重庆破碎卵石及其水泥稳定材料路用性能研究

刘 克，杨锡武

(1. 重庆市智翔铺道技术工程有限公司，重庆 401336；2. 重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074)

重庆破碎卵石及其水泥稳定材料路用性能研究

刘 克1，杨锡武2

(1. 重庆市智翔铺道技术工程有限公司，重庆 401336；2. 重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074)

通过料厂调查、室内外试验和力学分析研究了重庆主城河段破碎卵石的生产现状、路用性能和水泥稳定破碎卵石(CBP)的技术特点。结果表明：该地的材料厂规模偏小，单个料厂的产品难以合成路面全部层位所需级配；母材粒径偏小使得破碎卵石最大粒径只有26.5 mm；因其级配特点，生产CBP的集料至少要有4种规格；破碎卵石压碎值约为本地石灰岩碎石的1/2，针片状含量小于15%且随压碎值线性递增；卵石屑砂当量要大于60%且与0.3 mm通过率相关性较好。灰剂量、压实度是影响CBP 7 d抗压强度(R7d)的关键，碎石含量越少R7d越高，破碎卵石与水泥砂浆强度差异大以及界面光滑使得CBP的R7d低于水泥稳定石灰岩；灰剂量提高后，R7d、结构承载力接近水泥稳定石灰岩；胶轮碾压对提高CBP压实度有关键作用，最佳工艺为“(弱振1遍+胶轮3遍)×2”，含水量、延迟时间对压实度影响显著；养生不足的CBP层上通行料车会造成剪切、弯拉和边缘推移破坏，下承层模量较高时以剪切破坏为主，剪应力极值约0.5 MPa。

道路工程；破碎卵石；集料规格；水泥稳定碎石；半刚性基层

河卵石是一种坚硬、耐磨、化学性质稳定的硅酸盐类矿物。天然河卵矿石经破碎、筛分等加工后得到的破碎卵石及其石屑可作为混凝土集料使用。相对石灰岩山石而言，重庆主城河卵石的开采、加工皆位于河岸，交通便利，综合价格较低。在性能方面，破碎卵石强度高、颗粒形态好，能够替代玄武岩用于沥青路面表面层。近年来石灰岩山石集料生产因环境污染问题而受到限制，而重庆两江卵石资源较为丰富，将其加工作为路面集料的应用逐渐增加。为更好地利用这种优良地材，笔者于2014年对其生产分布、规模及产品路用性能进行了调研并与石灰岩集料进行对比，依托工程项目研究了将其应用于水泥稳定碎石的技术特点。

1 破碎卵石生产调研

重庆河段卵石组成岩类较多，嘉陵江卵石绝大多数为石英岩和石英砂岩，长江卵石中石英岩和石英砂岩约占50%，其次是火成岩、火山岩。从粒径分布看，两江交汇前近90%的长江卵石粒径超过50 mm，两江交汇后50%的卵石粒径小于50 mm[1-2]。主城河卵石开采区位于长江纳溪沟-明月坨河段和西彭-铜罐驿-珞璜河段，破碎加工及堆放场地就近布置在开采区河岸两侧。石灰岩山石矿场分布于主城周边的中梁山脉、铜锣山脉，如白市驿、石板、歌乐山、中梁、槽上、天府、玉峰山、张关、姜家、木洞、羊鹿及黄桷垭。相对而言，河卵石开采、加工皆位于城区，而其出厂价又与石灰岩基本相同，使得以卵石为母材的碎石综合价格较低。

河卵石是用采砂船水下采挖，运输至河岸经输送带或货车转运进入河岸加工线，部分生产线采用水洗筛分和螺旋洗砂工艺，集料洁净程度好且几乎没有扬尘。石灰岩一般为爆破开采并采用干筛，虽然主城周边的石灰岩碎石生产线已全部进行了棚覆盖，但其造成的粉尘、噪音污染仍然大于破碎卵石生产。有九成调研对象采用了额式破碎+反击破碎的二级破碎工艺，但加工规模普遍较小，一般是1条生产线且场地面积不大，存在因设备故障影响供料连续性的风险，极少数石场配置2条生产线。集料日产量3 000～8 000 t，月产量可按20个工作日计算。相对而言，石灰岩碎石生产规模较大，但仍然以1条生产线居多，日产量2 000～4 000 t，少数企业建有2～3条生产线，规模最大的有4条生产线，日产量6 000～8 000 t。

