基于抗裂性的三灰碎石基层路用性能研究
抗裂型水泥稳定碎石基层施工探究
抗裂型水泥稳定碎石基层施工探究1配合比设计的控制加强水泥稳定碎石基层工程的质量管理，首先要抓好材料的配合比设计。
水泥稳定材料的组成设计包括：根据规定的材料指标要求，通过试验选取合适的集料和水泥；确定合理的集料配合比例、水泥剂量、混合料的最佳含水量和相应的最大干密度。
合理的水泥稳定碎石组成必须达到强度要求，具有较小的温缩和干缩系数（现场裂缝较少），施工和易性好（粗集料离析较小）。
1.1原材料要求1.1.1水泥本项目采用28d抗压强度不高于32.5MPa的普通硅酸盐缓凝水泥，水泥初凝时间在3h以上，终凝时间在6h以上。
研究与应用表明，低标号的水泥有利于降低水泥水化反应热量，减少因此而产生的收缩变形，提高水泥稳定碎石的抗裂性能。
1.1.2碎石水稳碎石集料采用反击式破碎机进行破碎。
碎石的最大粒径为31.5mm，应按粒径31.5mm～19mm、19mm～9.5mm、9.5mm～4.75mm和小于4.75mm四种规格备料。
小于4.75mm的石屑（4#料）应清洁，要求其0.075mm通过率小于15%。
生产备料过程中，四种集料应以配合比设计所采用的集料规格为基础，不得有过大波动，尤其是4#料是影响抗裂性能最关键的一档料。
1.2配合比优化思路原《公路路面基层施工技术规范》对于水稳基层混合料配合比设计存在需要改进的地方。
新版《公路沥青路面设计规范》规定在配合比设计中，应通过调整、改善集料的级配和混合料的结构型式，使其达到强度要求，不宜盲目地增加水泥剂量；并且适当地降低了水泥稳定类基层的抗压强度标准，限制最大水泥用量不超过6.0%。
施工中要求满足的具体指标见表1。
表1水泥稳定碎石基层质量控制建议要求2施工过程的质量控制在本项工程施工过程中，通过对工程中关键环节、关键工序严格进行质量控制，保证了水泥稳定碎石基层的施工质量，现把其中一些较为成功的经验总结并介绍如下。
2.1加强原材料的控制水稳碎石质量控制的关键之一在于原材料的质量。
抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术研究
抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术研究在我国道路建设事业持续发展的今天，公路的质量问题也越来越受到人们的重视，其质量的好坏直接影响着人们的出行。
在公路施工建设的主要技术手段中，抗裂型水泥稳定碎石基层技术是一项必不可少的技术，其稳定性好、强度高、抗渗水和冲刷等优点在我国公路中都有比较好的体现。
建筑工程企业在施工时一定要充分掌握抗裂型水泥稳定碎石基层技术的施工工序，从而确保公路的质量。
1施工前的准备工作1.1准备机械设备⑴拌和机。
在选用拌和机的时候，一定要保证拌和机具备五个进料斗，而且必须选用定型产品。
⑵压路机。
压路机可以选用3～4台12t左右双钢轮振动压路机或者3台20t以上的单钢轮振动压路机，但无论选用哪种，都还必须同时配备3～4台25t以上的胶轮压路机。
⑶摊铺机。
在摊铺机的选择上一定要结合路面摊铺层的厚度、硬度、宽度等的实际情况。
⑷装载机。
装载机不能少于2台，其他没有要求。
⑸自卸汽车。
自卸汽车的配备数量要根据拌和机、压路机、摊铺机的数量等才能确定。
⑹洒水车。
与装载机一样，不得少于2台。
⑺水泥钢质罐仓。
1.2仪器设备的检测⑴检测具有凝结时间、水泥胶砂强度、安定性的设备。
⑵检测用于压实成型和振动的设备。
⑶检测水泥剂量的设备。
⑷检测制作水泥稳定碎石基层抗压试件的设备。
⑸检测标准筛。
⑹检测重型击实设备。
⑺检测土壤液的设备。
⑻检测取芯机。
⑼检测压碎值的设备。
⑽检测试件的养护室。
⑾检测基层密度的设备。
⑿检测针片状的测定设备。
1.3底基层的检查和验收⑴检查底基层的外形。
在验收底基层的过程中，主要检查其中线偏位、宽度、高程等内容。
⑵检查底基层的压实度。
主要是检查底基层的表面松散度和压实度两个方面。
