花岗岩风化料路用性能应用研究

摘要

花岗岩风化料是花岗岩岩石受到大气营力以及生物活动等因素的长期影响，岩石发生破碎或成分变化，逐渐崩解、分离形成的岩屑或者土层。随着我国公路交通事业的迅猛发展，高速公路难免要穿越花岗岩分布区，花岗岩经过风化作用后，其矿物成分、结构状态和物理力学性质等发生了变化，对高速公路建设的影响日益突出，因此展开对花岗岩风化料路用性能的研究具有重要现实意义。 本文依托河南郑石高速公路具体工程，结合公路沿线花岗岩风化料的特性，针对花岗岩风化料在路面底基层中的具体应用，采用水泥、石灰、粉煤灰作为稳定材料，按照不同的材料配合比，通过标准击实试验、无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、抗压回弹模量试验、干缩试验、温缩试验、冻融试验、疲劳试验，得到花岗岩风化料稳定材料的力学性能及耐久性能参数，并进行分析研究，评价其路用性能。经分析，5％水泥稳定花岗岩风化料、配合比为8：12：80的二灰稳定花岗岩风化料、配合比为2：4：16：78的三灰稳定花岗岩风化料具有较好的路用性能，可应用于高速公路路面底基层。同时通过比较得出：水泥稳定花岗岩风化料的路用性能总体上强于二灰、三灰稳定花岗岩风化料；考虑高速公路底基层强度、刚度以及耐久性方面的要求，水泥稳定花岗岩风化料可以代替水泥稳定砂砾作为高速公路底基层的筑路材料。 通过对郑石高速路面底基层的经济性分析，采用水泥稳定花岗岩风化料每公里造价为12.6万元，二灰稳定花岗岩风化料每公里造价为10.3万元，三灰稳定花岗岩风化料每公里造价为11.1万元，都要低于水泥稳定砂砾每公里22.2万元的工程造价；同时综合考虑郑石高速当地的实际条件，石灰、粉煤灰并不丰富，运距较远，施工工艺复杂，且与水泥稳定花岗岩风化料相比，对施工机械设备的要求较多，机械台班费用较大。因而水泥稳定花岗岩风化料代替水泥稳定砂砾来修筑底基层具有较好的经济效益，可以大量的节省工程造价。

目录

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第一章绪论

1.1概述

1.2国内外研究现状

1.3课题的提出

1.4主要研究内容

第二章花岗岩风化料的工程性质

2.1概述

2.2花岗岩风化壳的成因及分布

2.2.1气候条件对于花岗岩风化的重要影响

2.2.2花岗岩风化壳分带特征

2.2.3花岗岩风化壳组成含量

2.3花岗岩风化料的物理力学性质

2.3.1花岗岩风化料的级配特征

2.3.2花岗岩风化料击实特性

2.3.3花岗岩风化料的抗剪强度指标

2.3.4花岗岩风化料的回弹模量

2.4小结

第三章水泥稳定花岗岩风化料的物理力学特性研究

3.1概述

3.2击实试验

3.2.1试验方案设计

3.2.2试验结果分析

3.3力学性能试验

3.3.1无侧限抗压强度试验

3.3.2劈裂试验

3.3.3抗压回弹模量试验

3.4耐久性能试验

3.4.1干缩试验

3.4.2温缩试验

3.4.3冻融试验

3.4.4疲劳试验

3.5小结

第四章二灰稳定花岗岩风化料的物理力学特性的研究

4.1概述

4.2击实试验

4.2.1试验方案设计

4.2.2试验结果分析

4.3力学性能试验

4.3.1无侧限抗压强度试验

4.3.2劈裂试验

4.3.3抗压回弹模量试验

4.4耐久性能试验

4.4.1干缩试验

4.4.2温缩试验

4.4.3冻融试验

4.5小结

第五章三灰稳定花岗岩风化料的物理力学特性的研究

5.1概述

5.2击实试验

5.2.1试验方案设计

5.2.2试验结果分析

5.3力学性能试验

5.3.1无侧限抗压强度试验

5.3.2劈裂试验

5.3.3抗压回弹模量试验

5.4耐久性能试验

5.4.1干缩试验

5.4.2温缩试验

4.4.3冻融试验

5.5小结

第六章不同材料配合比稳定花岗岩风化料性价比分析

6.1概述

6.2稳定材料物理力学性能试验结果比较分析

6.3稳定材料经济性比较分析

6.4小结

第七章结论与建议

7.1主要研究结论

7.2进一步研究的建议

参考文献

致谢