笔者共调查了10家卵石料场。粒径小于10 mm的产品均只有0～5 mm，5～10 mm两种规格，缺少 0～3 mm卵石机制砂(或石屑)和3～5 mm破碎卵石。粒径大于10 mm的产品主要是10～25 mm，共7家，有1家料场符合10～30 mm规格要求但其26.5 mm筛孔通过率为100%。因此，重庆破碎卵石集料的最大粒径实际只有26.5 mm，其原因是采挖区位于长江下段，母材粒径比较小。石灰岩碎石不受此限制，调查的12家料场中有8家生产10～25 mm，生产10～30 mm，15～30 mm各有4家，生产10～20 mm有3家。石灰岩料场有1家配置制砂机能够生产0～3 mm和3～5 mm的机制砂。

因此，用于水泥稳定碎石和公称最大粒径26.5 mm沥青混合料的破碎卵石供应充足，部分10～25 mm亦可勉强生产AC-20；公称最大粒径16，13.2 mm沥青混合料所需的10～15 mm破碎卵石供应商数量偏少，选购范围较窄；由于缺少0～3 mm卵石机制砂(或石屑)和3～5 mm破碎卵石，砂粒式沥青混合料和稀浆封层的生产级配控制较为困难，0～5 mm级配不理想时会溢料过多，需用2个料场0～5 mm卵石屑掺配调整0.075～2.360 mm范围内的级配。形成上述产品规格分布格局的原因是目前破碎卵石主要供应水泥混凝土项目，缺少专供路面的料场。

2 破碎卵石路用性能研究

2.1 级配及其路用影响

调研6家破碎卵石供应商的细集料级配均未完全满足规格要求，其中3家的0.075 mm通过率偏高，另外3家是整体偏粗。由此说明粉尘矛盾已十分突出，即使改大5 mm筛孔尺寸仍然不能降低石屑中的粉含量。12家料场的0～5 mm石灰岩，级配完全符合规格要求的只有3家。不合格原因与破碎卵石类似，9家中的5家是因0.075 mm通过率偏高，有4家是因级配整体偏粗。从调查结果看，细集料的级配是否符合规格要求与供应商的母材质量、加工规模等外观因素没有必然联系，只要级配不合适就有必要配置除尘设备或调整工艺。将石屑上限筛孔尺寸改为7 mm仅为权宜之计，其虽不影响含二次筛分功能拌和站的沥青混合料生产级配，但对水泥稳定碎石等连续式生产级配影响甚大，特别容易造成因0.075～0.600 mm含量偏低而引起的振动碾压唧浆和空隙率偏大。

5～10 mm破碎卵石的级配合格率较高，只是供应商考虑各种规格集料间的产量均衡，10家料场中有3家设置的上限筛网尺寸偏大，使得5～10 mm集料中9.5 mm通过率小于90%，这对路用性能没有影响。12家5～10 mm石灰岩级配有8家不合格，其中5家是9.5 mm通过率偏小，有3家是4.75 mm通过率偏大。

10 mm以上破碎卵石只有10～15 mm和10～25 mm两种，由于10～25 mm的19 mm通过率变化在43.9%～69.2%，均值56.7%，因此只适合生产25 mm的路面基层与下面层。此外10～25 mm的13.2 mm通过率2.8%～10.8%，均值6.7%，因此必须配合10～15 mm，生产时须使用4档集料，一些项目采用0～5 mm，5～10 mm，10～25 mm这3档料生产水泥稳定碎石或AC-25很难保证合理的级配。10 mm以上的石灰岩碎石规格较为齐全，一般分为两种情况：① 将粒径10～30 mm集料分为10～20 mm，10～25 mm两档，俗称“小1～2”、“大1～2”；② 作为一档使用，其级配符合10～30 mm规格要求，俗称“1～3”。根据3家“小1～2”的筛分结果，其粒径分布较为均匀，可以直接与5～10 mm，0～5 mm生产公称最大粒径20 mm的混合料；8家“大1～2”断档较为明显，13.2 mm通过率变化范围0.1%～14.5%，均值6.4%，16 mm通过率均值也只有19.9%，因此生产公称最大粒径26.5 mm的基层、中下面层必须与“小1～2”配合使用，即采用4档集料。对于“1～3”料，粒径分配相对均匀，统计13.2 mm通过率22.1%～29.8%，均值26.2%，勉强可以与5～10 mm，0～5 mm配合直接生产公称最大粒径26.5 mm的混合料，但生产配合比优化空间较小。

