目前以水稳碎石为代表的半刚性基层材料在我国各等级公路沥青道路结构中得以广泛的普及应用。但这种路面结构在实际应用过程中存在着许许多多的问题,其中较为突出的就是水损害以及路面开裂问题,其中以半刚性基层率先开裂而最后引起的沥青面层结构开裂的反射裂缝形式为主,通过归纳分析国内外现阶段的研究结果,目前仍没有找到能够完全解决这种问题的控制方法。本文在综合国内外卓有成效的研究成果的基础上,系统剖析了以半刚性材料作为基层的沥青路面结构的主要破坏形式,并在此基础上提出了研究半柔性基层材料的必要性以及评价乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性基层混合料路用性能的评价指标体系,主要包括:混合料的基本力学特性;抗裂性能;高温稳定性;水稳定性四个指标。在混合料级配方面,本文提出通过采用k法控制粗集料的级配含量,并严格控制2.36~4.75mm的颗粒,使细集料与乳化沥青-水泥浆能够充分填充粗骨料颗粒形成的骨架结构,形成具有优异性能的嵌挤骨架密实结构。本文提出了运用抗压强度、劈裂强度以及马歇尔稳定度等试验来计算混合料中最佳的水泥和沥青含量,并确定了一套标准的计算混合料外加水量的方法。本文运用了多种试验手段对掺入膨胀剂和粉煤灰两种外加剂的乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性基层混合料进行了系统的试验分析,并立足于西南高温多雨地区的实际情况,设立水稳碎石半刚性材料作为试验对照组,针对如何能显著改善由于基层的早期病害以及反射裂缝问题而引起的沥青路面破坏,从混合料的强度特性;水稳和高温稳定性;抗裂性能等方面进行了系统的基层材料路用性能试验研究,并对试验结果进行深入的理论分析。本文通过系统的试验,得出了在现有的材料来源下,通过采用嵌挤密实型级配以及合适的混合料配合比,掺入适量的粉煤灰和膨胀剂可以有效控制反射裂缝和路面结构早期病害的产生,并能显著地提高乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性基层材料的路用性能以应用于西南高温多雨地区的重要结论。
