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【摘 要】 芦苇加入基层配合比中显著的增加了强度和整体刚度从而防止路面裂缝,芦苇在基层中纵横交错的分布,起到加筋作用,使用基层路用性能得到良好的改善.增加了路的使用寿命降低了路的造价.
【关键词】 芦苇底基层;耐疲劳;承重
1主要研究技术内容的国内外发展现状与趋势
随着经济社会以及现代交通事业的发展,道路的实际使用寿命.受到广泛的关注和重视,国内外一些专家分别提出,不同的设计体系和技术措施,针对沥青混凝土中适当的参入纤维能显著的提高沥青混凝土的路用性能减少路面的反射裂缝,通过试验研究芦苇适当参入基层材料中能显著提高基层的路用性能。
二十世纪七十年代法国在路面材料中,加入了石棉纤维并增大了沥青用量,二十世纪八十年代我国为了适应现代重载交通,对路面性能要求相应提高,开始加强沥青材料的应用研究,并在纤维加强沥青路面方面做了大量的工作,本课题也是防止我国高等公路沥青路面,发生早期破坏使其达到设计年限的重要研究项目之一。
2研究方法
2.1材料的技术性质:
采用缓凝普通硅酸盐水泥,等级不低于32.5MPa 水泥初凝在3小时以上终凝不小于6小时。细度和安定性符合规范要求。沙砾最大粒径不应超过37.5毫米且47.5毫米以上的沙砾含量大于60%。级配符合下列要求。
芦苇为径长5—15cm 去掉梢,节,穗,膜烘干;一般采用人畜能饮用的水;主骨料的级配确定,水泥剂量配制取2.5% 3.0% 3.5% 4.0% 4.5%五种济量,芦苇长度5—15cm。每个剂量制取13个。
试件必须在规定温度(20°±2°C)保温养生6天浸水养生一天后测定无侧限抗压强度。计算结果的平均值、偏差系数并计算R×(1-1.645Cv)是否大于Rd(设计强度)。
2.2配合比的验证结果
根据确定的最佳含水量,伴制水泥稳定沙砾混合料,按要求压实度制备混合料试件,在标准条件下养护6天,浸水24小时后取出,做無测限抗压强度对比验证试验。利用统计对比分析法,计算出最佳芦苇剂量,芦苇增加强度的百分数。
3预期研究成果应用转化的前景预测
1推荐各项路用性能指标,经综合评价为最优集料级配范围。
2 提出的集料合量含量和混合料的设计方法。通过多项指标室内试验及试验段验证效果修定并超过现有规范的技术要求和质量效应。
3芦苇加入基层中,芦苇在基层中纵横交错的分布,起到了加筋作用使基层路用性能得到良好的改善,防止沥青路面发生早期破坏。
4芦苇材料来源广泛资源丰富价格低廉,抗裂性能优于水泥稳定料类,施工起来比较容易。
4. 成果分析应用及市场现状
通过本设计出的抗冲刷性、耐疲劳和抗裂性能等诸方面,均优于路用性能的稳定土类的基层材料,修定了规范中不合理的地方,必将使该材料得到广泛应用。从而大大增长我国公路路面的使用寿命。此外通过对芦苇的使用推动了芦苇业的发展,带动了地方经济。可以发挥很好的经济效应和社会效应。
二十世纪七十年代法国在路面材料中,加入了石棉纤维并增大了沥青用量,二十世纪八十年代我国为了适应现代重载交通,对路面性能要求相应提高,开始加强沥青材料的应用研究,并在纤维加强沥青路面方面做了大量的工作,本课题也是防止我国高等公路沥青路面,发生早期破坏使其达到设计年限的重要研究项目之一。采用水泥稳定砂砾中参入适当的芦苇使集料间具有良好的握裹力,大大加强整体强度,增强路基的抗裂性能,根据文献检索,关于芦苇增强底基层路用性能研究,国内外还未见相关研究。
随着经济社会以及现代交通事业的发展,道路的实际使用寿命受到广泛的关注和重视,国内外一些专家分别提出,不同的设计体系和技术措施,针对沥青混凝土中掺入适量的纤维能显著的提高沥青混凝土的路用性能,减少路面的反射裂缝,通过试验研究芦苇适当参入基层材料中能显著提高基层的路用性能。重载卡车数量显著增加,超载车辆普遍存在,路面基层提出了更高的要求,特别是高速公路的路面基层。为适应交通量日益增加和车辆荷载逐渐增大的需要,采用适当掺入芦苇来增强基层的路用性能已成为当前发展的主要趋势,在高等级公路建设中得到了广泛的应用,成为目前我国高等级公路路面结构的主要基层形式。