林生峰 吴桃英
一、前言
公路路面基层是路面结构的承重层，基层材料必须具备相应的强度、刚度和稳定性。随着公路车辆轴载的提高，路面材料的要求也在不断地提升，作为路面基层材料，收缩性能也是一个值得重视的指标。实际情况中，路面材料用砂量较大，而适合高等级路面的主要为河砂，为缓解目前日益紧缺的河砂资源，若能按照国家相关规范标准，利用淡化海砂替代部分河砂，将是以后公路行业的发展方向。
路面结构的稳定关系到行车安全，而路面基层材料是保证路面结构稳定的重要因素。目前使用多的基层材料是无机结合料稳定材料，例如水泥、石灰或二灰稳定上等。本文选取了二灰稳定碎石作为试验对象，通过掺加淡化海砂后，对这种无机结合料稳定碎石的收缩性能的变化情况进行分析。
本试验采用6组试件进行试验，其中，二灰的比例石灰:粉煤灰为20:80。第1,2,3组试件二灰稳定碎石采用二灰掺量分别为10%,15%,20%，集料配合比为:碎石:石粉=40%:60%;第4,5,6组的二灰掺加量分别与1,2,3组相同，只是在集料中掺加了淡化海砂，海砂通过添加UEA型混凝土外加剂而起到淡化作用，外加剂用量为海砂的5%。集料配合比调整为:碎石:淡化海砂:石粉=35%:30%:35%
二灰稳定碎石混合料的干缩现象是由于其内部工艺水含量减少而引起整体宏观体积收缩。因此含水量对于二灰稳定碎石混合料的干缩现象起到至关重要的作用。采用传统方法，通过试验测出二灰稳定碎石混合料的干缩应变及干缩系数。如果在水分散发的过程中混合料将产生过大的干缩，则干缩应变过大，而此时由于路面面层、底基层或路基的共同约束下，造成混合料内部出现拉应力。当拉应力超过混合料所能承受极限的拉应力，基层材料将被拉裂，出现微裂缝。在车辆荷载的作用下，微裂缝应力集中并继续发展，将对路面面层并形成反射裂缝，因此必须保证基层材料的稳定性。
经过试验得到相应的二灰稳定碎石干缩系数一失水量关系曲线。二灰掺加量对淡化海砂稳定碎石的干缩性影响较大，二灰掺加量的增加会使混合料干缩应变和干缩系数增大。而采用相同的二灰含量时，掺加淡化海砂的试件干缩应变曲线比较平缓，而没有掺加淡化海砂的关系曲线较陡。
由此得出结论：掺加淡化海砂二灰稳定碎石的干缩应变比相同掺加量稳定碎石干缩应变小，原因在于淡化海砂替代了部分石粉，细集料比例减少，集料的比表面积减小。因此掺加淡化海砂的混合料的水灰比降低，特别是工艺水的比例大幅减少，此时干缩系数较小，干缩特性也较稳定。
除了干缩之外，二灰稳定碎石基层同样在温度影响下会发生胀缩，当材料收缩时产生拉应力，并在强度薄弱处产生开裂。裂缝处会产生应力集中，当裂缝继续发展时，面层开裂。在实际施工中，基层施工完成后，随着时间的发展，到面层施工时，干缩现象基本完成。由于路面面层的密水性能较好，在整个路面结构施工之后，基层收缩裂缝以温度裂缝为主。因此，在路面结构的正常使用过程中，基层材料的稳定温缩性能更加重要。本试验分析淡化海砂刘一二灰稳定碎石的温缩性能的影响情况。
1试验设计
本试验采用的材料与上述的干缩试验相同配合比的淡化海砂二灰碎石材料试件，试验方法与其他温缩试验基本相同图。温缩试验在高低温交变环境箱内进行，试验温度从55℃降低到一250C，每次降幅100C，降温速度为10C/min，每次降温后稳定恒温2h;温度变化通过仪器温控程序自动控制，数据采集则由应变仪通过计算机自动完成采集。试件养护龄期为28天，每组试件3个。为了排除干缩现象的影响，试件在105℃的烘箱中烘12h后恢复的室温情况下[3]，再贴应变片。接着将试件放人环境箱中，在55℃下恒温2h后，开始数据采集每一温变段的应变值以恒温后时刻采集的数据为准，采用以下公式计算温缩系数:
从表2和表3中可以得到，二灰掺加量在不同温度下的温缩应变和温缩系数是不同的。随着二灰掺加量的增加，混合料中胶结物比例增加，混合料的温缩效应也
增大。但是掺加海砂的混合料比相应的普通水稳碎石试件温度稳定性较好。将每种配合比混合料试件所得到的温缩系数p与温度变化△t的函数关系基本成线性关系，
如图2所示。
2结果分析
各关系直线都非常接近，掺加海砂的温缩系数一温度的斜率较小，这可以直观地得出，掺加淡化海砂的二灰碎石混合料的温度稳定性较好。其原因与干缩效应基
本相同，由于淡化海砂的掺加，减少了矿粉的含量，集料以嵌接一密实结构存在，材料的温度稳定性更好。
四、结语
掺加淡化海砂二灰稳定碎石的干缩应变比二灰稳定碎石干缩应变小，主要原因在于加入淡化海砂后，减少了集料中矿粉的比例，集料的比表面积大大减少，从而减少了胶结材料的含量，因而干缩效应减小;而另一方面，掺加淡化海砂的二灰稳定碎石的温缩系数也比二灰稳定碎石小，其原因同样是由于淡化海砂的替代了部分矿粉，粗集料的比例较大，集料的以嵌接一密实结构存在，温度稳定性提高。
二灰稳定碎石的具有良好的力学性能、板体性和水稳性，是路面基层的优质材料。但由于河砂资源日益减少，本文试验采用淡化后的海砂替代河砂作为掺加料，掺加到二灰稳定碎石中，其干缩性和温缩性都得到改善。如果作为支路基层材料，其稳定性将得到改善，这也为减少路面面层的收缩裂缝起到重要作用。