重庆市沥青路面结构组成及其集料一般为：基、垫层采用水泥稳定碎石，其粗集料已逐渐使用破碎卵石，有的项目甚至细集料也用卵石石屑；稀浆封层采用石灰岩石屑；沥青面层主要是AC-25、AC-20和SMA-13，细集料用石灰岩石屑，SMA-13粗集料为破碎卵石，AC-25、AC-20粗集料有使用破碎卵石的趋势。因此，路面项目备料涉及供应商数量为：0～5 mm石灰岩石屑和10～15 mm破碎卵石为必购品，如此至少涉及石灰岩、破碎卵石供应商各1家，最理想的情况是其余集料均在此2家采购。但实际上料场规模普遍较小，2家供应商的集料几乎不可能合成同时满足底基层、基层及中、下面层要求的级配，若要严格控制生产级配，备料涉及的供应商至少3家。若设计结构再增加AC-13、AC-16或ATB-30，则备料工作较为困难。

2.2 粗集料压碎值、针片状含量与细集料砂当量

粗集料针片状含量与压碎值统计见图1。大于10 mm破碎卵石压碎值变化范围8.1%～12.1%，均值9.5%，针片状含量范围3.9%～13.5%，均值9.0%；5～10 mm压碎值范围13.2%～16.0%，均值14.7%，针片状含量范围8.5%～16.4%，均值12.6%。大于10 mm石灰岩碎石压碎值范围14.6%～19.4%，均值17.6%，针片状含量范围3.2%～23.9%，均值12.3%；5～10 mm压碎值范围21.9%～28.0%，均值25.9%，针片状含量范围10.4%～18.0%，均值13.9%。可见，重庆主城的两种集料(9.5～13.2 mm)压碎值都能够满足高速公路沥青表面层的要求(小于等于26%)；大于10 mm石灰岩碎石样本中有46%的针片状含量不能满足高速公路沥青表面层要求(小于等于12%)，但85%能够满足高速公路沥青中下面层的要求(小于等于15%)；4.75～9.50 mm的石灰岩碎石、破碎卵石全部满足高速公路沥青表面层的要求(小于等于18%)。

破碎卵石的强度较石灰岩碎石提高近1倍，而其针片状含量较石灰岩碎石少。两种破碎卵石的压碎值均随针片状含量增加而提高，其原因是各家供应商均在同一短距离河段内开采卵石母材，其材质基本相近，压碎值主要受集料形态影响。而石灰岩山石来源于不同山脉，母材形成于不同地质条件，材质差异较大，使得压碎值与针片状含量的关系并不统一。

图2是对细集料级配与砂当量的统计。调研的6家破碎卵石石屑砂当量全部满足高速公路沥青表面层要求(大于等于60%)，而9家石灰岩石屑供应商中砂当量大于等于60%的有6家，砂当量小于50%的有2家。对破碎卵石石屑砂当量与其筛孔(2.36，1.18，0.6，0.3，0.15，0.075 mm)通过率的相关系数R2进行计算，结果依次为0.584，0.578，0.606，0.689，0.676，0.471，石灰岩石屑的计算结果依次为0.744，0.856，0.836，0.765，0.662，0.423。两种石屑都表现为级配越细(筛孔通过率越大)砂当量越小，但两种石屑砂当量皆与其0.075 mm以下颗粒含量不相关(R2<0.5)。破碎卵石砂当量与其0.3 mm通过率的相关性最好，R2达到0.689，而石灰岩石屑砂当量与1.18 mm通过率的相关性最好，R2为0.856。破碎卵石各个筛孔通过率与砂当量的相关性皆弱于石灰岩石屑，间接反映了破碎卵石石屑中的泥土主要来源于采挖阶段，而石灰岩石屑中的泥土来源于岩石内部，破碎程度越大含泥量越高。

5～10 mm破碎卵石的破碎面数量完全满足规范要求，但受母材粒径影响，10～25 mm破碎面一般2～4个，零破碎面颗粒含量15%～20%。

图2 细集料砂当量与级配的统计关系Fig.2 Fine aggregate statistical relationship of the grading and sand equivalent