其中以水泥稳定类材料为典型代表。水泥稳定砂砾还具有早期强度高,疲劳性好,长期性能好等优点。然而,随着水泥稳定砂砾基层沥青路面结构的大量使用,其作为半刚性基层路面的缺陷也逐步体现出来。根据目前的在建的采用在水泥稳定砂砾掺入芦苇为路基基层的吉林省珲春至乌兰浩特高速公路白城绕越线路基调查状况,存在着不同程度的裂缝。我国已建的水泥稳定砂砾路基的使用状况调查表明,不论南方北方,通车一年后最迟第二年多出现大量裂缝,在以后的其它季节还会持续增加,严重的施工期就出现大量裂缝。结果路面的整体性和连续性遭到了破坏,更严重的是路表水通过裂缝进入路基结构,深入土基导致路面及路基结构过早破坏。
原材料芦苇资源丰富价格低廉使用方便,而且在白城地区芦苇资源更加丰富;芦苇加入基层中显著的增加了强度和整体刚度从而防止路面裂缝;芦苇加入基层中,芦苇在基层中纵横交错的分布,起到加筋作用,使基层路用性能得到良好的改善;芦苇加入基层中增加了路的使用寿命降低了路的造价;通过芦苇的使用,推动芦苇事业的发展,同时也带动了地方经济。
对于水泥稳定砂砾基层材料,公路设计者早已认识到提高其抗裂性的重要性。但是多年的实践表明,即使是用干缩性小的水泥稳定砂砾铺筑的基层,如果设计时考虑不周全,施工时处理不当,或施工完成后没有进行及时有效的养生,也会产生间距大小不等的横向收缩裂缝。
通过试验研究分析,提出抗压强度满足工程要求的水泥稳定砂砾基层级配设计方法及范围,为制定水泥稳定砂砾路基技术标准提供理论依据。并在此基础上,结合吉林省珲春至乌兰浩特高速公路松原到石头井子线路基原材料状况和施工状况等因素,科学地进行芦苇增强底基层路用性能研究,充分利用白城市地方材料-芦苇,降低工程造价的目的,为白城地方经济发展服务。
参考文献:
[1] JTJ034-2000.公路路面基层施工技术规范[S].人民交通出版社.2000.10
[2]JTJ058-2000.公路工程集料实验规程 [S].人民交通出版社.2000.10
[3]JTJ057-94.公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].1994
[4]JTGE40-2007.公路土工试验规程以及集料级配对材料强度性能的影响。
【关键词】 芦苇底基层;耐疲劳;承重
1主要研究技术内容的国内外发展现状与趋势
随着经济社会以及现代交通事业的发展,道路的实际使用寿命.受到广泛的关注和重视,国内外一些专家分别提出,不同的设计体系和技术措施,针对沥青混凝土中适当的参入纤维能显著的提高沥青混凝土的路用性能减少路面的反射裂缝,通过试验研究芦苇适当参入基层材料中能显著提高基层的路用性能。
二十世纪七十年代法国在路面材料中,加入了石棉纤维并增大了沥青用量,二十世纪八十年代我国为了适应现代重载交通,对路面性能要求相应提高,开始加强沥青材料的应用研究,并在纤维加强沥青路面方面做了大量的工作,本课题也是防止我国高等公路沥青路面,发生早期破坏使其达到设计年限的重要研究项目之一。
2研究方法
2.1材料的技术性质:
采用缓凝普通硅酸盐水泥,等级不低于32.5MPa 水泥初凝在3小时以上终凝不小于6小时。细度和安定性符合规范要求。沙砾最大粒径不应超过37.5毫米且47.5毫米以上的沙砾含量大于60%。级配符合下列要求。
芦苇为径长5—15cm 去掉梢,节,穗,膜烘干;一般采用人畜能饮用的水;主骨料的级配确定,水泥剂量配制取2.5% 3.0% 3.5% 4.0% 4.5%五种济量,芦苇长度5—15cm。每个剂量制取13个。
试件必须在规定温度(20°±2°C)保温养生6天浸水养生一天后测定无侧限抗压强度。计算结果的平均值、偏差系数并计算R×(1-1.645Cv)是否大于Rd(设计强度)。
2.2配合比的验证结果
根据确定的最佳含水量,伴制水泥稳定沙砾混合料,按要求压实度制备混合料试件,在标准条件下养护6天,浸水24小时后取出,做無测限抗压强度对比验证试验。利用统计对比分析法,计算出最佳芦苇剂量,芦苇增加强度的百分数。
3预期研究成果应用转化的前景预测
1推荐各项路用性能指标,经综合评价为最优集料级配范围。
