多碎石嵌挤密实水稳材料半刚性基层的技术分析与总结

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1、多碎石嵌挤密实水稳材料半刚性基层的技术分析与总结水泥稳定碎石材料半刚性基层，在过去10~20年中，作为我国高等级公路（尤其高速公路网络）路面的主要承重结构层，为我国高等级公路建设事业的快速发展起到了巨大的历史性贡献作用！因为受当时我国经济总量水平不高的客观情况限制，高等公路总量急需增长，投资总规模需求就较为庞大，从而不能大力发展造价更为昂贵的柔性基层和较厚的沥青砼或者水泥砼面层。但是与国外发达国家相比较，分析发现我国已建成的高等级路面的使用寿命往往要短不少，甚至在某些地区或某些路段的使用寿命往往仅达到

2、设计使用寿命的一半左右（即5~6年），就开始出现较为严重的损害，从而进行大面积的返修与维护。当然，路面损害的因素很多，例如：全国性普遍超重超载现象、地域性气候特征差异、从业单位的技术与管理水平差异、使用初期的管养水平差异以及路基的质量差异等等。除去这些“差异”性因素外，单就我国普遍采用的“强基弱面”型路面结构层而言，虽然不能否定其历史性贡献，但是经过这些年的建设实践与使用证明，还是存在着一些技术上的不足的，例如：水泥稳定材料开裂现象就较为普遍；而且随着施工技术装备力量向着大功能化方向发展，施工运输车辆

3、载重能力快速增长，导致施工过程中对半刚性基层的伤损程度加重等等。尽管我国的经济又好又快地发展，在东部沿海地区以及中部发达地区有经济实力建设“柔性基层”或者“较厚的面层”，但是就全面普遍意义而言，尤其西部与中部欠发达地区，也不能因为“半刚性”基层自身的不足性而一概不采用之。在今后一定时期内，较强的半刚性基层与较为薄弱的沥青面层结构型式（即“强基弱面”）仍将在不少地域内广泛采用，并继续发挥历史性贡献。尤其还将在里程总量更为庞大的低等级路面建设上大力使用之！那么，当前我们广大的教学、科研、设计、施工等等工程

4、技术人员所必须面对的问题是：如何进一步革新与完善“半刚性”基层的技术，从而尽量地从技术层面与管理层面上减轻与避免因为“半刚性”基层开裂而加速沥青路面（或者水泥砼）损害现像，即尽量延长新建路面的使用寿命，同时也更好地维护使用中的旧路面。结合近年工作实践经验，单从施工技术与管理层面对“水稳材料”半刚性基层作一些技术分析与总结，仅供（公司内控）大家参考与借鉴。一、半刚性基层开裂原因分析：半刚性基层开裂的原因相当繁杂，抛开荷载重复作用下产生的疲劳破坏性开裂即荷载开裂外，仅就该类材料自身特性而言，可分为“干缩性

5、”和“收缩性”两大类型（当然这两类往往也是同时发生作用的）开裂，前者（干缩性）又是最为主要的因素。干缩性：水稳材料经拌和、摊铺、压实后，由于蒸发和混合料内部发生水化作用，混合料的水分不断减少。由于水的减少而发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用、材料矿物晶体或凝胶体间层间水的作用、碳化收缩作用等等均会引起半刚性材料产生体积收缩。水泥稳定材料中的粘性成分愈多、水泥剂量越大、含水量越大、干缩应力也越大，导致裂缝增多，缝宽增大。收缩性：组成半刚性材料的“三个相”，即不同矿物颗粒组成的固相、液相（水）和气

6、相在降温过程中相互作用的结果，使半刚性材料产生体积收缩，即温度收缩。固相的矿物颗粒而言，原材料中砂粒以上（即≥4.75mm以上）颗粒的温度收缩系数较小；粉粒（≤0.075mm）以下颗粒，特别是粘土矿物（≤0.002mm）的温度收缩性较大。粉土及其他胶体颗粒的温度收缩性的大小与其扩散层厚成正比。半刚性材料中胶结物各矿物有较大的温度收缩性。“液相”即存在于半刚性材料内部的较大空隙、毛细孔和凝胶孔中的水通过“扩张作用”、“表面张力作用”和“冰冻作用”三个作用过程，对半刚性材料的温度收缩性质产生极大的影响，使

7、半刚性材料在干燥和饱水状态下有较小的温度收缩值，而在一般含水量下（即在易于压实的最佳含水量左右）有较大的收缩值。由此可见，水泥稳定材料中的粘性成分、矿物颗粒粒径、含水量、环境温度、龄期等都影响“收缩性”。接下来，我们将针对这些因素，分析与讨论减轻水稳材料半刚性基层开裂现象的具体措施与思路。一、施工准备:“核心工作在于备料质量优与数量足”1、场地建设：“规范化”碎石加工场与混合料冷半场，场地硬化、修建各级料隔墙、细集料场场仓搭棚避雨、场内排水通畅、标志标识清楚醒目等均作到规范施工。1、碎石备料：“四个统

8、一”▲源料“统一”：无论采用卵砾石或者岩石轧制水稳碎石，对于具体工程项目而言，必须统一采用同一种源料，不得采用多种源料混轧造成料质不均匀与稳定。对于高等级公路，卵砾石宜筛洗5cm以上的颗粒轧制，且均要求源料坚固、干净等。▲最大粒径“统一”：按现行基层施工技术规范，底基层与基层最大控制粒径分别为37.5mm和31.5mm，在实际备料过程中为了不混料与节约占地而减少储料仓，宜统一为“31.5mm”，便于底基层与基层同步平行交叉作业。▲分级“统一”：虽然现行基