用水泥稳定土铺筑基层时,具有两个突出的缺陷:(1)收缩裂缝引起路面破坏,(2)凝结时间过短不利施工安排。引起上述缺陷的原因除了施工环境、条件和土质外,主要是由结合料的种类决定的。 为了改善上述的缺陷,本文采用了不同掺量的几种矿物及少量熟料作为激发剂对磨细的矿渣粉进行激发的方法,经过调整配比,以砂浆抗压强度、凝结时间及砂浆干缩为指标,用灰色关联决策方法对其进行优选,研制出一种高掺量矿渣路面基层结合料。其合适配比为:矿渣(其中石灰石掺量为2%～4%)75%,熟料15%,烧石膏4%和消石灰6%作为高掺量路面基层结合料,其强度满足普通32.5水泥(P·O32.5)的标准,且早期收缩小,后期膨胀大,初凝达到4.5h以上,终凝在9h以上,可显著延长施工时间。 将其应用到道路试验中发现,高掺量基层矿渣结合料对所稳定的土有一定的选择性,试验结果表明,矿渣中掺加2%石灰石时适合稳定细粒土,掺加4%石灰石时更适合稳定级配碎石。用高掺量矿渣稳定的碎石,其无侧限抗压强度和抗折强度高,回弹模量小、收缩系数小及抗裂性能好,各项性能均优于参照对象——P·O32.5水泥稳定土。 本文通过X衍射和扫描电镜等分析方法,对高掺量矿渣路面基层结合料的水化机理进行初步探索。通过与P·O32.5水泥进行比较,结果显示,高掺量矿渣路面基层结合料净浆中除凝胶外,其主要成分为钙矾石,且氢氧化钙含量较少,这也是其抗折强度高,收缩小的原因;高掺量矿渣路面基层结合料稳定细粒土时,结合料与土颗粒进行有效的离子交换,并能与其中活性成分进行水化。高掺量矿渣路面基层结合料稳定粗粒土时,稳定碎石中的水化产物与其净浆的水化产物基本一致;胶凝材料含量较P·O32.5水泥高,并有大量的AFt存在。