7.1.4　变形特性

当车辆经过时，行车荷载通过路面传递给路基，使之变形。许多路面病害都是由于路基抗变形能力不足、变形量过大而造成的。路基土的抗变形能力可以用回弹模量和永久变形表征。

7.1.4.1　回弹模量

路基材料的回弹模量反映路基的弹性特征，在以弹性半空间体地基模型表征路基的受力特征时，可用回弹模量表征路基在荷载作用下的可恢复变形性质。我国公路水泥混凝土路面、沥青路面设计方法中，都以回弹模量作为路基的刚度指标。

炉渣集料的回弹模量根据《公路土工试验规程》中“T 0136—1993强度仪法”进行测试。不同养生龄期下炉渣集料回弹模量的测试结果，如表7-7所示。炉渣集料的回弹模量高于一般路基回填土的回弹模量（约20～40 MPa），且随着试件养生龄期的延长进一步提高。干法炉渣与原状炉渣的回弹模量接近，但高于湿法炉渣的回弹模量；炉渣集料回弹模量随试件养生龄期的增长幅度小于原状炉渣，这与炉渣集料的活性水平有关。

表7-7　炉渣集料的回弹模量

Ravindra K.Dhir等汇总的国内外学者对炉渣集料弹性模量的测试结果，如表7-8所示。随着三轴试验中侧向应力、试件密度的增加，炉渣集料的弹性模量增大。当侧向力较小时，炉渣集料的弹性模量与松散砂的弹性模量（10～30 MPa）接近。当侧向力较大时，炉渣集料的弹性模量接近密实砂的弹性模量（100～200 MPa）。

表7-8　炉渣集料弹性模量总结

根据Chimenos等的测试结果，熟化时间较长的炉渣集料，其回弹模量随着试件养生龄期而增大的幅度十分有限，这与炉渣集料活性随其熟化期延长而降低有关。

7.1.4.2　永久变形

美国AASHTO 2002沥青路面设计指南采用重复加载动三轴试验，研究和评价路基土、粒料和沥青混合料的永久变形特性。采用三轴试验测试炉渣集料的永久变形。试验时采用半正弦波波型加载，荷载频率为1 Hz，荷载作用时间0.2 s，间歇时间0.8 s，荷载作用次数为10 000次；围压采用10 kPa，动应力30 kPa，静应力11 kPa。试验结果为：未经养生的炉渣集料试件永久变形为0.350％，经7d养生后炉渣集料试件的永久变形降至0.045％。这是由于炉渣集料试件在养生期间生成胶结物质，提高了强度，进而提高了抗变形能力。

根据Maria Arm等人的试验结果，天然砂的永久变形为1％～3％，炉渣集料的永久变形约为0.5％。可见，炉渣集料回填路基的永久变形较小，有利于防止因路基沉陷而造成的面层车辙、沉陷等病害的产生。

综合以上分析，炉渣集料具有良好的压实特性、强度和刚度，可满足现行规范对路基回填材料的基本要求。虽然熟化期短的炉渣集料的活性较大，对提高路基的强度和刚度有利，但熟化期短的炉渣集料浸出液的pH值高，可能对路基周边的土壤环境产生不利影响。为避免出现此类问题，宜采用熟化期较长的炉渣集料进行路基回填。