[發明專利]一種基于小試件的石灰、粉煤灰碎石干縮性能測試方法

在審

• 申請號: 201711174736.0
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN108101479A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 徐世法;索智;郭峰;季節
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: C04B28/12
• 分類號: C04B28/12
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 單晶

本發明涉及一種基于小試件的石灰、粉煤灰碎石干縮性能測試方法屬于交通土建工程領域，本方法主要步驟包括：1）確定石灰、粉煤灰碎石的最佳含水量和最大干密度；2）成型尺寸為50mm×50mm×210mm的梁式小試件；3）將成型好的試件在標準條件下養生6d后，浸入20℃的恒溫水浴中養生1d；4）將表面水分擦干后，將6個相同試件中的3個放在支座上用千分表測量干縮變形，將另外3個放在相同條件下，每隔一定時間進行稱重，以平均值進行計數。本方法的主要優點：（1）成型試件時不易發生離析，試驗數據的變異性小；（2）試件脫模時不易發生損壞，上下兩端面保持完整；（3）稱重時試件不易掉渣，數據可靠性強。

技術領域

本發明屬于交通土建工程領域，具體涉及一種基于小試件的石灰、粉煤灰碎石干縮性能測試方法。

背景技術

干縮是指半剛性基層材料因內部水分變化而引起體積收縮現象。一般認為：由于蒸發和混合料內部的水化作用，混合料的水分會不斷減少，進而導致毛細管作用、吸附作用、分子間力作用等引起半剛性材料產生體積收縮。當干縮變形嚴重時會產生網裂、龜裂，以后會進一步發展呈裂縫。影響石灰、粉煤灰干縮性的主要因素是石灰、粉煤灰的礦物成分和石灰、粉煤灰的細度。在石灰、粉煤灰熟料當中，以C3A干縮性最大，以C4AF干縮性最小。在石灰、粉煤灰穩定材料當中引起干縮現象的基本原理為水的蒸發而發生的毛細管張力、層間水、吸附水及分子間力以及碳化脫水等作用。水分減少程度越大，減少速度越快，產生的干縮應力就越大。

東南大學交通學院和南京機場高速公路管理處根據足夠的強度、良好的抗裂性能原則進行了南京機場高速公路二灰穩定碎石基層的配合比設計，并采用正交試驗方法對配合比設計的主要影響因素及干縮、溫縮特性進行了較全面的試驗研究。通過試驗結果的分析得出了如下的結論:

1、基體材料(小于5mm的顆粒)在二灰穩定碎石混合料中合理的含量范圍為20％-30％；

2、石灰應采用二級以上石灰，石灰劑量不宜大于5％，集料含量應控制在82％左右，并嚴格控制二灰穩定碎石中5mm以下集料含量，尤其是2mm以下集料含量。

同濟大學和上海滬杭高速公路指揮部隊對不同級配的二灰碎石材料進行力學性能和干縮性能試驗得出了如下結論:

1、混合料中石灰和細集料含量的減少會導致早期抗壓強度的降低。

2、石灰用量增加，最大干縮應變和最大干縮系數均增大。

3、齡期對干縮特性的影響是:隨齡期增大，干縮應變和干縮系數均減小。

覃峰研究橡膠粉石灰、粉煤灰碎石基層的抗裂性能，通過壓力機成型Φ100mm×400mm圓柱體試件，每組試件4個，其中2個試件用于測試收縮變形，2個試件用于測試含水量變化。試件脫模養生后測試隨暴露時間增長試件的干縮變形和失水率。

安徽省滁州市公路管理局通過對二灰碎石縮裂的機理分析，認為:“富余”二灰是導致二灰碎石基層縮裂的根本原因，解決縮裂問題，就必須減少“富余”二灰，使二灰盡可能地存在于集料框架內；為使集料能夠較好地形成穩定的框架，應該使用斷級配集料，以斷開5-10mm粒徑為宜，5mm以下細集料填充主骨料空隙；二灰含量應與集料振實空隙率相對應，才能減少“富余”二灰的存在，同時保證二灰充滿集料空隙。

孫兆輝針對石灰、粉煤灰碎石基層在濕度變化時易產生干縮裂縫這一缺陷，展開了相關試驗研究。采用靜壓成型方法制備尺寸為Φ150mm×150mm的圓柱體試件，試件從試模內脫出并稱量后，立即用塑料薄膜包裹，養生完后進行干縮對比試驗。