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摘要：在公路施工期间，已经铺设好的水泥，在处于养生期时需要对其水泥稳定碎石强度、模量及疲劳损伤特性进行测量。根据水泥铺设之后龄期的不同，在各时间段内对水泥路面碎石材料的弯拉疲劳特性及强度、抗压回弹模量和无侧限抗压强度进行实验测定研究，对不同时间段内的各变量变化特征进行了总结。通过总结分析，将不同龄期下的相关变量之间模型建立起来。通过长时间的实验及研究，发现龄期越短，以上各变量受到的影响越大，对水泥碎石材料所产生的损伤就越高。在此期间对水泥路面所造成的损伤将会直接影响到运营期的路面寿命，所以在进行公路水泥路面施工期间应该严格控制龄期较短时的水泥路面通车状况。
关键词：养生期；水泥稳定碎石强度、模量及疲劳损伤特性；寿命
1.前言：
在公路的施工期间，其底基层材料力学性能会受到龄期的严重影响。在我国的沥青路面设计规范及施工技术等文件中，对沥青路面底基层力学性能在各龄期的表现以及最合适的龄期进行了规定。在进行实际施工时，为了能够保证第一层材料力学性能良好，并且不会出现干燥收缩裂缝等现象，需要在进行施工时进行保湿养生。但是因为赶工期以及季节等因素，在实际施工中经常会提前进行基层的铺筑施工作业，进而未能满足保湿养生时间需求，使得底基层水泥路面出现各种损伤，影响路面使用寿命。
2.处于不同龄期的各变量
2.1无侧限抗压强度
将已经铸造成型的圆柱形水泥体置于标准状态下进行保湿养生，养生龄期分别为三天、七天、两周、四周、两个月以及三个月，在此期间按照试验所规定的流程与标准进行无侧限抗压强度测验，得到不同龄期以下的测验结果。通过对不同龄期下的无侧限抗压强度测验结果进行综合分析，得到结果为：首先，在龄期达到七天，水泥稳定材料的无侧限抗压强度为3.8MPa，这个结果与国家所规定的路面施工技术规范中要求标准符合，所以实验初期测验结果准确。其次，则是随着测试龄期的不断增长，水泥稳定碎石路面层强度不断增长，在初中期增长速度非常快，四周以后其增长速度则开始变慢，达到三个月时，其强度增长已经处于稳定状态。这个结果同相关研究资料中的各项实验数据相同，也和公路路面施工技术规范中所标明的90天为最佳龄期一致。
2.2抗压回弹模量
进行水泥稳定碎石材料的抗压回弹模量试验，其龄期的分段同无侧限抗压强度试验相同，最终得到抗压回弹模量在不同龄期下的测验结果以及进行综合分析后的实验数据。试验结果如下：当龄期处于90天时，抗压回弹模量4246MPa，这个结果与沥青路面设计规范所标注的结果相近，所以同样符合试验标准。其次，则是抗压回弹模量随着龄期的变化所表现出来的变化规律，同无侧限抗压强度变化规律大致类似，都表现为初期增长速度较快，中期变缓，末期趋于稳定。这一系列数据都远远设计规范所规定的抗压回弹模量变化规律一致，并且龄期也达到了试验规范所标注的数据，实验结果有效。
除此之外，在进行底基层路面施工时，无侧限抗压强度主要在材料设计以及施工阶段发挥作用，而抗压回弹模量则是在路面结构设计中发挥作用，所以两者之间不存在相互关联性。为了将两种不同指标进行同化，使设计施工时指标能够统一，需要建立两者间的相互转换关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过建立两者间的转换关系，能够在满足材料配合比设计与施工阶段设计的同时，同样满足结构设计所需的标准模量。通过这样的关系，能够在进行施工时，将各项参数数据进行统一，为路面结构设计与实际施工提供更好的参考依据。
2.3弯拉强度