3 水泥稳定破碎卵石(CBP)路用性能研究

3.1 CBP与水泥稳定石灰岩碎石抗压强度对比

采用红狮牌P.C32.5(R)复合硅酸盐水泥，在不同配合比条件下对比了CBP与水泥稳定石灰岩碎石的7 d无侧限抗压强度(R7d)。所用5个4.75 mm通过率不同的级配划如表1，水泥剂量为3%,5%;细集料统一用0～5 mm石灰岩石屑。试件成型前应按重型击实法逐一确定2×5×2=20个配合比的最佳含水量及最大干密度，因工作量较大且部分配合比峰值含水量偏高，本次试验将各配合比的成型含水量、目标干密度统一初定为5.0%、2.32 g/cm3，分3层捣实15×3次成型，以0.8～2.0 kN/s加载至600 kN，若试件高度大于15.5 cm则减少装料质量，若在小于600 kN即将垫块压平(试件高度l=15.0 cm)试模则增加装料质量，以此统一压实条件。成型、脱模、称重后计算试件干密度变化于2.20 ～2.30 g/cm3(以2.32 g/cm3为准计算压实度范围94.8%～99.2%)，养生6 d饱水1 d后吸水率范围0.9%～1.9%，抗压强度及对应试件吸水率如图3。

表1 对比试验采用4.75 mm通过率不同的5种级配

图3 不同级配水泥稳定破碎卵石与石灰岩碎石对比Fig.3 Comparison between cement stabilized broken pebble and limestone with different gradations

两种集料的共同点是：① 水泥稳定碎石的级配越细强度越高，骨架级配的水泥稳定碎石强度低于悬浮密实级配；② 水泥稳定碎石强度主要受灰剂量影响，灰剂量从3%增加至5%水泥稳定碎石的强度增量大于2 MPa，而4.75 mm通过率从29%增加至53%水泥稳定碎石强度增量小于2 MPa；③ 水泥剂量较低(3%)时，两种集料水泥稳定碎石强度相当。两种集料的差异体现为：① 水泥剂量较高(5%)时CBP强度小于水泥稳定石灰岩，但在任意相同配合比时两种集料水泥稳定碎石的强度差异皆小于等于1.0 MPa；② 水泥稳定石灰岩4.75 mm通过率为35%左右时存在一个强度稳定区[3]，即该区域内强度变化对4.75 mm通过率不敏感，而CBP未见此区域存在。

一般水泥剂量6%～20%的砂浆长期强度变化在10～40 MPa，而石灰岩抗压强度为60～140 MPa，即砂浆7 d强度远低于碎石。当水泥稳定碎石4.75 mm通过率降低后，带来两个直接变化：① 高强度成分的含量提升；② 碎石与砂浆的界面面积增加。由于界面强度显著低于碎石、砂浆各自的强度，因此变化②将降低水泥稳定碎石的强度。试验结果是4.75 mm通过率降低后水泥稳定碎石强度下降，则变化①对水泥稳定碎石的强度可能存在两种影响，一是不利，二是有利但程度较小。当用强度高于石灰岩近1倍的破碎卵石后，水泥稳定碎石强度进一步下降，最终证明变化①对强度的贡献也是不利的。

通过上述分析可以这样认为：水泥砂浆是水泥稳定碎石强度的主要贡献者，粗集料逐步取代砂浆相当于在水泥砂浆基体中增加薄弱界面的数量，导致水泥稳定碎石强度下降。采用强度更高、表面更为光滑的破碎卵石后，界面强度进一步降低，碎石与砂浆的力学性质差异更大，协同变形能力更差[4]，导致水泥稳定碎石强度进一步下降。

3.2 抗压强度的影响因素

水泥稳定碎石抗压强度试验变异性较大，样本数量偏少时难以得到可靠结果。依托重庆主城某快速路项目，对CBP进行逐日配合比、R7d检测并统计于表2(按均值强度大小从上到下排序)，配合比与R7d试样来源于同一取样点的同一份样品，含水量采用现场酒精燃烧法检测，成型延迟时间取当日首个与末个试件成型延迟时间的均值，试件尺寸15×15cm，成型最大压力600 kN，养生1 d脱模后测试件高度变化于15.2～15.6 cm，试件密度、压实度、吸水率和强度为当日全部试件的均值。

