引言水泥稳定碎石基层属于无机结合料，是道路系统中主要的承重结构层，水稳层的性能与路面的状况指数和道路的正常使用年限直接相关。水泥稳定碎石基层因其高强度、高刚度以及卓越的整体性能，原材料的选择面大，早期的强度高于二灰稳定碎石基层，能满足不同层次的交通荷载与交通流量的需求，因此水泥稳定碎石基层在道路建设事业中得到了大力的推广。但是，在水泥稳定碎石基层的广泛推广中其弊端也逐渐显现出来，水泥作为水泥稳定碎石基层的胶结料，遇水发生水化反应在水稳层形成强度的过程中致使其发生收缩变形；另外，水泥与水在发生水化反应的过程中产生热量，水稳层的内外温差相差较大，导致水稳层混合料受到拉应力的作用，使得水稳层开裂［1］。水泥稳定碎石基层性能与温度和湿度也直接相关，在施工过程中稍有不慎就会导致其性能受到影响，这无疑又加大了施工难度。 针对水泥稳定碎石基层出现的病害问题，国内外相关专家学者对其力学性能与收缩性能做了大量的研究，以期能有效的解决问题、完善不足。陈春［2］在沥青混合料中掺入CBF短纤维，经过试验研究表明CBF纤维能显著提高沥青混合料的抗裂性能。马银华［3］通过向半刚性基层中添加聚丙烯纤维，试验结果表明添加聚丙烯纤维的半刚性基层的极限抗变形能力比未添加聚丙烯纤维的半刚性基层的极限抗变形能力高出最大可达10%。唐朝生［4］发现在半刚性基层混合料中添加纤维可以增强混合料内部间的粘聚力与摩阻力，从而达到提升抗裂性能的效果。 1 原材料试验及配合比确定（1）水泥。采用普通硅酸盐水泥进行试验，技术指标满足《公路路面基层施工技术细则》［5］（JTGTF20-2015）中相应规范要求，检测结果见表1。（2）聚酯纤维。聚酯纤维的性能检测结果见表2。（3）集料。集料为石灰岩，分为4种规格：0～5 mm、5～10 mm、10～20 mm、20～30 mm，根据《公路工程集料实验规程》（JTGE41-2005）中规定进行检测，结果见表3。（4）级配确定。根据水泥稳定碎石基层配合比设计方法［6-7］进行集料的配合比设计，合成级配与级配曲线见表4和图1。 表1 水泥检测结果  技术指标 初凝时间（min）终凝时间（min）3 d抗压强度（MPa）28 d抗压强度（MPa）安定性检测值 181+ 499 21.2 48.5 良好规范要求 ≥45 ≤600 ≥17 ≥42.5 合格 表2 聚酯纤维检测结果  长度（mm） 密度（g/cm3）抗拉强度（MPa）断裂伸长率（%）弹性模量（MPa）18 1.35～1.37 ≥500 ≥15 ≥8 000 表3 集料检测结果  检测项目（mm）表观密度（g/cm3）毛体积密度（g/cm3）压碎值（%）针片状含量（%）吸水率（%）软石含量（%）0～5 2.735 - - - - -5～10 2.804 2.724 - 7.8 1.21 2.13 10～20 2.781 2.702 14.8 10.1 1.05 1.79 20～30 2.757 2.689 11.7 0.89 2.48规范要求 ≥2.60 - ≤26 ≤15 ≤2 ≤5 表4 集料合成级配网尺寸  配网尺寸（mm） 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 配合比级配上限 100 100 87 82 75 66 50 36 26 19 14 10 7 -级配下限 100 90 73 65 58 47 30 19 12 8 5 3 2 -级配中值 100 95 80 73.5 66.5 56.5 40.0 27.5 19 13.5 9.5 6.5 4.5 -30～20 mm 100.0 85.1 29.6 12.9 8.6 4.4 3.