⑶检查底基层的沉降。
主要检查底基层的沉降速率，一般情况下，如果底基层沉降的速率在连续两个月都持续小于5mm/月，基本上就可以铺筑基层了。
⑷检查底基层的质量。
一般根据《公路工程质量检验标准》的要求检查。
2混合料2.1材料要求⑴水泥。
高速公路抗裂水泥稳定碎石基层使用性能研究
第４６卷第２期２０２０年６月湖南交通科技ＨＵＮＡＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．４６Ｎｏ．２Ｊｕｎ．，２０２０ 收稿日期：２０１９１０?０８作者简介：张 明（１９７３—），男，高级工程师，研究方向：道路工程。
文章编号：１００８８４４Ｘ（２０２０）０２?００３２?０３高速公路抗裂水泥稳定碎石基层使用性能研究张 明１，金光来２，刘海婷２，张志祥２（１ 江苏宁常镇溧高速公路有限公司，江苏金坛 ２１３２４５； ２ 江苏中路工程技术研究院有限公司，江苏南京 ２１１８０６） 摘 要：以江苏省镇溧高速为依托工程，通过近７ａ的数据跟踪、现场取芯与室内试验结合的方法，综合评价抗裂水泥稳定碎石基层的使用性能。
结果表明：与同时期铺筑的普通水泥稳定碎石基层相比，抗裂水稳基层的单公里裂缝条数较少、裂缝增长速度较稳定，劈裂强度和疲劳性能均优于普通水泥稳定碎石基层。
采用的研究方法和评价结果可为抗裂水泥稳定碎石基层在高速公路建设中的应用及评估提供参考。
关键词：抗裂水泥稳定碎石基层；裂缝；劈裂强度；疲劳寿命 中图分类号：Ｕ４１６ ２２３文献标志码：Ｂ０ 引言目前，我国高等级公路建设中普遍采用水泥稳定类的半刚性基层。
半刚性基层材料具有明显的优点和广阔的使用前景，但在道路的实际使用过程中出现了不少问题，主要为水损害和裂缝。
在交通荷载和环境的双重作用下，这种结构形式的路基和路面容易出现不同程度的收缩和开裂［１］。
在干缩和温缩共同作用下产生的基层裂缝反射到路面，破坏了路面结构整体性和连续性，并在一定程度上导致结构强度的削弱（如裂缝处弯沉增大，路面回弹模量降低等），导致路面行驶舒适性下降［２－３］。
因此，对水泥稳定碎石混合料进行设计，使其既满足路面结构的强度要求，又能尽量少地出现干缩、温缩裂缝，从而抑制发展到沥青面层的反射裂缝，成为了道路工作者比较关注的课题。
对于抗裂水泥稳定碎石基层抗裂效果的分析，一般是基于室内的温缩、干缩、强度试验，缺乏对在通车数十年后实际应用状况的评估和性能衰减规律的分析。
三灰稳定碎石混合料抗压强度特性研究
碎 石 ”）混合料 属于 半刚 性材料 ．不仅 具
有整体 性好 、承载 力高 、工程造价 低等优 质 指 标 如 表 ２ 示 。 所
龄 期 对 抗 压 强 度 的 影 Ⅱ 向
在二 灰碎 石混 合料 中外掺 水泥 ，
最 主 要 的 目 的 就 是 提 高 基 层 的早 期 强 度 ，由 于 三灰 碎 石材 料 的化 学 反应 是要
石灰
钙 质消 石 灰 ，指 标 如 下 表 １ 示 。 所
１ ０ｄ 种 不 同 的 龄 期 。 试 件 养 生 期 的 ８ 五
本 文 所 用 石 灰 为 鹿 泉 生 产 的 ｌ级 粗 颗 粒 粒 料含 量又 不能 太 多 。本 文 的 集 最 后 一 天 将 试 件 浸 泡 水 中 水 的 深 ｌ 料 级 配 范 围参 照 了规 范 规 定 的 二 灰 碎 石
度 应 使 水 面 在 试 件 顶 上 约 ２．ｃ ５ ｍ。饱 水 ２ 后 进 行抗 压 强 度 试 验 ，记 录 试 件 ４ｈ
表１ 石灰 物理化 学性质 、＼ 项目
破 坏 时 的 最 大 压 力 Ｐ Ｎ） （ ，抗 压 强 度 Ｒｃ
Ｍｇ Ｏ （ ） ％
材料 ＼
Ｃａ ｏ （ ） ％
了 钾 其早 期 强 度 还 需 要 了 解 其抗 压 强
度 随 龄 期 增 长 的 规 律 ． 掌 握 其 强 度 潜 能 ，才能 够 充分 发挥 三 灰 碎 石 的优 点 。
碎 石”。 目前已有 很多 工程将 三灰稳 定碎