表2 配合比、R7d及其相关参数统计

将抗压强度分别与吸水率、延迟时间、通过率、压实度、灰剂量、湿密度用二次函数拟合，R2分别为0.008 6，0.029 0，0.051 7，0.366 3，0.390 7，0.449 0；用线性函数拟合，R2分别为0.007 9，0.016 7，0.016 3，0.365 1，0.387 7，0.319 3。可见压实度与灰剂量是影响抗压强度最主要的因素，在其它因素不固定的情况下两种拟合函数的R2均已接近0.4。此外，两种拟合函数的值十分接近，根据线性关系可认为压实度每提高1%抗压强度提高0.36 MPa〔图4(a)〕，灰剂量每提高1%抗压强度提高0.84 MPa﹝图4(b)﹞。

图4 水稳破碎卵石灰剂量、压实度对R7d的影响Fig.4 Ash dosage, compaction degree effect on R7d of cement stabilized broken pebble

3.3 压实性能

通过现场碾压试验研究了CBP的压实性能。试验层位为底基层，灰剂量3%左右，传统悬浮式级配，平地机摊铺，松铺厚度22 cm；下承层为设计灰剂量3%、厚度19 cm、养生10 d的CBP垫层；单钢轮压路机总重20 t，碾压速度1.8 km/h，前4后5轮胎压路机总重29.3 t，碾压速度按5.6 km/h控制；全部测点的碾压延迟时间范围155～200 min(水泥初凝时间250 min)。试验数据如表3，其中的级配、含水量与干密度数据来源于同一个试坑内，在现场用酒精燃烧法除水并采用干筛法筛分，级配中包含水泥。

表3 水稳破碎卵石组成、干密度与碾压工艺关系

注：“振”为弱振碾压；“胶”为胶轮碾压；“静”为钢轮静压。

轮胎压路机碾压速度高于单钢轮压路机，作业进度实际取决于单钢轮。11#，12#坑即是减少单钢轮碾压的尝试，可见胶轮虽碾压了3遍、5遍，但压实度仍然很低，因此单钢轮碾压不宜小于2遍。10#坑的数据说明不能通过静压替代振动碾压来提高作业速度。13#～16#坑数据表明，在单钢轮弱振2遍的基础上，胶轮的碾压不可缺少，因增加胶轮碾压遍数并不影响作业进度，故确定胶轮碾压宜大于等于5遍。1#～9#坑是遍数相同但碾压顺序不同的情况，其中2#～8#坑是最优工艺。最优工艺情况下，压实度仍然在较大范围内变化，其影响因素中含水量的影响显著。施工统计数据表明，即使在最优碾压工艺情况下，碾压延迟(拌和站出料至碾压结束)时间大于200 min后，压实度小于95%的概率达74%。

3.4 承载力与现场回弹模量

采用弯沉及其反算模量评价了CBP结构层的承载能力，结果如表4。试验段为填挖结合路基，路堤以砂岩、泥岩、页岩土石混合料填筑，填高0～16 m。铺筑两层总厚约40 cm、灰剂量小于4%的CBP后弯沉即小于等于10，说明其对路面整体承载能力的贡献与水泥稳定石灰岩碎石层相当。

表4 水稳破碎卵石结构的承载能力

Table 4 Carrying capacity of cement stabilized broken pebble

为排除厚度的影响，利用BISAR程序反算(土基、水稳层泊松比分别取0.35，0.25)左、右幅垫层模量分别为1 750，1 400 MPa(底基层、基层的反算模量失真不作探讨[5])。若利用呙贵春等[6]提供的模量-强度关系式E=236P+1 000计算其理想现场抗压强度分别为3.2，1.7 MPa(凝期分别为2，3 d)，利用养护时间与强度的关系[7]，可推断其理想现场7 d强度分别约4.6，2.5 MPa。施工过程左、右幅垫层抽样试件的R7d分别为3.2，4.0 MPa，按3.2小节得到的压实度-强度关系(压实度每提高1%抗压强度提高0.36 MPa)折算理想现场7 d无侧限强度分别为1.8，1.9 MPa。可以看到，用现场弯沉推算与用室内试件强度推算的两种理想现场7 d强度之间存在一定差距，有侧限的前者大于无侧限的后者。表4数据显示现场养生条件较室内养生条件要差(气温较低)，即如果养生条件相近，两种强度的差距还会扩大。

