磷石膏基路面基層材料的組成設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、磷石膏作公路建設(shè)用材是緩解其囤積污染的有效方法。本文針對(duì)水泥磷石膏穩(wěn)定碎石和爐渣磷石膏基膠凝材料穩(wěn)定碎石兩種材料體系開展了組成設(shè)計(jì)與路用性能相互關(guān)系的研究，并揭示了材料的強(qiáng)度形成機(jī)理。研究結(jié)果表明：
　　(1)水泥磷石膏穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度性能及水穩(wěn)性受磷石膏摻量、集料中細(xì)小顆粒含量、水泥劑量等因素的控制。隨著磷石膏摻量逐漸增加，材料的強(qiáng)度性能及水穩(wěn)定性先提高后降低，峰值處的磷石膏隨著集料中4.75mm以下顆粒含量變化而變化。隨著集料級(jí)

2、配中4.75mm顆粒通過率由30％上升至40%，材料性能最佳對(duì)應(yīng)的磷石膏摻量由5%上升至10%。隨著水泥用量的增加，水泥磷石膏穩(wěn)定碎石的性能得到逐漸改善。較水泥穩(wěn)定碎石，水泥磷石膏穩(wěn)定碎石可適當(dāng)降低1%水泥劑量而不影響材料強(qiáng)度。當(dāng)磷石膏摻量為8%時(shí)，水泥劑量高于4.5%可使材料保持良好的水穩(wěn)定性能。
　　(2)基于材料力學(xué)性能優(yōu)良、水穩(wěn)性良好考慮，水泥磷石膏穩(wěn)定碎石的材料組成為：水泥劑量5%、磷石膏摻量8%、級(jí)配為骨架密實(shí)型，其中

3、4.75mm以下顆?？刂圃?5%左右。研究材料路用性能過程中發(fā)現(xiàn)，在同等水泥劑量的條件下，水泥磷石膏穩(wěn)定碎石7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度較普通水泥穩(wěn)定碎石提高24%、28d劈裂強(qiáng)度提高38%、回彈模量略有降低、水穩(wěn)性能提高9.5%、干縮應(yīng)變顯著降低、干縮能抗裂系數(shù)提高62.5%、延遲碾壓成型時(shí)間增長(zhǎng)近9h。
　　(3)爐渣磷石膏基膠凝材料及其穩(wěn)定碎石力學(xué)強(qiáng)度受 SO3含量、熟料摻量?jī)纱笠蛩氐挠绊?。影響?guī)律研究結(jié)果顯示：砂漿體系中 SO3的合

4、理取值為3.5%，而穩(wěn)定碎石體系中為4.11%；無論是砂漿體系還是穩(wěn)定碎石體系中熟料的合理取值均在50%左右。據(jù)此設(shè)計(jì)出的爐渣磷石膏基膠凝材料穩(wěn)定碎石，較相同劑量的水泥穩(wěn)定碎石，爐渣磷石膏基膠凝材料穩(wěn)定碎石7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度提高23.5%、28d劈裂強(qiáng)度提高59%、回彈模量略有降低、水穩(wěn)性能顯著提高、干縮抗裂性能提高近80%、延遲碾壓成型時(shí)間增長(zhǎng)9h以上。
　　(4)爐渣磷石膏基膠凝材料穩(wěn)定碎石中磷石膏的填充作用及活性效應(yīng)均隨SO