条件下，每隔一定时间进行称重，以平均值进行计数。本方法的主要优点：（1）成型试件时不易发生离析，试验数据的变异性小；（2）试件脱模时不易发生损坏，上下两端面保持完整；（3）称重时试件不易掉渣，数据可靠性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于小试件的石灰、粉煤灰碎石干缩性能测试方法
本专利技术属于交通土建工程领域，具体涉及一种基于小试件的石灰、粉煤灰碎石干缩性能测试方法。
技术介绍
干缩是指半刚性基层材料因内部水分变化而引起体积收缩现象。一般认为：由于蒸发和混合料内部的水化作用，混合料的水分会不断减少，进而导致毛细管作用、吸附作用、分子间力作用等引起半刚性材料产生体积收缩。当干缩变形严重时会产生网裂、龟裂，以后会进一步发展呈裂缝。影响石灰、粉煤灰干缩性的主要因素是石灰、粉煤灰的矿物成分和石灰、粉煤灰的细度。在石灰、粉煤灰熟料当中，以C3A干缩性最大，以C4AF干缩性最小。在石灰、粉煤灰稳定材料当中引起干缩现象的基本原理为水的蒸发而发生的毛细管张力、层间水、吸附水及分子间力以及碳化脱水等作用。水分减少程度越大，减少速度越快，产生的干缩应力就越大。东南大学交通学院和南京机场高速公路管理处根据足够的强度、良好的抗裂性能原则进行了南京机场高速公路二灰稳定碎石基层的配合比设计，并采用正交试验方法对配合比设计的主要影响因素及干缩、温缩特性进行了较全面的试验研究。通过试验结果的分析得出了如下的结论:1、基体材料(小于5mm的颗粒)在二灰稳定碎石混合料中合理的含量范围为20％-30％；2、石灰应采用二级以上石灰，石灰剂量不宜大于5％，集料含量应控制在82％左右，并严格控制二灰稳定碎石中5mm以下集料含量，尤其是2mm以下集料含量。同济大学和上海沪杭高速公路指挥部队对不同级配的二灰碎石材料进行力学性能和干缩性能试验得出了如下结论:1、混合料中石灰和细集料含量的减少会导致早期抗压强度的降低。2、石灰用量增加，最大干缩应变和最大干缩系数均增大。3、龄期对干缩特性的影响是:随龄期增大，干缩应变和干缩系数均减小。覃峰研究橡胶粉石灰、粉煤灰碎石基层的抗裂性能，通过压力机成型Φ100mm×400mm圆柱体试件，每组试件4个，其中2个试件用于测试收缩变形，2个试件用于测试含水量变化。试件脱模养生后测试随暴露时间增长试件的干缩变形和失水率。安徽省滁州市公路管理局通过对二灰碎石缩裂的机理分析，认为:“富余”二灰是导致二灰碎石基层缩裂的根本原因，解决缩裂问题，就必须减少“富余”二灰，使二灰尽可能地存在于集料框架内；为使集料能够较好地形成稳定的框架，应该使用断级配集料，以断开5-10mm粒径为宜，5mm以下细集料填充主骨料空隙；二灰含量应与集料振实空隙率相对应，才能减少“富余”二灰的存在，同时保证二灰充满集料空隙。孙兆辉针对石灰、粉煤灰碎石基层在湿度变化时易产生干缩裂缝这一缺陷，展开了相关试验研究。采用静压成型方法制备尺寸为Φ150mm×150mm的圆柱体试件，试件从试模内脱出并称量后，立即用塑料薄膜包裹，养生完后进行干缩对比试验。王艳针对石灰、粉煤灰碎石基层不可避免会产生收缩裂缝问题进行了试验研究，混合料收缩性能与失水率、温度、石灰、粉煤灰剂量、级配等因素之间的关系，其中干缩试验在室温条件下进行。成型梁式试件，尺寸为100mm×100mm×400mm，贴片上采用2片电阻应变片串连使用，以提高试验精度。试验开始后通过电脑控制数据采集，同时记录参照试件的含水量变化。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，弥补道路工程无机稳定材料干缩测试方法的不足，提供一种基于小试件的石灰、粉煤灰碎石干缩性能测试方法，本方法采用的测量工具为千分表，量程为0-1mm，精度为0.001mm；试件采用静压法成型，成型尺寸为50mm×50mm×210mm的梁式小试件。将成型好的试件在标准条件下养生6d后，浸入20℃的恒温水浴中养生1d，将表面水分擦干后，将6个相同试件中的3个放在支座上用千分表测量干缩变形，将另外3个放在相同条件下，每隔一定时间进行称重，以平均值进行计数。