3.5 过早通行施工车辆导致破坏的分析

平原地区道路工程的施工便道位于路线两侧，而山地城市的施工便道一般只能从几个有限的接口接入施工线路，因此施工车辆需要在施工线路上通行。3.1小节的试验表明CBP强度略低于水泥稳定石灰岩碎石，实践中也发现若施工重载车辆通行较早，只需数十轴次即可使CBP出现明显的层顶剪切破坏、层底弯拉破坏和边缘推挤破坏(图5)。养生时间t<5d主要为剪切破坏和边缘推移破坏，养生后期主要表现为层底弯拉破坏。

图5 施工车辆碾压造成的水稳破碎卵石垫层破坏Fig.5 Cement stabilized broken pebble cushion damage caused by construction truck rolling

按工程实例建立图6(a)中CBP垫层通行施工车辆的力学模型，用BISAR程序计算不同点位的最大剪切应力得到图6(b)，结构中最大剪应力极值0.51 MPa，其坐标(X，Y，Z)=(0.02，0.24，0.06)。以图6(a)中的参数为基准参数，分别对土基模量、水稳层模量、水稳层厚度和单轮荷载作单参数改变，计算水稳层底的Y方向正应力和点(0.02，0.24，0.06)的最大剪应力，各参数变化范围及计算结果如图6(c)。除土基模量p≥1 000 MPa或者垫层模量p≤500 MPa的极端情况，垫层层底横向拉应力出现在车轮外侧(Y=±0.26 m)以外，最大值0.2 MPa，而标准养护7 d水泥稳定碎石的劈裂强度p<1.0 MPa、弯拉强度p<1.8 MPa；计算最大剪应力大致变化于0.4～0.6 MPa，而级配良好的级配碎石剪切强度0.5～0.6 MPa[8]，标准养护7 d水泥稳定碎石强度也只有3～4 MPa。因此，考虑现场养生条件和材料离析等不利因素，采用破碎卵石的水稳垫层较早通行施工车辆后完全有可能出现纵向裂缝和剪切破坏。

图6 最大剪应力极值和层底Y方向正应力分析Fig.6 The maximum shear stress extremes and the bottom layer Ydirection normal stress analysis

在垫层上铺筑一层参数完全相同的CBP底基层，计算底基层的最大剪应力得0.47 MPa，层底Y向正应力全部转变为拉应力，极值0.1 MPa。说明下承层模量提高后最大剪切应力变化不大，但层底拉应力大幅降低，即在底基层、基层上通行施工车辆时可能发生以剪切为主的破坏。

4 结 论

1)破碎卵石料厂规模普遍偏小，一般仅1条生产线且囤料场地较小，导致供料连续性存在风险；单个料厂产品规格难以合成路面各层次所需的全部级配，典型路面结构施工的备料工作至少应涉及3家料厂。

2)受母材尺寸限制，重庆主城的长江破碎卵石的最大粒径只有26.5 mm；压碎值约为本地石灰岩碎石的1/2，针片状含量一般Z<15%，压碎值随针片状含量线性递增；破碎卵石石屑砂当量S>60%且与其0.3 mm通过率相关。

3)CBP的R7d变化规律与水泥稳定石灰岩碎石相似，灰剂量、压实度是影响R7d主要因素，碎石含量越少R7d越高；灰剂量较低时CBP的R7d低于水泥稳定石灰岩的原因是：破碎卵石与水泥砂浆强度差异较大及界面光滑；灰剂量较高时，CBP的R7d、结构承载力接近水泥稳定石灰岩。

4)胶轮碾压对提高CBP压实度有关键作用，最佳工艺为“(钢轮弱振1遍+胶轮3遍)×2”。胶轮行走速度快，适量增加胶轮的碾压变数不影响施工进度，因此应充分发挥破碎卵石压碎值较小的优势，加强CBP的胶轮碾压，提高CBP压实度。此外，含水量与延迟时间对压实度影响显著。

5)养生不足的CBP结构层上通行运料车会产生剪切、弯拉和边缘侧向推移破坏；当下层模量较高时，以剪切破坏为主，最大剪应力的极值0.5 MPa左右。

[1] 刘黎明,王维国,周风琴.重庆河段卵石来源来量及特征研究[J].人民长江,2003,34(12):28-30. LIU Liming,WANG Weiguo,ZHOU Fengqin.Research on the reach amount and source characteristics of Chongqing pebble[J].YangtzeRiver,2003,34(12):28-30.

[2] 刘德春,李龙成,程平,等.重庆主城区河段河床边界条件研究[J].人民长江,2007,38(9):132-135. LIU Dechun,LI Longcheng,CHENG Ping,et al. Research on riverbed boundary conditions of Chongqing city[J].YangtzeRiver, 2007,38(9):132-135.