石作 为的路面 基层 ，但对 于三 灰稳定 碎石 县 的 石 灰 岩碎 石 共 有 三 种 规 格 ．分 别 的抗压 强度特 性的缺 乏研 究。本 文对 三灰
石灰粉煤灰水泥稳定碎石基层的力学性能试验研究
石灰粉煤灰水泥稳定碎石基层的力学性能试验研究石灰粉煤灰水泥稳定碎石基层的力学性能试验研究摘要：随着交通运输行业的发展，道路建设中基层工程的稳定性成为关键因素。
本文通过试验研究，探究了石灰粉煤灰水泥（CMH）稳定碎石基层的力学性能，包括其承载力、抗剪强度和稳定性等，以提供理论依据和实践指导。
1. 引言道路建设中基层工程的稳定性对于确保道路使用寿命和行车安全具有重要意义。
传统的碎石基层在使用过程中往往易发生不均匀沉降、侧翻和塌陷等问题，制约了道路的正常运行。
因此，研究一种新型稳定基层材料对于解决这些问题具有重要意义。
2. 实验设计本研究选取了不同配比的石灰粉煤灰水泥（CMH）稳定碎石基层材料进行力学性能试验。
试验分为两个部分，即室内试验和现场试验。
室内试验主要进行基本力学性能指标的测试，包括强度、稳定性和抗剪强度等。
现场试验则通过对CMH稳定碎石基层的施工和使用情况进行观察和分析。
3. 实验结果（1）室内试验结果显示，CMH稳定碎石基层的抗剪强度和承载力明显高于传统的碎石基层。
适当的CMH配比能够提高碎石基层的整体强度和稳定性。
（2）现场试验结果显示，CMH稳定碎石基层的使用寿命明显延长。
经过一段时间的使用，基层不出现明显沉降和侧翻现象，维持了较好的平整度和稳定性。
4. 结果分析通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：（1）CMH稳定碎石基层能够显著提高基层的强度和稳定性，满足道路使用的要求。
（2）CMH稳定碎石基层的使用寿命明显延长，降低了维护成本和交通事故风险。
（3）适当的CMH配比是保证石灰粉煤灰水泥稳定碎石基层性能的关键。
5. 研究意义和展望本研究结果对于改进传统碎石基层工程、提高道路使用寿命和交通安全具有重要意义。
未来的研究可以进一步探讨CMH 配比的优化和不同环境条件下的稳定性研究。
结论：本研究通过实验方法对石灰粉煤灰水泥稳定碎石基层进行了力学性能研究。
结果表明，CMH稳定碎石基层能够显著提高基层的强度、稳定性和使用寿命。
抗裂性水泥稳定碎石基层在公路工程中的应用
1引言水泥稳定碎石具备强度高、承载力好、造价低、原材料来源多等特点,因此,长期应用于公路建设中。
干缩和温缩是水泥稳定碎石产生早期裂缝的主要原因,水泥稳定碎石修建过程中出现的裂缝会严重影响路面基层的质量,当裂缝由下往上发展导致路面形成反射裂缝后,对路面的行驶质量及行车安全造成影响[1]。
抗裂性水泥稳定碎石主要是通过掺加玄武岩纤维改善混凝土开裂特性,进而避免公路基层反射裂缝的发展。
本文基于该原理,主要研究抗裂性水泥稳定碎石基层设计方式以及施工工艺,并在具体工程中应用。
2工程概况某高速公路建设项目全线长103.656km ,双向四车道,路基宽度为26m ,沥青混凝土路面,设计行车速度为80km/h ,公路结构组成见表1。
由于该高速公路日交通量较大,公路的基层和底基层均设计为水泥稳定碎石,运营一段时间后,由于基层强度较大,路面已存在多处反射裂缝,早期处理时采用裂缝灌缝进行养护。
现阶段对路面进行勘察发现,路面裂缝病害复发严重,且主要集中在交通量较大路段,严重影响了公路行车的舒适性和安全性。
因此,决定选用抗裂性水泥稳定碎石基层进行施工。
3抗裂性水泥稳定碎石基层原材料设计3.1水泥水泥稳定碎石基层中施工主要原材料为水泥,水泥的型【作者简介】张曼（1988~），女，河北石家庄人，工程师，从事公路工程研究。
