水泥稳定碎石产生裂缝的原因及处治措施论文_李茂茂

水泥稳定碎石产生裂缝的原因及处治措施论文_李茂茂

合肥经济技术开发区重点工程建设管理局 安徽省合肥市 230161

摘要:水泥稳定碎石具有强度高且水稳定性好等特点,是道路建设常采用的基层材料。但由于水泥稳定碎石基层对施工质量的要求较高,其抗变能力低,温度变化时易出现裂缝。文章从裂缝产生的原因进行分析,在实际施工中找到相关防治措施,从而提高施工质量。

关键词:水泥稳定碎石;裂缝原因;处治措施

1水泥稳定碎石产生裂缝的原因

1.1温缩裂缝

水泥稳定碎石由于混合料中含有4.0%-5.5%左右的水泥,同水泥混凝土一样具有热胀冷缩的性质,加上某些地区施工温度较高,易产生温缩裂缝。根据工作原理混合料硬化初期,水泥水化释放较多的热量,但散热较慢,故内部温度高,使内部体积膨胀。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩,内胀外缩相互制约,产生一定的应力。应力如超过其极限抗弯拉强度,会产生的温缩裂缝,并呈横向分布,宽度一般为0.4-1.3mm。温度较高的地区施工过程中,如不保水养护,易出现这种温缩裂缝。

1.2干缩裂缝

水泥稳定碎石基层作为具有提高道路路面强度的一种新技术,也会在养护不当的条件下出现一些裂缝,其中,干缩裂缝属于比较常见的一种普遍裂缝类型。造成基层干缩裂缝的原因有,施工单位对道路基层的养护不到位,使其表面的水分蒸发过快,体积一收缩,而楼板内部湿度变化却比较小,从而产生裂缝。这种裂痕一般没有什么走向的规律,基本上是纵横交错,这样不仅影响了路面的美观也容易产生大面积的崩裂。为了避免在施工过程中出现干缩裂缝,施工单位应注意采取防护措施。

1.3网状裂缝

网状裂缝属于裂纹深度不超过3mm的细裂缝,属于路面基层表面裂缝。一般情况下对路面的整体结构性能影响不大,由于裂纹深度不超过3mm,所以对于路面的强度影响也不大,但却影响了道路路面的美观,并且如果时间一长不加以修复,裂缝受到水分下渗,基层下的钢筋和基层内部容易受到腐蚀,这样继续加深,最终影响到路面的耐用性和持久性。

1.6荷载裂缝

道路施工完成投入运营后,长时间承受运输车辆荷载的反复作用,致使一般发生在基层底部的裂缝逐渐向上蔓延,并延伸至与道路表面,车轮荷载作用下产生的裂缝逐渐反映于面层,并随之产生一定数量、较为稠密不规则且相互联系的裂缝。车辆荷载产生不严重的裂缝是其一,在施工时的施工工艺控制不当是其二。道路建设需要结合项目所在地形、温度等相关因素的进行分析,制定出相对应的策略进行施工,而施工队没有做好前期准备工作,直接施工,施工工艺控制不当,造成道路各个部位的不均匀,在道路投入使用之后,由于承受超重的车辆荷载,造成基层出现裂缝,并逐渐延伸至表面,形成裂缝。

2水泥稳定碎石裂缝处治措施

2.1做好配合比设计

进行优化配合比设计,严格控制混合料中31.5mm、9.5mm、0.075mm筛孔的通过率、水泥用量、含水量等技术指标。水泥稳定碎石基层当中存在的碎石合成级配,必须要满足规定的需求,保证其在规定范围内。细砂合成级配要尽可能控制在规范级配范围中值。这样不仅可以使混合料能获得良好的级配,而且更有利于拌合质量的控制,更能确保路面成型后的均匀性、稳定性和耐久性,降低水泥稳定碎石基层裂缝的发生。