进行弯拉强度实验所选用的材料为，长宽高分别为40毫米、10毫米、10毫米的试验材料，讲一讲铸造成型的材料，在标准养生室内分别进行7天，2周、4周以及90天四个龄期的实验。最后通过实验数据总结以及图像分析，发现弯拉强度变化规律同无侧限抗压强度与抗压回弹模量的变化规律相似，同样在龄期初期增长速度非常快，当达到中期时，增长速度放慢，达到90天时强度已经基本趋于稳定，不再增长。
2.4弯拉疲劳
弯拉体能测验在进行时所选取的实验材料，同弯拉强度测验相同，并且龄期也分为四个阶段，分别是七天、两周、四周以及90天。不同的是，在进行疲劳测验时，需要采用不同方法，方法为三分点加载疲劳试验。就是在所选材料本体上选取不同的三个点，在三点分别设置不同应力，从而进行试验。在每个点一下相同应力，分别要进行五次实验，取五次结果中取具有可信度的结果。对实验数据以及结果进行综合性分析，得出结论为：处于同样应力下的点，当龄期不断增长，其疲劳寿命也越来越大，同时，水泥材料的抗疲劳性能也在逐渐增长。其次，则是在水泥材料处于不同龄期时，若想要达到同样的疲劳寿命，在短龄期情况下，只需要在水泥材料上施加较小的应力，也就是在路面上允许载荷量较小的车辆通行。而当处于长龄期时，想要达到相同的疲劳寿命，只需要增加较大的应力，也就是在路面上允许荷载量较大的车辆通行。由此可知，想要提高水泥路面稳定材料的抗疲劳性能，只需要使其保湿养生时间尽可能延长即可。
3.不同龄期段内的水泥稳定碎石材料疲劳损伤
为了能够确定在养生期内，车辆通行对水泥稳定碎石材料的疲劳效能影响，需要对处于不同龄期时水泥稳定碎石损伤数据进行收集与分析，通过实验找到不同龄期内的水泥稳定碎石材料损伤规律以及数据，可以得出结论：当水泥稳定碎石材料里面所受应力相同，并且受到损伤次数相同时，养生龄期越短，那么路面所受到的损伤就会越大。也就是说，在短时间内，水泥稳定碎石路面，受到较强荷载作用，那么对路面的损伤程度将会远远大于长龄期下荷载作用对路面所造成的疲劳损伤，当龄期较短时，很可能几次较大应力作用，就会给水泥稳定碎石路面造成不可挽回的损伤。由此可以得出水泥稳定碎石材料底基层路面，若没有得到充足时间的养生，路面所受到的损伤将会远远超出实际数据，并且这种损伤为路面所带来的影响，将会一直延续到公路运营，用期间，大大降低路面性能并且影响路面使用寿命。所以为了能够保证在运营期间路面寿命得到延长，需要对水泥稳定碎石底基层路面养生时间进行保证，并且严格控制养生期间路面车辆通行。
4.结束语
通过以上实验，我们可以得出水泥稳定碎石路面各性能模量受到龄期影响严重，在90天时会基本达到稳定状态不再增长。将抗压回弹模量与无侧限抗压强度两者进行转换，能够实现参数的统一，在路面施工与设计期间为施工工作提供参考依据。随着龄期的增长，水泥稳定碎石路面抗疲劳性能将会大大提高，所以在进行施工时应保证养生时间，避免在短龄期情况下就进行路面通车，影响到后续路面运营期间使用寿命。除此之外，对水泥稳定碎石路面疲劳程度产生影响的因素还有很多，其中矿料级配类型就是很重要的一种，所以在今后工作中应提高对矿料级配类型的优化，进一步完善公路路面疲劳损害的优化工作。
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[6]邓学钧.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社，2004.
论文作者:侯宝常1,马星蕊2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签：路面论文; 水泥论文; 碎石论文; 稳定论文; 材料论文; 损伤论文; 抗压强度论文; 《基层建设》2017年第35期论文;