抗裂性水泥稳定碎石基层在公路工程中的应用Application of Crack Resistant Cement Stabilized Macadam Basein Highway Engineering张曼（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，石家庄050000）ZHANG Man(Shijiazhuang Road and Bridge Construction Group Co.Ltd.,Shijiazhuang 050000,China)【摘要】为避免公路基层反射裂缝影响公路的使用质量，结合具体工程实例，阐述了抗裂性水泥稳定碎石基层原材料及配合比设计，重点对抗裂性水泥稳定碎石基层施工工艺进行研究，施工结束后对工程质量进行检测。
三灰碎石的性能影响因素及在公路的应用
三灰碎石的性能影响因素及在公路的应用赵金鹏1 ,赵立2(11 龙建路桥股份有限公司第四工程处;21 龙建路桥股份有限公司第二工程处)摘要:通过三灰碎石基层在哈尔滨市二环路南直桥辅道试验室内试验和试验段的施工,及对试验路段进行现场测试,总结分析了三灰碎石的性能影响因素和应用效果。
关键词:三灰碎石;级配;强度;试验段中图分类号: U4161214 文献标识码:C 文章编号:1008 - 3383 (2005) 05 - 0021 - 021 材料试验( 1) 粉煤灰的技术性能粉煤灰中S iO2、Fe2 O3 、Al2 O3 的含量是影响石灰火山灰反应的主要因素。
另外细度也影响强度,比表面积越大,粉煤灰活性越强。
因此我们做了粉煤灰的化学分析试验。
其中S i O2 、Fe2 O3 、Al2 O3 总含量> 70 % ,烧失量≤20 % ,比表面积> 2 500 cm2 / g 。
( 2) 石灰的技术性能消解石灰或生石灰均符合Ⅲ级标准,消解石灰有效钙加氧化镁含量≥55 % ,存放时间不得大于 1 个月,消解石灰必须经过10 mm 的筛之后才能使用。
( 3) 碎石的技术性能级配满足要求,不准有超粒径的石料,不准含有山坡土等杂质, 压碎值≤30 % , 针片状颗料含量≤115 % 。
级配见表1 。
表1 石料级配表表3 试验结果汇总表方孔筛/ mm筛分3215 3115 2615 1312 91519 16分计筛余/ %累计筛余/ %累计通过/ %压碎值/ %111111118819251937633312701229181614861613141819913951941121298111191191000 三灰碎石强度要求R ≥018 M Pa ,三灰碎石的配比通过试验来确定,方法步骤为: 首先确定水泥、石灰、粉煤灰的配比,由115∶815∶20 作起,制配抗压强度试件,通过测试7 d 的抗压强度优选出最佳的三灰配合比例。
[抗裂性,碎石,水泥]水泥稳定碎石层基础抗裂性能分析
水泥稳定碎石层基础抗裂性能分析摘要：水泥稳定碎石层是高级公路主要基础，但在实际工作中水泥稳定碎石基层出现的问题越来越多，尤其以裂缝问题最为严重，每年因裂缝问题所产生的质量影响已经成为主要因素，所以，提高水泥稳定碎石基层施工质量必须对其基础抗裂性进行研究。
关键词：水泥稳定碎石层；结构分类，级配；抗裂性1 水泥稳定碎石层的结构分类水泥稳定碎石层的基层分类很多，不同材料的性能直接决定水泥稳定碎石层基层的稳定性。
不同的材料、级配、粒径等都能形成良好的结构比例，另外，基层混合料中含水率和材料空隙率也直接影响着整体材料变化，对结构的稳定造成较大影响。
不同材料组成的碎石层基础的抗裂性也会出现不同。
根据材料粒径和结构特点会形成不同的材料结构，大致分为悬浮密实结构、骨架密实结构和骨架孔隙结构三类。
1.1 悬浮密实结构这种水泥稳定层与材料的级配关系密切，材料的粒径带有连续性，材料粒径通常由小至大，逐渐增加。
根据粒子干涉理论来讲，在避免次级集料和主要集料排列发生冲突时，较小粒径的集料必须在数量上大于次级集料。
水泥稳定碎石基层材料可以相互渗透，使大粒径级配碎石之间可以渗透小粒径碎石，并且经过多级的密实和碾压可以获得最大密实度。
但是这种级配的缺陷在于集料会被分种类隔离，形成不了相互依靠的骨架，使相近层的集料相互悬浮。
这种级配形式多以混合料的形式存在，形成原因在于混合料之间递减系数不断加大。
粗集料的比例发生变化，细集料变的较少，粗集料在碾压过程中形成骨架空隙。
