刚性聚丙烯纤维改性透水混凝土路面的模型试验

发布时间：2020-05-19 06:48

【摘要】：为研究刚性聚丙烯纤维改性透水混凝土材料作为道路面层的路用性能以及对土基层稳定性的影响,实验室中制作了4组透水混凝土路段模型,实测刚性聚丙烯纤维改性透水混凝土面层的渗透系数为3.13 cm/s,较普通透水混凝土路面具备更优的渗透性能;模拟刚性聚丙烯纤维改性透水混凝土路面在干燥状态及降雨水饱和状态下的承载试验,得到模型路段的标准轴载承载力分别为98和86 k N,较普通透水混凝土路面承载力分别提高了49%和62%。在同种状态的土基上加载,纤维模型路段较普通模型路段有更强的抗弯沉变形能力,相同荷载下刚性聚丙烯纤维路段各点沉降量减小且较均匀,表现出更佳的整体工作性能。
【图文】：

路段模型，通过对比纤维增强与普通透水混凝土路面在干燥及水饱和状态下的承载能力，以及降雨条件下透水混凝土面层渗水对土基层稳定性的影响，研究刚性聚丙烯纤维用于透水混凝土铺筑道路面层的性能。1路段模型设计及制作依据课题组前期研究成果取透水混凝土最佳配合比制作路段模型的面层，，即水灰比为0．3，骨灰比为3．5，骨料粒径为5～10mm，刚性聚丙烯纤维体积掺量为1%，对应透水混凝土立方体抗压强度为20．67MPa［3］，满足基层为全透水结构的面层强度要求［10］。同时制作不掺入纤维的透水混凝土路段。图1为采用的刚性聚丙烯纤维形貌，图2为拌合好的刚性聚丙烯透水混凝土。综合考虑模型尺寸对路段的性能影响，根据文献［11，12］的研究成果选取模型尺寸为1．6m×1．2m×0．3m(长×宽×厚)。假设路面为无限长度，未受到荷载的道路对于受荷载部分道路具有横向与竖向约束作用，为此制作钢制模具作为支架，如图3所示，各面采用木板封闭，钢制模具有足够的刚度可以有效抑制在加载情况下模型路段的横向变形;模具上表面用角钢做了限位装置，约束加载时路段沉降引起的透水混凝土面层翘曲。图1刚性聚丙烯纤维图2拌合好的纤维透水混凝土透水混凝土模型路段结构如图4所示。土基层厚度为130mm，满足塑形指数小于26的要求［11］;砂垫层厚度20mm，平铺于土基上方后振动压实;选取粒径为2．5～10，10～15，15～20mm的瓜米石，并与细沙按照8∶2∶1∶4的比例混合［12］，铺摊在土基层上形成130mm厚的碎石垫层;将搅拌好的透水混凝土沿水平方向均匀铺摊于碎石垫层上形成150mm厚的面层和结构层，平整后用小型振动机压实。路段模型成型后覆盖塑料薄膜保湿养护28d后，一组干燥土基不再浇水，确保土基在不断风干的过程中逐?

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本文编号：2670509