·442 工程科学学报，第40卷，第4期 内，试块的强度随循环次数的增加而增加，第3个循 度最大，这是质量损失（代表结构变化）与水化反应 环之后强度逐渐开始下降，可将强度变化归结于水 共同作用决定的，可以解释为前3个循环水化反应 化反应与试件结构变化的复合作用. 占主导作用，生成的水化产物质量增加，所以强度增 前3个循环的强度发展主要是与干湿循环试验 大，从而减少了质量损失 方法有关，试块浸水和70℃烘干均有利于水化产物 整体而言，矿渣掺量为5%和8%的路面基层材 的产生，抗压强度的增加是因为浸水促进了水化产 料抵抗干湿循环的能力优于掺量2%的矿渣，且结 物的生成，且70℃烘干增加了反应速度，该阶段试 合经济性考虑，矿渣掺量为5%的路面基层材料经 件表面和内部结构变化不大，水化反应和结构变化 过20个干湿循环后强度为5.98MPa,仍然满足国家 复合作用有利于强度的增加.3个循环之后试块的 标准，因此具有良好的耐久性能 强度随循环次数的增加而下降.是由于第3个循环 一矿渣质量分数2% 之后，试块水化反应与结构变化的复合作用不利于 查质量分数5% 广济质分新8% 强度的增加，3个循环之后，试块经历多次干湿循环 12 后，表面和内部产生孔隙，造成物料之间结合的紧密 10 度降低，从而导致强度下降.第3个循环至第6个 循环，强度有明显的下降，同时质量损失增加明显，6 个循环之后强度缓慢下降，质量损失增加缓慢，说明 强度下降和质量损失导致了试块结构的变化.从图 5中可以看出第三个干湿循环的质量损失较第一个 循环质量损失小，结合其无侧限抗压强度与质量损 912 15 1821 干湿循环次数 失综合分析，第3个循环质量损失最小，而相应的强 图5不同矿渣掺量路面基层材料质量损失随干湿循环次数变 ■一矿渣质量分数2% 化的趋势 量分数5% 2 矿渣质量分数8% Fig.5 Mass loss of the road base materials varying with the number of wetting-drying cycles 2.2.3冻融稳定性 由于季节交替，故应考虑路面基层材料的抗冻 性能.分别选择不同高炉矿渣掺量考察路面基层材 料的抗冻性能，冻融循环试验结果见表3.半刚性材 料的抗冻性指标按下式. 91215 干湿循环次数 BDR= x100% R。 图4不同矿渣掺量路面基层材料无侧限抗压强度随干湿循环 式中，BDR为经n次冻融循环后试件的抗压强度变 次数变化的趋势 Fig.4 Unconfined compressive strength of the road base material va- 化；Rc为n次冻融循环后试件的抗压强度，MPa;Rc rying with the number of wetting-drying cycles 为对比试件抗压强度，MPa 表3冻融循环试验结果 Table 3 Results of the freeze-thaw test 质量/g 无侧限抗压强度/MPa 质量变化/ 矿渣掺量/% BDR/% 循环次数 冻前 冻后 冻前 冻后 % 2 206.35 207.45 7.37 4.93 0.53 66.89 5 207.68 209.41 9.97 6.89 0.83 69.11 5 8 204.97 207.16 10.44 7.54 1.06 72.22 5 由表3可以看出，试件经5次冻融循环后并无 到6.89MPa和7.54MPa,抗冻性能很好.也就意味 质量损失，掺5%和8%矿渣的路面基层材料经过5 着，随着矿渣掺量的增加，路面基层材料经冻融循环 次循环后强度依然满足标准，其抗压强度依然能达 后强度损失减少，因此该路面基层材料具有良好的工程科学学报，第 40 卷，第 4 期 内，试块的强度随循环次数的增加而增加，第 3 个循 环之后强度逐渐开始下降，可将强度变化归结于水 化反应与试件结构变化的复合作用． 前 3 个循环的强度发展主要是与干湿循环试验 方法有关，试块浸水和 70 ℃烘干均有利于水化产物 的产生，抗压强度的增加是因为浸水促进了水化产 物的生成，且 70 ℃ 烘干增加了反应速度，该阶段试 件表面和内部结构变化不大，水化反应和结构变化 复合作用有利于强度的增加． 3 个循环之后试块的 强度随循环次数的增加而下降． 是由于第 3 个循环 之后，试块水化反应与结构变化的复合作用不利于 强度的增加，3 个循环之后，试块经历多次干湿循环 后，表面和内部产生孔隙，造成物料之间结合的紧密 度降低，从而导致强度下降． 第 3 个循环至第 6 个 循环，强度有明显的下降，同时质量损失增加明显，6 个循环之后强度缓慢下降，质量损失增加缓慢，说明 强度下降和质量损失导致了试块结构的变化． 从图 5 中可以看出第三个干湿循环的质量损失较第一个 循环质量损失小，结合其无侧限抗压强度与质量损 失综合分析，第 3 个循环质量损失最小，而相应的强 图 4 不同矿渣掺量路面基层材料无侧限抗压强度随干湿循环 次数变化的趋势 Fig． 4 Unconfined compressive strength of the road base material va￾rying with the number of wetting--drying cycles 度最大，这是质量损失( 代表结构变化) 与水化反应 共同作用决定的，可以解释为前 3 个循环水化反应 占主导作用，生成的水化产物质量增加，所以强度增 大，从而减少了质量损失． 整体而言，矿渣掺量为 5% 和 8% 的路面基层材 料抵抗干湿循环的能力优于掺量 2% 的矿渣，且结 合经济性考虑，矿渣掺量为 5% 的路面基层材料经 过 20 个干湿循环后强度为 5. 98 MPa，仍然满足国家 标准，因此具有良好的耐久性能． 图 5 不同矿渣掺量路面基层材料质量损失随干湿循环次数变 化的趋势 Fig． 5 Mass loss of the road base materials varying with the number of wetting--drying cycles 2. 2. 3 冻融稳定性 由于季节交替，故应考虑路面基层材料的抗冻 性能． 分别选择不同高炉矿渣掺量考察路面基层材 料的抗冻性能，冻融循环试验结果见表 3． 半刚性材 料的抗冻性指标按下式． BDＲ = ＲDC ＲC × 100% 式中，BDＲ 为经 n 次冻融循环后试件的抗压强度变 化; ＲDC为 n 次冻融循环后试件的抗压强度，MPa; ＲC 为对比试件抗压强度，MPa． 表 3 冻融循环试验结果 Table 3 Ｒesults of the freeze--thaw test 矿渣掺量/% 质量/g 无侧限抗压强度/MPa 冻前 冻后 冻前 冻后 质量变化/ % BDＲ /% 循环次数 2 206. 35 207. 45 7. 37 4. 93 0. 53 66. 89 5 5 207. 68 209. 41 9. 97 6. 89 0. 83 69. 11 5 8 204. 97 207. 16 10. 44 7. 54 1. 06 72. 22 5 由表 3 可以看出，试件经 5 次冻融循环后并无 质量损失，掺 5% 和 8% 矿渣的路面基层材料经过 5 次循环后强度依然满足标准，其抗压强度依然能达 到 6. 89 MPa 和 7. 54 MPa，抗冻性能很好． 也就意味 着，随着矿渣掺量的增加，路面基层材料经冻融循环 后强度损失减少，因此该路面基层材料具有良好的 · 244 ·