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淺析舊半剛性基層材料性能的試驗論文
采用水泥作為穩定劑，通過再生設備對舊半剛性基層材料進行現場再生利用是一項先進的道路維修技術。目前，實際施工中多將舊半剛性基層材料作為新砂石料使用，但由于基層材料水穩再生利用過程中其原材料性能與新砂石料存在差異，若沒有對其原材料性能進行細致的分析，而簡單套用新水泥穩定碎石混合料設計體系和應用場合，可能會導致再生混合料的實際性能滿足不了路面結構性能的要求，從而造成維修后路面產生早期損壞現象，出現得不償失的困境。因此本文選取4個不同工程施工現場提取的舊半剛性基層材料對其進行原材料性能分析，以評價其再生可能性及適用性，為實際施工提供依據。
1舊半剛性基層材料直觀分析
從4個不同工程施工現場提取4種舊半剛性基層材料。路面現場銑刨時先將瀝青面層銑刨裝車，再將半剛性基層銑刨。
經過對回收的舊路面基層材料的觀察，發現少部分集料有新的破碎面，大部分集料被砂漿全部或部分裹附，粗集料呈現出較多的棱角和較粗糙的表面。由于原基層材料中水泥含量低，裹附在集料表面的硬化的砂漿含量較小，且強度極低，手指就能輕易捏碎，形成松散的粉末。這可能會形成薄弱界面，對再生過程產生不利影響。但因強度低，拌和過程中，輕微拌或攪動即可破碎成粉體，不會對水泥冷再生材料的強度產生決定性的負面影響。
由于部分粗集料在銑刨時會破碎，因受力而沿紋理開裂，產生新的斷面，使顆粒表面更加粗糙，增加了棱角效應，從而增大了再生材料內摩阻力，有利于其強度的形成=。部分集料表面包裹了砂漿，使再生骨料的表面粗糙程度比天然骨料有較大的提高，而砂漿比表面積大，也會增大集料間的摩擦力，且表面對水泥的吸附力會增強，也會進一步增強再生材料的強度。
2舊半剛性基層材料級配
將4種舊半剛性基層材料經風干并通過水洗法篩分，并將級配組成與懸浮密實型和骨架密實型水泥穩定碎石的顆粒組成范圍做對比。
舊半剛性基層材料經過銑刨后，粗骨料有所減少，產生的碎石使細骨料有所增加，而大部分材料各篩孔的分計篩余量的分布較均勻，使其級配更加連續，這有利于舊料形成更密實的骨架結構，保證強度滿足要求。實際施工可以通過篩分試驗，加入所需集料來調整再生骨料的級配，使基層更密實，滿足物理力學指標。
3舊半剛性基層材料活性
石灰中氧化鈣和氧化鎂的含量對二灰類材料的強度有明顯的影響，有效鈣鎂含量越高，其活性就越高;有效鈣含量小于20%時，二灰混合料的強度就會明顯下降。而水泥中氧化鎂含量是影響水泥性能的品質指標之一，也是判斷水泥是否合格的重要依據。
為測定舊半剛性基層材料中有效氧化鈣、氧化鎂含量，以對其進行活性分析，參照現行標準JTGE51一2009《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》中“石灰有效氧化鈣和氧化鎂簡易測定方法”T0813一1994進行試驗(本試驗方法適用于氧化鎂含量在5%以下的低鎂石灰)，
4舊半剛性基層材料骨料強度
這里采用壓碎值指標表征舊半剛性基層材料再生骨料的強度。壓碎值是用來衡量石料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力，它是相對衡量石料強度的一個指標。壓碎值越小，石料抵抗壓碎的能力也就越大。
為測定舊半剛性基層材料中粗骨料的壓碎值，參照現行標準JTG E42一2005《公路工程集料試驗規程》中“粗集料壓碎值試驗”T0316一2005進行試驗，結果見表40
5舊半剛性基層材料吸水率
當骨料吸水飽和時，其含水率稱為吸水率。為測定舊半剛性基層材料的吸水率，參照現行標準JTG E42一2005《公路工程集料試驗規程》中“粗集料密度及吸水率試驗(網籃法)" T0304一2005進行試驗，結果如下:
舊半剛性基層材料的吸水率較天然骨料的吸水率高，主要是由于天然骨料的孔體積含量很低，一般低于3%，極少超過10%，所以常用的天然骨料吸水率都很低。對于舊半剛性基層材料而言，其顆粒棱角多，表面粗糙，組分中包含相當數量的硬化水泥漿體(包裹在骨料的表面或以碎屑的形式存在)，由于漿體自身的孔隙率較大，加上在破碎的過程中產生了大量的微裂縫，使得舊半剛性基層材料的吸水率要比天然骨料高得多。
舊半剛性基層材料的吸水性好，與新骨料相比較，在配合比相同的條件下，水灰比會更小，有利于增加基層強度。其表面被砂漿包裹以后，增大了比表面積，增加的縫隙使水泥容易進入，吸附力、粘聚力隨之增強。而一些銑刨后的大粒徑粗骨料產生新斷面，斷面更加粗糙，使級配增加了連續性，可見舊半剛性基層材料再生的可能性很大。
6舊半剛性基層材料再生后適用性評價
以水泥作為穩定劑，不摻加新骨料，對4種半剛性基層材料進行再生，最終測定其無側限抗壓強度，以此作為評價指標。
6. 1確定最佳含水率及最大干密度
混合料的最佳含水量和最大干密度的確定依據現行標準JTG E51一2009《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》中“無機結合料穩定材料擊實試驗方法”(T0804一1994)的丙法進行。4種舊半剛性基層材料按3% ,4% ,5%三種不同水泥摻量進行擊實試驗，確定最大干密度和最佳含水量。
7結語
本文對4種不同工程舊半剛性基層材料原材料性能進行試驗分析以及再生后適用性能評價，得出了以下結論:
(1)回收的舊路面基層材料少部分集料有新的破碎面，大部分集料被砂漿全部或部分裹附，這使得集料表面更為粗糙，比表面積增加，增大了集料之間的摩擦力以及對水泥的吸附力，有助于再生料強度的形成。
(2)舊半剛性基層材料經銑刨后，其級配較為連續，基本滿足傳統懸浮密實型級配范圍的要求，同時滿足現行標準JTG F41一2008《公路瀝青路面再生技術規范》中高速公路和一級公路的級配范圍要求。
(3)舊半剛性基層材料中有效氧化鈣和氧化鎂的含量己很少，殘留活性己基本喪失。
(4)再生粗骨料的壓碎值較天然粗骨料的壓碎值大，但仍然滿足規范中的骨料壓碎值的范圍要求，說明再生骨料具有一定的強度。
(5)舊半剛性基層材料的吸水率較天然碎石的吸水率高，表明舊半剛性基層材料的吸水性好，與新骨料相比較，在配合比相同的條件下，水灰比會更小，有利于增加基層強度。
(6) 4種舊半鋼性基層材料水穩再生后的強度均滿足規范中各等級公路底基層的強度要求，可以采用摻加新骨料以優化再生混合料級配、適當增加水泥用量等技術手段來提高再生混合料的力學性能以滿足各等級公路基層的強度要求。
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