由于细集料数量较少，就会出现不能直接填满的粗集料系数，使其形成骨架空隙结构。
这种结构的孔隙率较大，容易渗水。
1.3 骨架密实结构通过观察发现悬浮密实结构和骨架空隙结构都存在一定的局限性，所在在基础混合料进行细加工会得到粗集料的骨架和细集料的填筑效果。
根据材料的缩裂机理进行分析，可以发现任何矿物颗粒都具备较小的热缩性。
而使用胶结物的材料自身有着很大的热涨缩性，形成的细料要大于表面积。
抗裂水泥稳定碎石基层在市政快速路中的应用研究
１ 概 述 目前 国 内半 刚性 基层 多 采 用 水 泥 稳 定 碎 石 结
２ 抗裂 水 泥稳定 碎 石配 合 比设计
２１ 集料规 ห้องสมุดไป่ตู้ 的优 化 ．
构 。传统 的悬 浮 密实 型水 泥稳定 碎石 基层 具有 水 泥 剂 量较 高 、 含水 量 偏 大 、 度 高 ， 、 缩 裂缝 较 为 强 干 温 明显 的特点 ， 易 产 生裂 缝 。 而骨 架密 实 水 泥稳 定 容
第 ７卷 第 ５期 ２１ ０ ０年 １ ０月
现 代 交 通 技 术
Ｍｏ ｅｎ Ｔ ａ ｓ ｏｔ ｔ ｎＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｄ ｒ ｒ ｎ ｐ ｒａｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ
Ｖ０ ． ＮＯ ５ Ｉ ７ ． Ｏｃ ． ０ ０ ｔ２ １
抗 裂水 泥稳定碎石 基层在 市政快速路 中 的应 用研 究
更好 地与 室 内试验 指标 相 匹配 。本 项 目采用 的集 料 为 以下 ５种 规格 ：６０ ３ ． ｍ ９５ １ ．、．５～ ． １．～ １ ｍ、．～ ６０ ４７ ９５ ５
ｍｍ、．６～ ． ２３ ４７ ｍｍ和 ０ ２３ ５ － ． ｍｍ。 ６
高、 收缩 系数 较小 等特 点 。长 安大 学 的戴 经 梁教 授 、 蒋 应军 博 士 等通 过 大量 试 验得 出 ， 架 密 实结 构 能 骨
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｖ ｒ ｒ ｅ ｅ ｔ ｅｃ ａ ｋ ｎ ｒ ｂ ｅ ｏ ｅ ｎ ｔ ｂ ｌ ｅ ａ ｅ ａ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｃ ａ ｋ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｏ ｄ ｒ ｏ ｓ ｌｅｐ ｉ ｙ ｒ ｆ ｃｉ ｒ ｃ ｉｇ ｐ ｏ ｌｍ ｆ ｍｅ ｔ ａ ｉ ｚ ｄ ｂ ｓ ， ｃ ｏ ｄ ｎ ｒ ｓｓａ ｃ — ｒ ｃ ｓ ｔ ｍａ ｌ ｖ ｃ ｓ ｉ ｏ
浅谈道路抗裂型水泥稳定碎石基层的施工技术
浅谈道路抗裂型水泥稳定碎石基层的施工技术摘要：随着经济社会发展，我国对道路工程的投入力度加大，如何提高施工质量，成为从业人员的关注重点。
本文以抗裂型水泥稳定碎石结构为核心，首先介绍了施工准备工作和技术要点，然后结合工程案例进行分析，以供参考。
关键词：水泥稳定碎石；施工准备；技术要点；质控措施水泥稳定碎石结构在道路工程中比较常见，具有抗冲刷、强度高、稳定性好、干缩变形小的特点，主要用在路面基层。
施工期间，因技术工艺操作不当，或受到外界因素的影响，可能产生裂缝、不均匀沉降现象，影响行车舒适性。
以下结合实践，探讨了抗裂型水泥稳定碎石在道路基层施工中的应用。
1．抗裂型水泥稳定碎石基层施工准备1.1 机械准备考虑到水泥稳定碎石基层施工要求，机械准备内容如下：①拌和机，采用定型产品，且进料斗至少5个。
②摊铺机，从路面摊铺层的宽度、厚度入手，合理选择摊铺机型号。
③压路机，一般选用20t单钢轮振动式压路机，或12t双钢轮振动式压路机，以及25t胶轮压路机，数量控制在3-5台。
④自卸车和装载机，要满足土石方的运输需求。
⑤洒水车，至少配备2台。
