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水泥稳定碎石基层属于半钢性基层中的一种,将其应用在沥青路面结构之中,可以发挥出很多的优势,例如:其可以提高沥青路面的承载能力,并使之受力均匀。另外水泥稳定碎石结构所应用的材料比较易得,能够降低施工的成本。但是此种结构应用的过程中,存在一些不足。会因为干缩与温缩问题,导致裂缝的产生,而影响沥青路面的质量。
一、对以无机结合稳定半刚性材料的认识
1.半刚性材料的优点
(1)强度高
通常情况下,半刚性基层材料都是应时间不断增长的,强度比较高。所以半刚性基层沥青道路一般弯沉度弱,载荷分布功能强的特点。半钢基层材料可以保证半刚性基层沥青路的承受能力,对路面起保护作用。
(2)稳定性强
半刚性材料的稳定性比较强,在水与冻融的影响下,承受能力几乎不变。
(3)刚性大
半刚性基层材料的抗压回弹模量值可高达1800PMa,就可以减薄沥青层面,从而使沥青更加牢固,以此提高其抗压能力。
(4)抗冻、耐刷、温缩性和干缩性较小等优点。
2.半刚性基层材料的缺点
半刚性材料的缺点主要为,其受温度与湿度的影响较大,同时它的脆性也比较强。如果温度变化过大,则容易产生收缩的裂缝;水分的变化,会产生干缩裂缝。沥青路面的厚度越薄,则这些问题就会暴露的越严重,严重的影响了路面的使用情况。
二、水泥稳定碎石基层收缩裂缝的原因分析
1.干缩特性会导致收缩裂缝的产生
当水泥稳定基石受到水稳材料的碾压后,会降低其中的含水量,因为其中会有水化与碳化现象的发生,则会出现收缩现象。半钢材料的含水量的降低,从表面可以看出体积的收缩,实际上是因为内部材料变得干燥而出现的收缩现象,因此被称作干燥收缩,导致这一现象发生的原因主要是材料内部含水量的变化。所以控制半刚性材料中的水分含量,可以有效的避免干燥收缩现象的发生。
2.网状裂缝的分析
在一些没有及时拆迁的高压电杆等地面障碍物的周围,水泥稳定碎石会产生网状裂缝,在初期,其只是网状细裂纹,但是由于时间的延长,在裂纹处基层内部中,其水分不断蒸发,裂纹渐渐变为发散形裂缝。同时由于外力的作用,基层呈现塌陷状。检查井周围,这些地方往往是弯拉与温度应力的集中区,在外力的作用下,进一步破坏基层,起初的裂纹逐渐恶化为裂缝。
3.温缩特性会引发收缩裂缝
如果混合料的材料相同,那么其平均温缩系数,悬浮结构稳定类材料要比骨架密实结构稳定类材料的大。另外温缩系数受混合料与温和料的影响,温缩系数与混合料的干密度成反比。
三、水泥稳定碎石基层裂缝防治技术措施
1.减少路基不均匀沉降
在公路施工的过程中,一定要严格按照相关标准进行操作,以保证施工的质量,特别是要注意材料的塑性与CBR值。同时在公路的施工过程中,因为其会受到水文地质、施工环境、施工技术等的影响,从而导致一些问题的发生,比如沉降现象。另外如果弯拉出现形变,那么则容易导致基层出现裂痕。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以如果想要防止水泥稳定碎石的基层产生裂痕,那么需要从防止不均匀沉降入手。
为了防止不均匀沉降现象的产生,首先需要选择适宜的路基填料,一般情况下,会选择透水性比较好的材料,例如:砂砾。其次,要保证成型的路基铺筑基层沉降6个月以上,如果是高填的路基,为了给沉降的稳定期足够的时间,那么需要采取有关的办法。对于一些紧急路基项目,需要采取一些措施,提升路基均匀沉降的速率,通常应用的措施包括:冲击、碾压、超载、预压等。为了提高路基填料的稳定性,需要对松铺的厚度、碾压的次数等进行合理的规划。另外为了保证路基填料压实工作的均匀性,需要根据施工的情况,选择合理的压实设备,在设备选择的过程中,要注意设备的质量与产生的压力,以提高施工的质量。最后,要加强对路基排水施工的重视程度,将路床的塑指性控制在一定的范围内,从而提高路基的水稳定性。
2.加强施工控制
(1)控制材料特性及级配
在施工过程中,材料的胀缩系数是决定水泥稳定碎石基层开裂的主要因素,为此基层需要选用胀缩系数小的材料,或者采取措施降低基层材料的胀缩系数,进而在一定程度上提高材料的抗裂性能。
(2)控制水泥剂量
水泥稳定碎石基层的强度受水泥剂量的影响和制约,在其他条件相同时,通过增加水泥剂量,基层强度可以进一步提高。但是,随着水泥剂量的增加,水泥稳定碎石基层收缩也在增加,同时产生裂缝的机率出现不同程度的增加。对于不同性质的集料混合料来说,通过不同剂量的水泥可以达到相同的强度要求。
(3)控制碾压含水量
根据以往的实践经验,基层表面并不是越光滑越好。在施工过程中,如果基层表面太光滑,层间的粘结力就会出现不同程度的降低,容易产生滑动面。另外,如果基层的表面比较光滑,这时需要增加细料的含量,以及碾压时的含水量。在高温季节进行施工时,一般会在基层表面进行洒水,进而在一定程度上增加碾压时的含水量,在振动碾压的过程中,压路机会使得水泥浆出现上浮,当表面水分发生蒸发,以及出现水泥水化时,在基层容易产生干缩裂缝、收缩裂缝等。
3.应用玻纤格栅处理裂缝
在铺筑沥青面层之前,需要对水泥稳定碎石基层出现的裂缝应用玻纤格栅进行相应的处理。对于玻纤格栅来说,该物质是以玻璃纤维为原料织成的网片,其特点主要表现为:抗拉强度高、高模量、抗折、抗老化、低应变、低延伸率、无长期蠕变,以及耐高低温等,且在一定程度上容易与沥青混合料相容。
结语:对于水泥稳定基层路面来说,由于其水分的蒸发以及混合材料的内部而发生的水化作用会使得其混合料内部水分不断减少,还有就是路面的温度变化温差较大、施工工艺等是水泥稳定碎石基层收缩裂缝产生的主要原因。因此,在修建公路之时就应该去合理选择其原材料及用量,以及改善和加强养护等措施去防止水泥稳定碎石基层路面的收缩裂缝的产生进而确保公路的路面能够不产生裂缝,保证道路的施工质量。
参考文献:
[1]朱锦华.刍议水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中的应用[J].中国高新技术企业,2015(9):102-103.
[2]马地虎.水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的实践[J].江西建材,2014(13):161-161.
论文作者:樊明战 高欣
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
标签:基层论文; 裂缝论文; 水泥论文; 材料论文; 碎石论文; 稳定论文; 路基论文; 《中国西部科技》2019年第10期论文;