8.1.1 压实特性
水泥稳定材料的压实密度对其强度和刚度的影响显著,而压实密度又与该类材料成型时的含水率和压实功有关。当压实功一定时,该类稳定类材料存在着最佳含水率,在此含水率下进行压实,可以获得较为经济的压实效果,即达到最大密实度。水泥稳定材料的最大干密度和最佳含水率可根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51—2009)“T0804—1994无机结合料稳定材料击实试验方法”中的丙法确定。
8.1.1.1 炉渣集料掺量、选矿工艺、批次的影响
当压实功一定时,水泥稳定材料的最佳含水率、最大干密度取决于被稳定材料类型以及水泥剂量。当采用炉渣集料替代天然集料时,则受到炉渣集料掺量、炉渣集料物理力学特性等因素的影响。与天然集料相比,炉渣集料具有密度低、吸水率高、表面粗糙、形状不规则等特征,在替代天然集料后,导致水泥稳定炉渣碎石混合料(简称水稳炉渣混合料)的最佳含水率增大、最大干密度减小,炉渣集料掺量越高,影响越显著,如图8-1所示。

图8-1 水稳炉渣混合料击实参数与炉渣集料掺量的关系
注:水泥剂量4.5%,炉渣集料粒径范围0~9.5 mm。
当炉渣集料掺量相同时,采用不同批次、不同选矿工艺炉渣集料所配制的水稳炉渣混合料,最大干密度和最佳含水率之间存在差异,这与炉渣集料自身组成和性能差异有关。
相对同等掺量的干法炉渣,湿法炉渣所配制的水稳炉渣混合料的最大干密度增大,而最佳含水率降低。由图8-1分析,干法炉渣集料掺量每增加10%,混合料的最佳含水率增加约1.2%~1.6%,最大干密度减小约0.08~0.09 g/cm3;湿法炉渣掺量每增加10%,混合料的最佳含水率增加约0.7%~0.9%,最大干密度减小约0.05~0.06 g/cm3。该现象与湿法炉渣中熔渣含量低、吸水率小等因素有关。
8.1.1.2 炉渣集料熟化时间的影响
采用不同熟化期炉渣集料所配制的水稳炉渣混合料的压实参数,如表8-1所示。由表中数据可见,随着炉渣集料熟化时间延长,混合料的最大干密度呈现减小趋势,而最佳含水率呈现增大趋势,但变化幅度甚小。炉渣集料的堆积密度随着熟化时间而减小,吸水率则有增大趋势,进而影响了水稳炉渣混合料的击实参数。但由于炉渣集料掺量不高,这种变化对混合料击实参数的影响有限。
表8-1 不同熟化期水稳炉渣(炉渣集料粒径0~9.5 mm,掺量28%)混合料的击实试验结果
