水泥混凝土路面基层材料抗冲刷性能及疲劳特性

作者：刘金亮; 汪胜; 史柯; 张超

来源：公路交通科技, 2022, 39(06): 43-90.

• 道路工程
• 抗冲刷性能
• 灰色关联理论
• 半刚性基层
• 疲劳特性

为了改善水泥混凝土路面基层耐久性，降低动水冲刷对水泥混凝土路面基层的损伤，提高路面使用寿命，采用静压法成型试件，利用冲刷试验机对试件进行反复冲刷模拟路面的动水冲刷效果。采用单因素分析及多因素灰色关联理论对影响水泥稳定碎石基层抗冲刷性能的主要因素进行评价。根据动水冲刷与强度损伤关系，构建疲劳损伤模型，分析了压实度与材料类型对冲刷疲劳特性的影响。结果表明：水泥剂量与强度、集料性质及压实度等均会影响基层抗冲刷性能。水泥剂量为2.1%～4.0%时，基层抗冲刷性能提升显著。强度较高的水泥其抗冲刷性能越好，且水泥水化反应的产物有利于提升混合料抗动水冲刷能力。当细集料的含量低于35%时，细集料能够起到良好的骨架空间填充作用，基层表现出较小的冲刷量。适宜的压实度可为基层提供优异的抗压与抗变形能力。较低的压实度可能导致基层强度不达标，而较高的压实度则可能导致部分集料被压碎。各因素应取适宜值，过度提升某一影响因素以提升水泥稳定碎石基层抗冲刷性能可能导致基层其他性能的损伤。多因素分析表明适宜的压实度是保证基层抗冲刷性能的关键，根据疲劳损伤模型可知压实度越大的基层材料其抗冲刷性能越好，压实度较小其强度损耗较快，表明压实度对基层材料抗冲刷性能的重要性。

• 单位
  公路学院; 中交公路规划设计院有限公司; 长安大学