高等筑路材料课程小论文

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1、浅谈半刚性基层沥青路面收缩裂缝成因及防治对策21110134刁天逸摘要：无机结合料稳定材料基层被称为半刚性基层，其性能优良，为我国目而使用最广泛的路面基层类型。但半刚性基层存在一个较大的缺点：因其木身容易产牛收缩裂缝，故使路面形成反射裂缝。防治基层产生收缩裂缝对提高沥青路面品质十分重要，本文通过分析半刚性材料收缩裂缝的成因，捉岀防治对策，为实际工程作参考。关键字：半刚性基层；收缩裂缝；成因；防治；发展趋势正文：随着我国高速公路建设事业的飞速发展，路面设计的结构和形式也呈多样化。半刚性基层由于其有承载能力强、稳定性好、刚

2、度大、路面平整度好、行车舒适、施工工艺容易控制等优点，在高速公路的路而结构屮占据极大比例。而半刚性基层材料以水泥稳定级配集料和石灰粉煤灰稳定级配集料为主要类型，这两类半刚性材料的干缩和温缩特性决定了在半刚性基层内部温度梯度和失水梯度存在的情况下，不可避免地产生大的收缩变形，使半刚性基层产生收缩裂缝，并最终导致沥青混凝土面层开裂，从而大大地缩短沥青混凝土路面的使用寿命裂缝是沥青混凝土路面最普遍，也是最主耍的病害类型Z-o初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能无明显影响，但随着表面雨水和雪水的入侵，裂缝附近的土基含水量的加大甚

3、至饱和，路面强度明显降低，在大量行车荷载反复作用下,使裂缝两侧的沥青面碎裂，影响沥青路面的使用性能，并加速沥青路面的破坏,严重其至导致路而产生结构性裂缝。如何最大限度地减少沥青路而裂缝，捉高道路的使用寿命和使用质量，是目前道路工作者所面临的共性问题。一、半刚性沥青路面收缩裂缝产生的原因大量观察表明，沥青面层上的裂缝，是与下卧层水泥碎石、水泥砾石基层上的裂缝密切相关的，是由基层上的裂缝反射到沥青面层上来的。就半刚性基层来讲，这种收缩裂缝可来自几个方而：(1)化学收缩。它类似于混凝土的水泥集料在硬化成型期间所发生的体积收缩

4、。一般在浇筑后的头一个月内这种反应比较明显。(2)材料原因。沥青混合材料过细，其结合料过少(即油石比过低)；炒制过火。沥青混合料中集料级配不佳，石料偏少。沥青材料配合比不正确。沥青原材料低温延性差或沥青混合料粘结力低，造成路面早期裂缝。(3)干湿收缩。水泥集料在水分蒸发期间所出现的干缩，它与养护条件的好坏大有关系。混凝土的干缩线收缩一般在0.00015〜0.0002之间，试验表明，暴露于大气中的水泥稳定土，在浇筑的初期，会产生很大的干缩应力，其值可以高达1.3MPa,随后干缩应力会渐趋降低。所以，这一期间的养护非常重要

5、，使其在保持湿度的条件厂尽快加速强度的增长，以防止裂缝发生。再从水泥级配碎石、水泥级配碎石基层内在的材料结构分析，规范要求混合料7d无侧限抗压强度不小于3MPao施工单位为达到此要求，实地铺筑的强度又往往超过3MPa,河北段一般在3.2〜5.3MPa,水泥用量也超出设计用量4%,每立方米水泥用量约合100〜120kg,这应接近于100号的贫混凝土了，具冇了混凝土路而收缩裂缝的性质。(4)温度收缩。出于热胀冷缩，水泥稳定土在低温时就要发生收缩。当温度应力超过材料的极限抗拉强度吋，产生裂缝。沥靑面层也存在一个温度收缩的问题

6、。但是，由于沥青材料自身所具有的粘结、延展等方面的感温特性，致使沥青混凝土具备了一种柔性、可恢复性的结构特点。仅仅是在冬季低温情况下，才会出现温度收缩。而以上的柔性特点，在一定程度上又可以减弱这种温度收缩程度。此外，由于沥青面层是粘结在基层上面的，它们在层次之间并非是自曲滑动的,因而，沥靑面层的收缩裂缝往往是通过基层上那些已经开裂的薄弱部位而发展起来的。(5)半刚性路而内部排水性差，半刚性材料对水破坏敏感。半刚性基层材料致密、透水性差，而且由于降水、水分冻融循环和各种人为因素，沥青面层渗水是不可避免的。水从沥青面层到达

7、半刚性基层后，出于不能从基层迅速及时地排走，只能沿沥青面层和半刚性基层之间的界面滞留、积聚和扩散，在高速行车荷载的作用下产生很大的动水压力，冲刷基层表面，长期作用下去，则造成基层与而层的连接丧失，基层支持力下降。同时由于部分水可能通过基层裂缝继续向下入渗，软化土基，以及路面各结构层木身受到水的破坏，导致路面的整体乐载能力显著降低，产生网裂等路面病害。（6）荷载原因。由于基层开裂，铺筑在其上的沥青面层在裂缝处产生应力集中。汽车驶经裂缝的过程中时，在车辆荷载作用的过程中，面层受到两次剪切一次弯拉，当行车荷载的反复作用使裂缝

8、处面层底部所受应力超过材料的强度极限后，面层裂缝便随之产生并逐曲于超载车辆引起累计轴次的壇大，从而引起设计弯沉值减小。由于超载造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足，使其提前在层底产生拉裂，加之车辆的振动冲击作用，可将路面压坏，即一次性破坏作用。车辆在上下坡、刹车时将加速沥青路而层的剪切破坏二、减少无机结合料收缩裂缝的措施和方