摘要：隨著經濟的不斷發展，我國公路建設發展也是十分迅速。在高等級的公路建設中，路面基層的作用十分明顯，因為基層是主要的承重層，承受著行車荷載的作用并把所受水平力與垂直力擴散到土基中，從而保護路面，延長路面的使用壽命。二灰穩定碎石作為現代路面基層主要形式之一，對其收縮抗裂性能的研究一直是普遍關注的熱點和難點。本文通過試驗，從二灰穩定碎石的強度形成原理、收縮機理和抗裂性能等方面進行了綜述。
　　關鍵詞：公路，二灰碎石，收縮機理，抗裂性能
　　0引言
　　隨著我國公路交通的迅速發展，二灰穩定碎石混合料以其優良的路用性能得到比較廣泛的應用，這是因為二灰穩定碎石獨特的強度形成原理和抗裂特性，有效的避免了一般的半剛性基層所產生的裂縫，降低了路面反射裂縫產生的風險，延長了公路的使用壽命。本文二灰穩定碎石為研究對象，分析了其強度形成原理和抗裂機理等。
　　1二灰穩定碎石結構組成及強度形成機理
　　二灰穩定碎石的路用性能與它的結構特點有著非常密切的關系。二灰穩定碎石結構指混合料各組成材料之間相互作用的特點，相對位置分布及相互聯系的狀況。因此，混合料的結構特性與其材料組成、材料力學性能及各組成部分之間的相對位置密切相關，混合料受力變形特性是各結構特性組成因素的綜合反映，即混合料力學特性與結構特性成對應關系。當組成二灰碎石混合料結構特點的各因素發生變化時，混合料的力學特性也會發生變化。
　　二灰碎石混合料在壓實成型后，系由固相(石灰、粉煤灰、碎石)、液相(水溶液)和氣相(空氣)三相組成。三相之間相互作用的結果，使得石灰粉煤灰穩定碎石混合料具有較高的強度和剛度，從而滿足了二灰碎石混合料作為路面基層的性能要求。
　　構成二灰碎石混合料強度的因素包括兩方面，即由礦質顆粒之間的內摩阻力和嵌擠力，以及二灰結合料及其與礦料之間的粘結力和內聚力所構成。礦質集料對混合料強度的影響主要是礦料級配類型、礦料物理特性等。混合料強度與集料級配組成有密切關系，一般而言，具有良好級配的混合料既有堅實的礦質骨架網絡，又具有密實度相對較高，且空隙含量適中的特點，其路用性能就好。
　　在二灰穩定碎石的強度形成過程中，主要依靠結合料所發生的一系列反應，使得集料與結合料緊密連接到一起。二灰混合料三相間發生的基本反應過程有：石灰粉煤灰之間的火山灰反應，石灰自身的解離作用、結晶作用和碳化作用等。這些作用的進行都是通過液相介質來完成的。從對二灰穩定碎石強度貢獻的大小來說，石灰粉煤灰之間發生的火山灰反應是最主要的作用過程，而石灰的解離作用是所有作用過程的基礎。石灰的碳化結晶作用又進一步增加了二灰穩定碎石的強度。其具體過程可闡述如下：
　　石灰的水中解離作用：
　　（1）
　　石灰結晶碳化作用：
　　（2）
　　石灰、粉煤灰的火山灰作用
　　（3）
　　上述三種反應不是立刻完成的，而是隨著時間的推移逐漸發展，經一段時期后才會結束。在此期間膠體、晶體不斷增多、長大，彼此逐漸接觸、交叉，除將未參加化學反應的粉煤灰中的其他礦物粘結在一起外，并形成一個膠體加晶體的空間網絡結構，這個堅固的空間網絡是二灰混合料強度形成的結構原因。
　　2二灰穩定碎石的收縮機理和抗裂性能
　　隨著二灰碎石基層的普遍使用和不斷深入的研究，在工程實踐中已取得了許多成熟的經驗和可喜的成果，但也存在一些急待解決的問題，尤為突出的是二灰碎石基層的縮裂問題。處于自然氣候條件下的二灰碎石在經歷溫度和濕度變化時，會產生一定量的收縮。在收縮比較嚴重的情況下，往往基層表面會出現有規律的橫向裂縫，并進一步發展到面層形成反射裂縫，從而危及道路的使用壽命，因此必須重視二灰碎石的干溫縮性能。
　　二灰碎石基層材料的溫度收縮是指不同礦物顆粒組成的固相、液相和氣相在降溫過程中相互作用的結果，從而使二灰碎石混合料產生體積收縮。其溫度收縮裂縫可分為兩種，一是在較大溫度差下收縮應變超過極限拉應變時出現的裂縫;二是在溫度差的反復作用下而形成的溫度疲勞性開裂。
　　半剛性材料因內部水分的蒸發而發生體積收縮的現象叫干燥收縮，其基本原理是由于隨混合料內部水分的蒸發而發生的毛細管張力作用、吸附水和分子間力作用、礦物晶體或凝膠體層間水作用和碳化收縮作用等四個過程而引起了整體宏觀體積的收縮變化。
　　                  
　　
　　圖1試件收縮試驗
　　
　　　　　　
　　由表1所示：二灰穩定碎石混合料的收縮系數隨溫度的升高總體呈現下降趨勢，局部有升高，因為采用較多粗集料，形成骨架密實結構，細集料及二灰形成的二灰砂漿能夠起到很好的填充作用，使得收縮系數不是很大；收縮系數隨養護天數的增加而增大初期增長較快，后期較為緩慢，因為隨著反應生成物的不斷增多，再續反應較為困難，而新生物質收縮系數相對較大，使得收縮系數前期增長快后期較慢。
　　3結論
　　石灰粉煤灰穩定碎石是由石灰、粉煤灰、集料和水四部分按一定配比組合而成。從其材料組成來看，碎石是其中含量最多的部分，一般要占材料干重的75%～85%左右，隨著集料含量的增加，材料的比表面積和混合料的最佳含水量也隨之降低，在石灰粉煤灰穩定碎石的使用過程中碎石發生收縮的可能性最小，一般認為碎石的摻入對水泥粉煤灰混合料的收縮起抑制作用。在可能情況下，應盡量加大集料的用量，減少裂縫的產生。當然，集料的增加會增加施工的難度，還會降低二灰穩定碎石基層混合料的強度。
　　所以，減少混合料中富余的石灰、粉煤灰是減緩收縮、減少裂縫的最有效方法，即形成空間密實骨架結構，使得多余的灰漿填充其中。
　　
　　
　　參考文獻
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