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【施工技术】关于水泥稳定碎石基层出现的裂缝探讨

【施工技术】关于水泥稳定碎石基层出现的裂缝探讨 济南通达公路工程有限公司
2015-10-16
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导读:一、水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因 (1)车辆重复性荷载引发裂缝。 通常发生在基层的底部。在车辆重复荷载


一、水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因

(1)车辆重复性荷载引发裂缝。 通常发生在基层的底部。在车辆重复荷载的过程中,基层面底部会发生拉应力,当拉应力已经超出所用材料的强度极限时,水泥稳定碎石基层的底部就会产生裂缝。车辆荷载重复作用下,水泥稳定碎石基层的底部裂缝就会慢慢的扩大并延伸到沥青面层,路面就会显现出裂痕。
(2)材料温度胀缩性导致裂缝泥稳定碎石基层是一种半刚性质的材料,是由水、胶凝料和集料混合后组成的。半刚性材料的脆性很大,对温度具有很强的敏感度,容易产生温度性裂缝。在温度较低的情况下,水泥稳定碎石材料就会产生膨胀收缩的反应,同时出现路面翘曲的现象。当水泥稳定碎石材料上面的温度较下面的温度低时,由于材料的深度不一样,使得材料的收缩程度也不一样,最终就会导致路面板出现翘曲的现象,引发路面分裂。路面板并不是导致路面分裂的主要原因,材料温度的热胀冷缩应力才是导致路面分裂的重要因素。水泥的水化过程会放出很多的热能,而且水泥稳定碎石材料散热能力弱,再加上沥青表层有麻袋等杂物的覆盖,使得水泥稳定碎石材料内部的温度增加,从而产生膨胀的现象。而水泥稳定碎石材料外部的温度降低就会产生冷缩的效应。热胀冷缩的不断交替,形成巨大的拉应力,导致水泥稳定碎石表层的开裂。

(3)材料水分干缩引发裂缝产生干缩性裂缝有两个时段,一个是水泥稳定碎石在压实成型到养护时期过程中的干缩。这段时间里,由于水泥稳定碎石材料自身水分和养护时浇水的水分被蒸发,水泥稳定碎石材料发生收缩,从而导致基层开裂。另一个就是养护时期到沥青封层过程中的干缩。在温度保持在稳定的状态下,水泥稳定碎石材料从最好的含水量状态转变到比较干燥的状态,干缩过程中产生基层分裂。

(4)施工不规范引起的裂缝有些施工人员为了赶进度,抢工期,不按照施工规范进行合理施工,使得基层质量差,基层容易出现裂痕。施工人员在赶进度的过层中,忽视了原材料的质量,放松了对基层施工的质量控制,铺筑的基层比较脆弱,很容易行车被压坏。基层的破坏就会导致路面板的分裂。
二、防治水泥稳定碎石基层裂缝的方法

(1)降低收缩裂缝,减少基层裂缝的产生。降低水泥稳定碎石材料的收缩率,提高水泥稳定碎石材料的抗拉力能力,减少基层分裂。我们也可以实行补偿性的收缩策略,在材料中加入膨胀性的化学物质,使得收缩率下降,从而减少基层分裂情况。
(2)防止反射裂缝产生。选择优质的基层材料可以防止反射裂痕的产生,我们要选择抗拉力和抗冲刷力强,干缩性和温缩性弱的水泥稳定碎石材料。我们也可以通过改善沥青表层的性能来减少分裂,比如沥青面层的高度或者增加钢筋网的面层。再者,我们可以设置一个应变的中间层,来消除反射裂痕的产生。

(3)合理的安排施工时间。在某二级公路工程水泥稳定碎石基层施工过程中,夏季由于温度过高,水分分散过快,基层就会产生干燥收缩性的裂缝,所以夏季施工时采取了上午和晚上施工,下午高温时段停工;而冬季气温低于5度时不施工的办法,避开冬季由于温度过低基层容易产生低温收缩性裂缝,导致反射裂缝的产生。所以,合理安排施工时间是非常重要的。
(4)从基层的设计、结构、施工、材料及养护上防治裂缝。从基层的设计、结构、施工、材料及养护上防治裂缝。设计方面。配合比设计的准确性是影响水泥稳定碎石基层开裂的因素之一。为了提高水泥稳定碎石混合料的抗裂性,我们要严格控制配合比的设计。结构方面:在基层建设的结构上,增加水泥稳定碎石材料基层的厚度,车辆重复性荷载在水泥稳定碎石基层上的拉应力会有所降低,就能减少基层的分裂。我们也可以加强基层的抗拉能力,加长整个基层的分裂路线,以延缓裂缝扩展的速度。用土工织物巩固基层,可以限制裂缝的扩大化,减少反射裂缝的产生。ƒ施工方面:对施工过程进行有效的控制。据研究发现,水泥稳定碎石基层的开裂指数,一定程度上是受到施工控制的影响。在工程施工中,我们要增强集料的管理,保证集料的质量,控制好碾压层的水分和厚度,以提高基层的厚实性和稳定性。对整个施工过程进行严密的监控,让路面基层建设保持在一个良好的施工状态。材料方面:研究发现影响水泥稳定碎石材料收缩的原因有很多。如集料的塑性和含泥量、水泥的用量和型号等。水泥稳定碎石的收缩能力是受水泥用量和含水量的影响,水泥的用量越大,收缩的能力就会越强,引发的裂缝就会越多。水泥的含水量越多,收缩能力越强,裂缝扩展越快,裂痕越多。选择优质的材料,减少基层分裂。在集料上,选择粘土含量少、弹性良好的材料,还有就是尽量选择干缩性小的水泥。养护方面:其实,很多的收缩裂缝都是由于施工人员忽视基层养生造成的。水泥稳定碎石基层在强制形成的时候,水分消耗量大,会出现收缩的现象。在这个时候由于养护不当,收缩性就会变大,而材料自身的抗拉能力又弱,就很容易产生裂缝。所以,我们要重视基层的养护工作。
水泥稳定碎石基层属于半刚性材料,具有很大的脆性,存在着严重的裂缝问题。裂缝问题的产生,严重影响了道路的美观度与使用性。我们根据实际的工作经验,采取多种防治方法,缓解和减少水泥稳定碎石基层的裂缝问题。我们从基层的结构、配合比设计、材料选取、施工以及养护等方面进行综合的分析研究,采取全面的防治措施,才能尽可能的把路面产生的裂缝减到最低,使得水泥稳定碎石基层的优点得到充分发挥,以增强路面的稳定性耐用性。


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