2 提出的集料合量含量和混合料的设计方法。通过多项指标室内试验及试验段验证效果修定并超过现有规范的技术要求和质量效应。
3芦苇加入基层中,芦苇在基层中纵横交错的分布,起到了加筋作用使基层路用性能得到良好的改善,防止沥青路面发生早期破坏。
4芦苇材料来源广泛资源丰富价格低廉,抗裂性能优于水泥稳定料类,施工起来比较容易。
4. 成果分析应用及市场现状
通过本设计出的抗冲刷性、耐疲劳和抗裂性能等诸方面,均优于路用性能的稳定土类的基层材料,修定了规范中不合理的地方,必将使该材料得到广泛应用。从而大大增长我国公路路面的使用寿命。此外通过对芦苇的使用推动了芦苇业的发展,带动了地方经济。可以发挥很好的经济效应和社会效应。
二十世纪七十年代法国在路面材料中,加入了石棉纤维并增大了沥青用量,二十世纪八十年代我国为了适应现代重载交通,对路面性能要求相应提高,开始加强沥青材料的应用研究,并在纤维加强沥青路面方面做了大量的工作,本课题也是防止我国高等公路沥青路面,发生早期破坏使其达到设计年限的重要研究项目之一。采用水泥稳定砂砾中参入适当的芦苇使集料间具有良好的握裹力,大大加强整体强度,增强路基的抗裂性能,根据文献检索,关于芦苇增强底基层路用性能研究,国内外还未见相关研究。
随着经济社会以及现代交通事业的发展,道路的实际使用寿命受到广泛的关注和重视,国内外一些专家分别提出,不同的设计体系和技术措施,针对沥青混凝土中掺入适量的纤维能显著的提高沥青混凝土的路用性能,减少路面的反射裂缝,通过试验研究芦苇适当参入基层材料中能显著提高基层的路用性能。重载卡车数量显著增加,超载车辆普遍存在,路面基层提出了更高的要求,特别是高速公路的路面基层。为适应交通量日益增加和车辆荷载逐渐增大的需要,采用适当掺入芦苇来增强基层的路用性能已成为当前发展的主要趋势,在高等级公路建设中得到了广泛的应用,成为目前我国高等级公路路面结构的主要基层形式。其中以水泥稳定类材料为典型代表。水泥稳定砂砾还具有早期强度高,疲劳性好,长期性能好等优点。然而,随着水泥稳定砂砾基层沥青路面结构的大量使用,其作为半刚性基层路面的缺陷也逐步体现出来。根据目前的在建的采用在水泥稳定砂砾掺入芦苇为路基基层的吉林省珲春至乌兰浩特高速公路白城绕越线路基调查状况,存在着不同程度的裂缝。我国已建的水泥稳定砂砾路基的使用状况调查表明,不论南方北方,通车一年后最迟第二年多出现大量裂缝,在以后的其它季节还会持续增加,严重的施工期就出现大量裂缝。结果路面的整体性和连续性遭到了破坏,更严重的是路表水通过裂缝进入路基结构,深入土基导致路面及路基结构过早破坏。
原材料芦苇资源丰富价格低廉使用方便,而且在白城地区芦苇资源更加丰富;芦苇加入基层中显著的增加了强度和整体刚度从而防止路面裂缝;芦苇加入基层中,芦苇在基层中纵横交错的分布,起到加筋作用,使基层路用性能得到良好的改善;芦苇加入基层中增加了路的使用寿命降低了路的造价;通过芦苇的使用,推动芦苇事业的发展,同时也带动了地方经济。
对于水泥稳定砂砾基层材料,公路设计者早已认识到提高其抗裂性的重要性。但是多年的实践表明,即使是用干缩性小的水泥稳定砂砾铺筑的基层,如果设计时考虑不周全,施工时处理不当,或施工完成后没有进行及时有效的养生,也会产生间距大小不等的横向收缩裂缝。
通过试验研究分析,提出抗压强度满足工程要求的水泥稳定砂砾基层级配设计方法及范围,为制定水泥稳定砂砾路基技术标准提供理论依据。并在此基础上,结合吉林省珲春至乌兰浩特高速公路松原到石头井子线路基原材料状况和施工状况等因素,科学地进行芦苇增强底基层路用性能研究,充分利用白城市地方材料-芦苇,降低工程造价的目的,为白城地方经济发展服务。
参考文献:
[1] JTJ034-2000.公路路面基层施工技术规范[S].人民交通出版社.2000.10
[2]JTJ058-2000.公路工程集料实验规程 [S].人民交通出版社.2000.10
[3]JTJ057-94.公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].1994
[4]JTGE40-2007.公路土工试验规程以及集料级配对材料强度性能的影响。