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 25%20～10 mm 100.0 100.0 96.3 80.0 50.0 12.2 1.2 0.6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 30%10～5 mm 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 27.8 8.1 5.1 0.2 0.2 0.2 0.2 15%5～0 mm 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 99.6 76.2 53.7 38.0 22.7 14.9 9.4 30%合成级配1 100.0 96.3 81.3 72.2 62.2 49.8 35.2 24.3 17.0 11.6 7.0 4.6 3.0 100%  图1 集料合成级配曲线 2 水泥稳定碎石性能试验依次采用含水量为4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%的水泥稳定碎石试件进行击实试验。根据试验结果以含水量为横坐标，干密度为纵坐标绘制拟合二次曲线，通过拟合曲线最终确定混合料的最大干密度及最佳含水量，击实结果为最佳含水量5.5%。聚酯纤维掺量依次为0.04%、0.06%、0.08、0.1%进行对比研究。 2.1 无侧限抗压强度实验对成型试件的7 d、28 d、90 d三个龄期的抗压强度进行了研究，并对不同聚酯纤维掺量的试件进行对比分析，抗压强度实验结果见表5。可以看出，添加聚酯纤维水泥稳定碎石基层的7 d无侧向抗压强度随掺量的增加其抗压强度变化不明显，掺量超过0.06%时出现下降的趋势，并且与普通的混合料试件相比，抗压强度也无明显变化，甚至聚酯纤维掺量为0.04%时，抗压强度值略低于普通混合料抗压强度；从28 d、90 d的无侧限抗压强度结果可以看出，水泥稳定碎石基层的强度值随聚酯纤维掺量的增加而增大，强度值变化较为明显，掺量为0.04%时，28 d的抗压强度增幅为4.1%，90 d的抗压强度增幅为5.7%；掺量为0.1%的28 d和90 d抗压强度值增幅分别为16.5%和25.0%。无论是添加聚酯纤维的水泥稳定碎石基层还是普通水泥稳定碎石基层其无侧限抗压强度都伴随养护龄期的推移而逐渐增大；水泥稳定碎石基层的无侧限抗压强度的形成主要集中在28 d以前，并且，添加聚酯纤维的混合料的增幅相较于普通水泥稳定碎石基层增幅更加迅速。 在物理实验的操作中，因为各方面的原因，出现数据偏差，实验现象与教材不符的几率非常的高，这些都是无法避免的。教师不应该“讳疾忌医”，而应该正视这些“意外”，在课堂上巧妙的应对实验误差和失败。当实验操作过程中，出现与课本不符的内容时，教师要改变既定方案，利用差错，生成更高价值的教学资源，培养学生的科学精神和科学态度。 表5 无侧限抗压强度试验结果（MPa）  实验方案 养护龄期（d）聚酯纤维掺量（%）0.04 0.06 0.08 0.1掺聚酯纤维混合料试件7 3.49 3.67 3.59 3.55 28 4.61 4.88 5.01 5.16 90 5.38 5.63 5.92 6.41 3.52 28 4.43 90 5.09 7普通混合料试件 2.2 劈裂强度试验实验过程中对试件（Φ150×150 mm）两端施加对称平行的荷载，使试件与外部荷载的接触面发生应力集中的现象，与此同时使试件的断裂破坏面处于均匀受拉状态，此试验条件下的试件受力情形与实际车辆荷载作用的受力情形更加吻合。因此，采用劈裂强度试验检测水泥稳定碎石基层的抗裂性能。试验结果见表6，可以看出，添加聚酯纤维能有效的提升水泥稳定碎石基层的劈裂强度。当聚酯纤维掺量在0.06%以下时，28 d水泥稳定碎石基层的劈裂强度随掺量的增加而增大，聚酯纤维掺量超过0.06%时，28 d的劈裂强度出现了下降趋势，但其劈裂强度值也高于普通水泥稳定碎石基层；而对于90 d、120 d水泥稳定碎石基层劈裂强度值，当聚酯纤维掺量超过0.08%其劈裂强度出现了不同程度的下降，相较于普通水泥稳定碎石增幅较小；由此可以得到水泥稳定碎石基层中掺入0.08%的聚酯纤维可以有效提高劈裂强度，超过0.08%以后改善效果不显著且不经济。此外，水泥稳定碎石基层的劈裂强度与养护龄期的长短也直接相关，无论是普通水泥稳定碎石基层还是聚酯纤维水泥稳定碎石基层，其劈裂强度值都伴随养护时间的增加而提高，且两种水泥稳定碎石基层的劈裂强度成型主要在90 d以前，超过90 d后其劈裂强度增幅较小。 2.3 干缩试验大量实践工程证明，如果仅用物理性能指标并不能完全反应水泥稳定碎石基层的开裂情形，因此在研究水泥稳定碎石基层能满足物理性能指标符合相关设计要求的同时，还应该对水泥稳定碎石基层的收缩性能展开研究。