2.2做好混和料的摊铺和压实处理

待混合料拌和以后,应及时将其运输至施工现场,根据松铺厚度,进行匀速摊铺,在摊铺过程中,尽量不要收料斗。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在底基层上应铺洒白灰线,以便为摊铺机指明运行方向,提高摊铺机行走方向的精确度。在行驶过程中,摊铺机行驶速度应保持匀速状态,严禁出现间断行驶现象。为能及时、有效对紧急情况进行处理,拌合厂和摊铺现场应加强联系,只有在获得摊铺现场允许后,拌和厂方可进行混合料的拌和。对于混合料成品,试验人员应对其配合比进行跟踪检测,且应及时向拌合厂反馈检测结果,一旦出现混合料离析现象,应有专人进行及时处理消除。在摊铺施工作业过程中,摊铺机应连续、匀速行驶,且摊铺送料器转动速度应保持匀速,且严禁出现停顿现象。为避免混合料发生离析现场,两侧混合料高度不易过高。将混合料供应具体情况作为依据,对摊铺机行驶速度进行合理确定,一般而言,摊铺机为匀速行驶,且比较缓慢。根据有关规定,水泥稳定碎石土基层压实度不应低于98%,自拌和至碾压结束,其延迟期间应小于2-3h,且在压实作业之前,应先进行预试验,以确定压实工艺、压实机具、压实遍数等。经过压实后,路基路面不应隆起、轮迹、裂缝等现象,且较为平整。在混合料摊铺完成以后,和最佳含水量相比,如果混合料实测含水量略高或者差不多,则应将最终确定的压实工艺作为依据,对结构层进行全宽碾压作业,且将试验碾压长度、施工现场温度作为依据,确定实际碾压段长度。

1.4对裂缝的处治措施

第一,土工格栅方法。在底基层已开裂的段落裂缝上铺设土工格栅,可防止裂缝上面的反射而引起基层的开裂,其工艺如下:①清理裂缝。清除裂缝中的杂质,并将裂缝人工扩宽到一定宽度。②封缝。将1∶1的纯水泥浆灌注到开凿裂缝中进行封闭。③铺设土工格栅。土工格栅的长度要与裂缝的长度一致,并沿裂隙方向进行铺设;土工格栅应纵向拉紧、横向固定。一般采用纵横向抗拉强度≥75kN/m的土工格栅即可。④摊铺基层。第二,铺设玻纤格栅方法。在基层已开裂的段落裂缝上铺设玻纤格栅,来对基层裂缝反射引起的沥青面层开裂进行处理。①清理基层表面。清除基层表面的杂质。②清缝、灌缝。将清理后的裂缝扩宽至一定宽度,为3-5mm,清除裂缝中的杂质;并向裂缝中灌注乳化沥青或热熬沥青。③洒布透层或黏层油:灌缝完成后,用阳离子乳化沥青(PA-2)按0.7-1.1L/m2进行洒布。如洒布透油层后不能及时摊铺沥青面层而又开放过交通的路段,在处治之前应用阳离子乳化沥青(PC-3)按0.3-0.5L/m2的用量进行洒布。④铺设玻纤格栅:在透层或黏层充分破乳后铺设玻纤格栅。⑤避免摊铺机行走及运料车的出入不会对玻纤格栅造成损伤。⑥摊铺沥青面层。第三,用无纺土工布处治,其施工工艺与玻纤格栅处治工艺流程基本一致,能有效防止水分由裂缝进入基层、底基层至土基,使土基不因水分进入而降低承载力,防止裂缝的反射。

1.5做好养护与交通管制

水泥稳定碎石因水的散失将影响其正常的水化反应,从而严重的影响凝结硬化后形成的强度。特别是温度较高时,基层表面两厘米与三厘米之内的水分更加容易蒸发,经过长时间的车轮碾压,此位置就容易松散。因此,每隔一段时间就要进行碾压检查工作,并开始养护工作。养护期内不应该少于七天,此外还应该限制重型车辆的通行,其他车辆的车速不应该超过30km/h。养护的方法有很多种,比如湿砂养护、土工布洒水养护等。养护工作完成之后,应该进行清扫基层的工作,并立即喷洒透层或者粘层沥青。在清扫干净的基层上,也可以先做下封层,再在下封层的下面铺筑底面层。这样能够有效的防止基层的干缩干裂问题,同时也能够保护基层免受行驶车辆的破坏。

结束语

总而言之,水泥稳定碎石虽然具有良好的力学性能,但仍存在不足,极易产生裂缝,破坏道路的整体性和坚固性,降低承载力,缩短道路使用寿命。本文对水泥稳定碎石产生裂缝的原因现象及处治措施进行相应分析研究,针对其干缩、温缩、荷载性裂缝提出相关见解,采用不同措施解决裂缝问题,确保道路基层的稳定性、整体性。

参考文献

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论文作者:李茂茂

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/17

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