1.2 仪器准备施工期间需要开展性能质量检测工作，检测仪器主要包括：①水泥性能检测仪器，涉及强度、凝结时间、体积安定性等项目[1]；②振动压实成型检测仪器；③重型击实检测仪器；④制作水泥稳定碎石试件后，开展抗压检测的仪器；⑤标准试件养护室；⑥道路基层密实度检测仪器；⑦标准筛；⑧压碎值检测仪器；⑨碎石针片状含量测定仪器；⑩取芯机。
1.3 底层验收对底层进行验收，能为基层施工打下基础，验收内容如下：①外形检查，采用测量仪器复核中轴线、高程、宽度等指标；②压实度检查，主要是压实度、表面松散度两个指标；③沉降量检查，以沉降速率为准，连续2个月内沉降速率低于5mm/月，即可进行基层施工；④依据《公路工程质量检验评定标准》[2]，对道路底层质量检验结果进行评价。
1.4 试铺试铺阶段，工作内容如下：①对混合料的配合比进行验证；②调试拌和机的运行参数，确定合适的拌合时间；③检查混合料的级配、含水量、水泥用量；④确定松铺厚度和系数，选择合适的摊铺、压实机械；⑤协调好混合料的拌合、运输、摊铺作业工序；⑥科学确定作业段长度，形成完善的施工技术方案。
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基于抗裂性的三灰碎石基层路用性能研究【摘要】本文通过室内试验和理论分析，研究三灰（水泥石灰粉煤灰）稳定碎石的路用性能，包括强度和抗裂性能，并与水泥粉煤灰稳定碎石和二灰（石灰粉煤灰）稳定碎石进行比较，研究得出配合比合理的水泥石灰粉煤灰稳定碎石，具有早期强度和后期强度较高、抗裂性能和耐久性良好等特性。
这对改善半刚性基层的使用性能、减少裂缝、节约由裂缝造成的损害维修费用等有着重要的现实意义。
【关键词】三灰碎石；路用性能；强度；抗裂性能Studies for The Performance of Three Ash Stabilized Crushed-stones Based On Crack-resistance【Abstract】Through the experiment and theoretical analysis, this article studied the performance of three ashes (cement, lime, fly ash) stabilized crushed-stones, including the intensity and crack-resistance characteristic, and carried on the comparison with cement-fly ash stabilized crushed-stones and lime and fly ash stabilized crushed-stones, obtained that cement-lime-fly ash stabilized crushed-stones with appropriate mix proportion had the high early intensity and the later intensity, the good crack resistance and durability characteristics and so on. It had the vital practical significance to improve the semi-rigid base performance, reduce crack, and save the cost for maintenance which had created by the crack.【Key words】Three ashes stabilized crushed-stones;Road performance;Intensity;The crack resistance characteristic1. 三灰碎石混合料初步配合比的确定由上面的分析可知，胶结料与集料的最佳比例即二灰正好密实填充于碎石的骨架结构之内，但并不干涉骨架作用。
