浅谈水稳碎石基层产生裂缝的原因及预防措施

2022-04-08 15:49:37   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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浅谈水稳碎石基层产生裂缝的原因及预防措施 -建筑技术

导读:随着经济的发展,公路的通行能力越来越受到社会的关注,水 稳定碎石结构作为高等级路面的基层,得到了越来越广泛的应用 且已经取得了较为丰富的施工经验。水泥稳定碎石基层是根据水泥、 碎石、砂、石屑和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构,它 具有强度高、水稳定性好的优点。但是由于其结合料为水泥,施工工 艺要求较高,而且需要较好的施工管理环境,否则就极易产生早期裂 缝。因此在原材料、施工及养护管理等方面需要综合的预防措施,以 保证路面的寿命。

关键词:高等级公路,水稳碎石,早期裂缝,预防措施

1、裂缝产生的原因 1

冷缩裂缝 水泥稳定碎石由于混合料中有 5%左右的水泥,

所以具有热胀冷缩的性质,在混合料硬化初期,水泥水化放出较多的 量,但散热比较慢,因此其内部温度较高,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,产生较大的应 力。一旦应力超过其极限抗弯拉强度,将产生冷缩裂缝。

2

干缩裂缝 水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时,随着水分的

减少,体积将收缩变形,每隔一段距离便会产生均匀的干缩裂缝。水 稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、 水和碎石集料都有很大的 关系。一方面混合料在凝结硬化过程中,水泥与水起水化反应,消耗 大量的水分。水泥含量越高,则消耗的水分越多。另一方面,碎石集 料表面也要


吸附水,集料中的细料成分越多,表面吸附的水分就越多。 再者,基层施工过程中,含水量越大,蒸发散失的水分就越多。免 费论文网。因此就越易产生干缩裂缝。

3 基不均匀沉降产生裂缝如果水泥稳定碎石基层产生纵向 裂缝,多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起, 在重 车的作用下产生的反射裂缝,有时显弧状分布,且表面形成一定的高 差。

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纵缝水泥稳定碎石基层在施工过程中如果控制不好,极易

产生纵缝。其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规 要求。同时在道路基层7天养护期满后,如果管理维护不到位,也 会产生纵缝。再者由于基层较厚,一般采用分层碾压作业,第一层摊 铺碾压成型时,其厚度较薄,一般在 15cm左右,尽管养护期满,但 其承载能力较低,铺筑上层时运输车辆经过也会产生纵缝。因此双基 层连铺也是一种保护基层的有效措施。

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网状裂缝 网状裂缝也叫 龟裂”它是由于局部弯沉太大,

在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝, 遇下雨,则渗水,在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹, 着时间的推移,裂纹处基层内部的水分继续蒸发, 裂纹逐渐发展成 为发散形裂缝。在外力作用下,基层呈塌陷状。

2、裂缝预防

(1) 原材料控制 水泥:为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够


的时间运输、摊铺和压实,应对水泥的终凝时间做好限制,一般在6 10h夏季施工时,气温较高,表面层的凝结硬化速度较快,水泥终 凝时间应尽可能达到10h;春秋季施工时水分蒸发较慢,终凝时间可 缩短至6h。水泥标号不能太高,最好不要超过 32.5R,采用普通硅酸 盐水泥。剂量控制范围为5%左右。因为水泥剂量太低,强度难以满 足要求;而剂量过高时,混合料的收缩系数增大,裂缝增加。故水泥 剂量一定要经过试验配合比、生产配合比并结合现场调试合适之后确 ^O

石料:石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和 缝的产生。水泥稳定碎石的粒料越粗,强度越高,稳定性越好,预 防温缩、干缩裂缝的能力越强。但粒料过于粗糙,则粒料间的粘接力 不足,一旦车辆上路,表面层极易跑散,使得基层的平整度难以达到 验收标准要求。如果粒料偏细,基层强度难以合格。而且石粉含量偏 多时,水泥稳定碎石的收缩性增大,裂缝也就越多。

(2)

施工控制 压实度:

水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保 证强度达到标准要求的重要手段之一。由于基层材料来源的生产企业 规模相对较小,机械化程度不高,石料加工质量普遍不够稳定,存在 粒径不均匀现象,骨料时而偏粗,时而偏细。因此水泥稳定碎石混合 料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中,如果采用同一干密 度指标作为标准,很容易出现压实度不合格或超过

100%的现象。因

此施工中采用灌砂法进行压实度检验时, 应对集料筛分,以确定粗骨 料的含量,分别选用不同的密度标准

含水量:水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。 水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运 输、


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