[3] 沙庆林.重载交通长寿命半刚性路面设计与施工[M].北京:人民交通出版社,2011. SHA Qinglin.TheDesignandConstructionofLongLifeSemiRigidPavementforHeavyTrafficwithHeavyWheel-Load[M]. Beijing:China Communications Press,2011.

[4] 钱觉时,宋开伟,杨再富,等.粗集料强度对混凝土抗折强度的影响[J].建筑材料学报,2006,9(4):468-472. QIAN Jueshi,SONG Kaiwei,YANG Zaifu,et al. Experimental study of effect of aggregate strength on flexural strength of concrete[J].JournalofBuildingMaterials,2006,9(4):468-472.

[5] 王旭东.沥青路面弯沉指标的探讨[J].公路交通科技,2015,32(1):1-12. WANG Xudong. Discussion of asphalt pavement deflection indicator[J].JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopment,2015,32(1):1-12.

[6] 呙贵春,王捷,陈飞.水泥稳定碎石无侧限抗压强度与抗压回弹模量的关系[J].公路,2007(1):171-174. GUO Guichun,WANG Jie,CHEN Fei. A study on relationship between unconfined compressive strength and compression rebound modulus of cement stabilized aggregate[J].Highway, 2007(1): 171-174.

[7] 蒋应军,李明杰,张俊杰,等.水泥稳定碎石强度影响因素[J].长安大学学报(自然科学版),2010,30(4):1-7. JIANG Yingjun,LI Mingjie,ZHANG Junjie,et al.Influence factors of strength properties of cement stabilization of crushed aggregate[J].JournalofChang’anUniversity(NaturalScienceEdition),2010,30(4):1-7.

[8] 马骉,莫石秀,王秉纲.基于剪切性能的级配碎石关键筛孔合理范围确定[J].交通运输工程学报,2005,5(4):27-31. MA Biao, MO Shixiu,WANG Binggang. Rational range determination of key sieve pores for graded crushed stone based on shear performance[J].JournalofTrafficandTransportationEngineering,2005,5(4):27-31.

Pavement Performance Research of Chongqing Broken Pebble and Its Cement Stabilized Material

LIU Ke1，YANG Xiwu2

(1.Chongqing Zhixiang Paving Technology Engineering Co.，Ltd.，Chongqing 401336，P.R.China； 2. School of Civil Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，P.R.China)

The production, pavement performance and cement stabilized broken pebble(CBP) technical features of pebble produced in the main city of chongqing river were researched by factory investigation, laboratory experiments, field tests, mechanical analysis. The results show that the size of material plants is small, and products of single material plant are difficult to synthesize all required grading of pavement layers. Since the rough stone size was smell,mainmarn diameter of broken pebble was 26.5 mm. Because of gradation characteristics,CBP production should be at least 4 specification aggregates. Broken pebble crushed values was about 1/2 of local limestone gravel, and acicular flakiness content was less than 15% which was linear increase with crushed values, sand equivalent of pebble chips associated with 0.3 mm passrate was greater than 60%. Ash dosage, compaction degree were critical to CBP 7 day compressive strength (R7d), and the less gravel content generated the higherR7d.Structural differences between crushed gravel and cement mortar and the smooth interface was the main cause of worseR7dof CBP than cement stabilized limestone. In case of high ash dosage,structural bearing capacity quals to that cement stabilized limestone. Rubber tire rolling was critical to CBP compaction degree and optimum process was "(one weak vibration rolling+3 times rubber tire rolling)×2". Water content and delay in time affected compaction degree significantly. Poor curing CBP layer rolled by material trucks would result in damages due to shear, bending pull and edges thrust displacement. When lower layer modulus was higher, shear failure was main damage of poor curing CBP layer.Shear stress limit is about 0.5 MPa.

road engineering；broken pebble；aggregate specifications；cement stabilized macadam；semi-rigid base

10.3969/j.issn.1674-0696.2016.05.10

2015-07-14；

2015-12-18

刘 克(1983—)，男，重庆人，工程师，硕士，主要从事路基路面工程方面的研究。E-mail:liuke20027@163.com。

杨锡武(1963—)，男，云南鹤庆人，教授，博士，主要从事路基路面工程方面的研究。E-mail:yangxw01@126.com。

U416.217

A

1674-0696(2016)05-042-08