此时，二灰碎石的抗裂性能最佳。
因此，假设在一个单位实方体的混合料中，集料的最大用量为介于一个单位松方用量与插捣用量之间，胶结料以最佳压实状态填充集料的剩余空隙。
在集料松装状态下的胶结料填充量为20.03%，这样计算的胶结料填充量使半刚性基层混合料最密实，骨架良好。
在研究中，以二灰碎石作为试验基础，二灰胶结料用量则可取为20%。
取石灰:粉煤灰质量比=1:2.5，则石灰:粉煤灰:碎石质量比=6:14:80。
保证粉煤灰比例不变，石灰比例换作石灰与水泥的合成，其总和比例不变。
拟定三种配合比组成如下表1所示。
为便于比较其他两种半刚性基层混合料的性能，拟定石灰粉煤灰稳定碎石和水泥粉煤灰稳定碎石共三个配比作为对比试验。
对试验方案中的各配比项目用编号进行表示，具体见表1。
2. 力学性能试验及分析在室内对各种方案的基层混合材料进行无侧限抗压强度、抗压回弹模量、抗弯拉强度试验。
由试验得出：2.1 六种配比半刚性基层的抗压强度均随龄期的增长而增大。
2.2 六类材料的早期强度，水泥粉煤灰碎石最大，如S-5的水泥用量为6%, 7天强度为3.46MPa，二灰碎石最小，如S-1的石灰用量为6%, 7天强度为0.6MPa；三灰碎石居中，而且三灰碎石的强度随水泥替代石灰剂量的增加而增大，如S-2的水泥用量为1.5%、石灰用量为4.5%，7天抗压强度为1.98MPa，S-4的水泥用量为4.5%、石灰用量为1.5%, 7天抗压强度为3.07MPa。
2.3 六类材料的强度增长曲线在90天处存在强度增长拐点，90天前基本呈直线增长，90天后水泥粉煤灰碎石(S-5，S-6)和二灰碎石(S-1)明显变缓，而三灰碎石(S-2, S-3, S-4) 90天后仍近似直线增长。
2.4 龄期为180天的各类材料强度中，三灰碎石最大(S-2, S-3, S-4)，水泥粉煤灰碎石(S-5，S-6)次之，二灰碎石(S-1)最小。
2.5 《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)规定：采用综合稳定时，如水泥用量占胶结料总量的30%以上，高速公路和一级公路的强度应在3～5MPa。
本次配比只有S-5（水泥用量6%）满足规范要求，但从180天强度来看，S-5的强度比S-2, S-3, S-4低，选用时应就多方面性能确定，暂不能拘泥于规范。
从试验数据可知，三灰碎石不但可以克服二灰碎石的早期强度不足，而且后期强度比二灰碎石和水泥粉煤灰碎石要高，由此说明三灰碎石后期强度增长的优越性，同时还可以通过调整三灰碎石中的水泥用量来实现基层早期强度的要求；规范规定综合稳定土7天强度作为评定指标稍显不足，应配以后期强度（如90d，180d）作为评定半刚性材料的强度指标。
在实际工程中三灰碎石的强度增长与试验室情况存在偏差，在于使用过程中养护条件达不到试验室的条件，实际强度增长相对缓慢；其次在三灰强度尚未达到规定值时，由于重载车辆作用，导致基层早期破坏。
因此在公路通车的前6个月应采取限重措施，严格控制车辆轴载，禁止通行重载超载车辆，以防止路面基层早期损坏。
3. 三灰碎石基层板体强度形成机理3.1 离子交换及团粒化作用。
水泥水化后Ca(OH)2、Ca2+和(OH)-1离子共存；石灰在水的参与下解离成Ca2+和(OH)-1离子；粉煤灰、粘土矿物是以SiO2为骨架的晶体，通常表面会带有Na+和K+等离子。
因此，石灰和水泥析出的Ca2+离子会与土中的Na+、K+离子进行当量吸附交换，使大量土粒形成较大的土团。
随着石灰的解离和Ca2+离子在土中的扩散过程而逐渐形成，在初期进展较快，是引起土发生初期变化的主要原因；水泥水化生成物Ca(OH)2具有强烈的吸附活性，把较大的土粒进一步结合起来，形成水泥土的链条状结构，彼此交错形成网状。
3.2 结晶作用。
对二灰稳定类，Ca(OH)2的结晶作用使Ca(OH)2胶体逐渐发展成为晶体，所生成的晶体相互结合，并把土粒结合起来形成共晶体，从而胶结成整体而变硬。