按照先后顺序包括以下步骤：步骤一：确定石灰、粉煤灰稳定级配及最佳含水率和最大干密度，确定石灰、粉煤灰的剂量；步骤二：依据级配中细集料的比例，推算出石灰、粉煤灰砂浆试件中石灰、粉煤灰的剂量；步骤三：成型好的试件在标准条件下养生6d，最后1天浸入20℃的恒温水浴中养生；步骤四：养生完之后，将表面水分擦干后至于干缩室中，将6个相同试件中的3个放在支座上用千分表测量干缩变形，将另外3个放在相同条件下，每隔一定时间进行称重，以平均值进行计数。步骤五：由测得的失水率和干缩量来计算梁式小试件干缩应变和干缩系数，进而来评价石灰、粉煤灰稳定级配碎石的干缩性能。具体实施方式以下结合具体实例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。二灰稳定碎石是最常用的一种半刚性基层材料，本文所采用的材料为废旧基层材料，材料包括取自北京某石料厂闲置堆放的废旧二灰稳定碎石材料和0-5mm、5-10mm和10-20mm三档石灰岩新料。根据相关规范对上述材料以不同方式进行冲刷磨耗试验。本方法主要对石灰岩新料、水稳碎石旧料细集料、二灰碎石旧料细集料和石灰、粉煤灰、水拌合形成的石灰、粉煤灰砂浆的干缩性能进行了评价。整体掺配方式下，设计级配中的4.75mm以下细集料含量在40％左右，3.5％的石灰、粉煤灰剂量换算到石灰、粉煤灰砂浆中为8.75％，5.5％的石灰、粉煤灰剂量换算到石灰、粉煤灰砂浆中为13.75％；另外设置石灰、粉煤灰稳定石灰岩新料作为对照组。实施例1本组试验采用二灰碎石旧料细集料，整体掺配方式下，设计级配中的4.75mm以下细集料含量在40％左右，3.5％的石灰、粉煤灰剂量换算到石灰、粉煤灰砂浆中为8.75％，5.5％的石灰、粉煤灰剂量换算到石灰、粉煤灰砂浆中为13.75％；依据最大含水率和最大干密度成型试件，养生完后测得干缩实验结果如下表1-1：表1-1二灰旧料砂浆的干缩试验结果由结果可以得出，二灰旧料砂浆的干缩系数随石灰、粉煤灰剂量的增加先增大再减小再增大，综合干缩应变和干缩系数来看，0-4.75mm细集料采用二灰碎石旧料的再生石灰、粉煤灰碎石宜选用的最佳石灰、粉煤灰剂量在4.5％左右。实施例2作为对照组，本组试验采用新料细集料，整体掺配方式下，设计级配中的4.75mm以下细集料含量在40％左右，3.5％的石灰、粉煤灰剂量换算到石灰、粉煤灰砂浆中为8.75％，5.5％的石灰、粉煤灰剂量换算到石灰、粉煤灰砂浆中为13.75％；依据最大含水率和最大干密度成型试件，养生完后测得干缩实验结果如下表2-1：表2-1新料砂浆的干缩试验结果由结果可以得出，0-4.75mm细集料采用石灰岩新料的石灰、粉煤灰碎石宜选用的最佳石灰、粉煤灰剂量在3.5％左右。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定石灰、粉煤灰碎石干缩系数确定方法的混合料，其特征在于包括下列质量配合比混合物。

【技术特征摘要】
1.一种确定石灰、粉煤灰碎石干缩系数确定方法的混合料，其特征在于包括下列质量配合比混合物。2.一种基于小试件的石灰、粉煤灰碎石干缩性能测试方法，其特征在于包括如下具体步骤：步骤一：确定石灰、粉煤灰稳定级配及最佳含水率和最大干密度，确定石灰、粉煤灰的剂量；步骤二：依据级配中细集料的比例，推算出石灰、粉煤灰砂浆试件中石灰、粉煤灰的剂量与含水量；步骤三：成型好的试件在标准条件下养生6d，最后1天浸入20℃的恒温水浴中养生；步骤四：养生完之后，将表面水分擦干后至于干缩室中，将6个相同试件中的3个放在支座上用千分表测量干缩变形，将另外3个放在相同条件下，每隔一定时间进行称重，以平均值进行计数；步骤五：由测得的失水率和干缩量来计算圆柱形试件干缩应变和干缩系数，进而来评价石灰、粉煤灰稳定级配碎石的干缩性能。3.如权利要求2所述的一种基于小试件的石灰、粉煤灰碎石干缩性能测试方法，其特征在于：步骤一中，由《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20—2015中的推荐级配确定石灰、粉煤灰碎石的级配，利用《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTGE51—2009无机结合料稳定材料击实试验方法确定石...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐世法，索智，郭峰，季节，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11