干缩试验结果见表7。可以看到，水泥稳定碎石基层中掺入聚酯纤维可以有效改善干缩应变，干缩应变发生的时间主要集中在前7 d，且干缩应变伴随聚酯纤维掺量的增加而逐步减小，聚酯纤维掺量从0%～0.1%，7 d干缩应变相较于普通水泥稳定碎石基层分别减小了18.3%、29.3、36.6%、41.1%。无论是普通水泥稳定碎石基层还是掺入了聚酯纤维的水泥稳定碎石基层，其干缩应变都随着养护龄期的增加而减小，而普通水泥稳定碎石基层干缩应变值大于聚酯纤维水泥稳定碎石基层。 表6 劈裂强度试验结果  实验方案 龄期（d）聚酯纤维掺量（%）0.04 0.06 0.08 0.1掺聚酯纤维混合料试件28 0.44 0.5 0.48 0.45 90 0.56 0.59 0.61 0.57 120 0.61 0.63 0.65 0.64普通混合料试件28 0.41 90 0.52 120 0.58 表7 干缩试验结果  实验方案 龄期（d）干缩应变（10-6）纤维掺量（0.04%）纤维掺量（0.06%）纤维掺量（0.08%）纤维掺量（0.1%）掺聚酯纤维混合料试件7 201 174 156 145 28 178 155 139 128 90 141 122 104 97 246 28 211 90 152 7普通混合料试件 3 结语（1）添加聚酯纤维的水泥稳定碎石基层的28 d和90 d无侧限抗压强度随着聚酯纤维掺量的增加而增大，7 d的无侧限抗压强度随掺量的增大呈现先增大后减小的趋势，但其抗压强度值仍高于普通水泥稳定碎石基层的无侧限抗压强度；两种基层的抗压强度形成主要在28 d前。（2）聚酯纤维可以有效提高水泥稳定碎石基层的抗压强度，当聚酯纤维掺量小于0.06%时，28 d的劈裂强度随掺量增加而增大，而超过0.06%时劈裂强度看是降低；90 d与120 d的劈裂强度在聚酯纤维掺量为0.08%以下时，随掺量增加而增大，超过0.08%时其强度开始降低；二者的劈裂强度都伴随龄期的推移逐渐增大。（3）聚酯纤维水泥稳定碎石基层与普通水泥稳定碎石基层的干缩应变主要发生在7 d前，且聚酯纤维可以有效减小水泥稳定碎石基层的干缩应变，从而减少基层收缩变形引起的破坏。 按照模拟结果，水位达到92 m时大约在20：30组织会商，建议闸门开启1 m，控泄100 m3/s，库水位最高将接近94 m。由于水位持续上涨，应通知上游经营户做好避险工作，及时转移游客，溢洪道下游设置警戒线及时封路，并派专人看守，同时通知下游做好泄洪准备。21：35左右下达调度令，提闸放水，考虑强降雨情况下市电可能中断，备用90 kW发电机15分钟内可发电提闸，但要注意将市电断开。 随着畜牧业的快速发展，饲料不足已经成为限制畜牧业可持续发展的重要因素，然而青贮饲料为缓解这一难题提供了新的思路。有关混合青贮发酵过程主要微生物变化方面的研究已有文献报道[15-16]，但有关甜高粱与苜蓿混合青贮过程pH值和主要微生物变化方面的研究尚未见报道，因此，本研究以不同比例的甜高粱与苜蓿混合青贮为材料，研究分析混合青贮发酵过程pH值和主要微生物的变化情况，旨在为研究和开发优质甜高粱与苜蓿混合青贮提供科学依据。 参考文献： [1]李强,倪富健.水泥稳定碎石基层收缩开裂间距预估J .公路 ,2014,59（2）:102-106. [2]陈春,钱振东,罗桑.基于室内试验的玄武岩纤维沥青混合料路用性能研究J.上海公路,2008（4）:55-57+63+6. [3]马银华,张广,易志坚,等.聚丙烯纤维半刚性基层材料弯曲韧性试验研究J.重庆交通大学学报（自然科学版）,2007（4）:57-59+77. [4]唐朝生,施斌,高玮.聚丙烯纤维和水泥对粘性土强度的影响及机理研究J.工程地质学报,2007（1）:108-113. [5]JTGTF20-2015，公路路面基层施工技术细则S. [6]JTGE42-2005，公路工程集料实验规程S. [7]郭永雄.水泥稳定碎石配合比设计方法的研究J.山西交通科技,2011（5）:27-28+33. |
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