而对于水泥稳定类，随着水泥水化反应的进行，析出大量的Ca2+，直至数量超过离子交换的需要后，在碱性的环境中与组成粉煤灰、粘土矿物的成分SiO2、Al2O3发生化学反应，生成不溶于水的稳定结晶矿物而变硬，在早期由于水泥水化出Ca(OH)2大大超过离子交换所需的量，所以水泥稳定类基层早期强度较大。
由此可知，水泥水化使环境的碱性增加，促进了粉煤灰及粘土矿物的化学反应。
3.3 碳酸化作用。
二灰稳定类和水泥稳定类基层材料都存在游离的Ca(OH)2，不断地吸收水中的HCO3-与空气中的CO2，生成碳酸钙，碳酸钙具有较高的强度与水稳性，对土产生胶结作用使土体得到加固。
由于CO2可能由混合料的空隙渗入，或随雨水渗入，当表层发生碳酸化后则形成致密硬壳，阻碍了CO2的进一步渗入。
对于水泥稳定类，由于水泥早期水化出的Ca(OH)2较多，主要发生了结晶作用，而二灰稳定类反应较慢，Ca(OH)2生成较慢，因而二灰稳定类的Ca(OH)2碳酸化作用是个相当长的反应过程，这也是石灰土后期强度增长的主要原因之一。
半刚性基层的强度和刚度是材料的重要性质，而提高强度的一个有效方法是增加水泥和石灰用量。
水泥用量的增加可使强度提高，但由于碳酸化作用后形成硬壳，阻碍CO2的进一步渗入，形成硬壳内外强度等性质不一的缺陷。
石灰用量的增加也可以提高其强度，但石灰用量的增加，将使干缩、温缩性能变差。
综上所述：对于二灰稳定类，离子交换反应使粘土胶体絮凝，土的湿散性得到改善，使其获得初期的水稳性，碳酸化反应与火山灰反应提高了它的强度与稳定性，但是要形成足够的强度与稳定性，需要较长的养护时间。
对于水泥稳定类则是水泥石的骨架作用与Ca(OH)2的物理化学共同作用的结果，Ca(OH)2的物理化学作用使粘土微粒和微团粒形成稳定的团粒结构，而水泥石的骨架作用把这些团粒包裹和连接成坚强的整体，其早期强度较高，但是由于反应速度较快，整体性质不均匀，存在强度等性质缺陷。
应用基层强度形成机理和相关试验可得，水泥稳定碎石（S-5, S-6）的早期强度高，但整体性质不均匀，而二灰碎石（S-1）的整体性质较均匀，但早期强度较低，合理配比三灰碎石（S-2）不但早期强度可满足要求，而且整体性质较均匀，综合了水泥稳定类早期强度较高、二灰稳定类整体性质较均匀的优点。
4. 三灰碎石基层抗裂性能三灰碎石基层造价相对较低，抗裂效果良好。
由试验得出：在自然条件下，试件成型后其失水率最大，但对应的收缩应变却不太大，特别是成型后24小时内的失水量占总失水量的一半以上，但是所对应的收缩应变还不到总应变量的15%。
试验结果表明三灰碎石的干燥收缩具有滞后性。
增加养生时间对试件强度影响很大，说明三灰碎石失水后，结构内部发生了破坏，而且随着延迟时间的延长，其破坏就越严重。
但在半刚性材料刚铺筑完毕，如果马上洒水养生，势必造成基层含水量过大而破坏。
可在碾压完成后的第二天或第三天开始养生。
如果天气非常干燥，应视基层表面情况，及时洒水养生。
从上面的分析表明，要评价材料抗干缩性能的优劣，应以基层材料铺筑完毕后一天内的干缩系数来衡量，同时及时养生具有非常重要的意义。
5. 三灰碎石基层耐久性能半刚性基层材料具有很大的刚度和整体性，其抗压强度高，而抗弯拉强度却很低，在车辆荷载反复作用下，导致疲劳断裂，半刚性基层的设计以疲劳指标为主也鉴于此。
经研究发现：5.1 二灰碎石（如S-1）的疲劳性能优于水泥稳定碎石(如S-5, S-6)，同时合理配比的三灰碎石(如S-2)疲劳性能最佳。
5.2 在冻融循环反复作用下，半刚性基层材料强度逐渐下降，产生薄弱面，甚至在薄弱面上发生开裂破坏。
三灰碎石7天冻融试验的抗冻系数超过100%，这是因为材料经过五天冻融，强度增长超过冻融期间材料破坏的强度损失。
6. 结语经过室内外试验得出：三灰碎石的强度增长具有后效性，且抗裂性能优于二灰碎石，更优于水泥稳定碎石，合理配比的三灰碎石可以改善半刚性基层的路用性能、减少裂缝，从长寿面路面结构来说减少了维修投资费用。