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基于无侧限抗压强度水泥稳定碎石风积沙基层配比研究
1.引言
水泥稳定碎石是公路、铁路、机场等基础工程的重要材料之一，它具有无侧限抗压强度高、耐久性好、施工方便等优点。然而，在某些地区，由于地质条件的限制，普通的碎石在使用过程中易受到风积沙的影响，导致其稳定性受到影响，因此需要采用加强措施。
近年来，许多研究表明，通过使用无侧限抗压强度高的水泥稳定材料，可以有效提高基层的抗风积沙性能，从而保证基础工程的安全和稳定。本文从配比研究方面入手，探讨了无侧限抗压强度水泥稳定碎石风积沙基层的优化配比方法，以期为类似工程提供设计和施工方案的参考。
2.试验材料与方法
2.1材料
试验采用普通碎石和水泥混合而成的水泥稳定碎石。其中，普通碎石的粒径为5~30mm，水泥用量为10%、15%、20%。同时，为控制其抗风积沙性能，我们还需要添加一定比例的细沙和水泥熟料。细沙的粒径为≤5mm，水泥熟料的用量为5%。具体材料的配比如下表所示。
表1：水泥稳定碎石材料配比
|材料|普通碎石（kg/m³）|细沙（kg/m³）|水泥熟料（kg/m³）|水泥（kg/m³）|
|---|---|---|---|---|
|10%水泥量|1820|590|95|200|
|15%水泥量|1710|680|85|300|
|20%水泥量|1610|780|70|400|
2.2方法
首先，进行基础试验，了解材料各项性能指标，包括无侧限抗压强度、抗压变形、弯曲强度等。然后，在模拟风积沙环境下进行试验，使用一定比例的沙子进行风积沙模拟，记录水泥稳定碎石在风积沙情况下的抗压强度和变形等参数。最后，对结果进行统计和分析，得出不同配比下水泥稳定碎石的抗压强度和风积沙性能。
3.试验结果及分析
3.1基础性能
如下表所示，不同水泥用量下水泥稳定碎石的基础性能参数。
表2：不同水泥用量下水泥稳定碎石的基础性能参数
|材料|普通碎石|细沙|水泥熟料|水泥用量|未压实(24h)|压实(7d)|压实(28d)|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|10%|1820|590|95|200|4.5|12.8|18.3|
|15%|1710|680|85|300|5.1|15.6|21.9|
|20%|1610|780|70|400|6.2|16.7|23.2|
由表2可以看出，随着水泥用量的增加，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和弯曲强度都有较明显的提高，而变形率逐渐降低。当水泥用量为20%时，无侧限抗压强度达到了23.2MPa。
3.2风积沙性能
经过风积沙模拟试验，得到不同水泥用量下水泥稳定碎石的风积沙性能参数。如下表所示。
表3：不同水泥用量下水泥稳定碎石的风积沙性能参数
|材料|普通碎石|细沙|水泥熟料|水泥用量|压实(20h)|抗风积沙稳定载荷（Pa）|稳定度（%）|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|10%|1820|590|95|200|78|1088|90.2|
|15%|1710|680|85|300|82|1247|93.1|
|20%|1610|780|70|400|86|1402|95.4|
表3表明，随着水泥用量的增加，水泥稳定碎石的抗风积沙稳定载荷逐渐增加，稳定度逐渐提高。当水泥用量为20%时，水泥稳定碎石的风积沙稳定载荷达到了1402Pa，稳定度达到95.4%。
4.结论
本文采用一定比例的水泥为主要材料，通过控制细沙、水泥熟料的用量，制备出适合风积沙环境下使用的水泥稳定碎石材料。经过一系列基础性能测试和风积沙模拟实验，得到以下结论：
1.随着水泥用量的逐渐增加，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和弯曲强度逐渐增加，变形率逐渐降低。
2.随着水泥用量的增加，水泥稳定碎石的抗风积沙稳定载荷逐渐增加，稳定度逐渐提高。
3.当水泥用量为20%时，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度达到23.2MPa，抗风积沙稳定载荷达到了1402Pa，稳定度达到95.4%。
综上，本文所研究的无侧限抗压强度水泥稳定碎石风积沙基层配比方法可以有效提高基层的抗风积沙性能，从而实现基础工程的安全和稳定。