水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究.pdf

《水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、垫!兰叁篁兰塑!叁篁!!!塑2=：』墼丝：：窒鋈三塞水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究●白学锋。姬红光一平顶山市凯达工程监理处，河南平顶山467000摘要：随着国民经济的不断发展和社会运输市场的日益繁荣，公路交通出现新的特点，大吨位超载汽车明显增加，交通量大副增长，对公路技术标准提出了更高的要求。近几年，以无机结合料为稳定材料的半刚性基层越来越多地被应用于公路建设，这是因为半刚性基层具有强度高、稳定性好、刚性大等特点，能承受更大的车辆荷载作用，可以适应大交通的需要。关饕词：碎石基层收缩裂缝防治研究1研究的目的和意义随着国民经济的不断发展和社

2、会运输市场的日益繁荣，公路交通出现新的特点，大吨位超载汽车明显增加，交通量大副增长，对公路技术标准提出了更高的要求。近几年，以无机结合料为稳定材料的半刚性基层越来越多地被应用于公路建设，这是因为半剐性基层具有强度高、稳定性好、刚性大等特点，能承受更大的车辆荷载作用，可以适应大交通的需要。2研究方案与研究方法如何有效防治基层收缩裂缝从而提高路面的耐久性是一个综合防治过程。从设计、施工、及养护都应采取相应的措施，才能取得效果。2．1试验所用原材料的选取与性质分析(1)半刚性材料的选取。本论文以水泥稳定碎石作为研究对象。首先研究不同级配水泥稳定

3、碎石基层材料的干缩、温缩、冻融、强度等特性，为此采用了两种不同级配：一种是采用规范推荐的级配中值即悬浮结构的级配；另外一种是骨架密实结构。(2)原材料的采集。考虑试验用材料与试验路实际情况相近，所以水泥与碎石均来自本标段工地料场。(3)原材料的性质分析。集料的物理力学性质；水泥的物理力学性质以上各项目的分析均按照规范标准进行。2．2半刚性材料的路用性能研究内容(1)不同龄期半刚性材料的无侧限抗压强度、模量以及劈裂强度、冻融强度和抗拉强度试验；(2)不同龄期半刚性材料的干缩、温缩性质的试验；(3)90天龄期的疲劳试验。2．3半刚性基层防裂措

4、施的研究通过材料配合比设计获得最佳抗裂性能的半刚性材料，以其作为基层材料可以大大减轻其开裂率；但材料毕竟不可避免存在热胀冷缩性，亦即在温度变化的情况下基层不可避免地会产生一定数量的裂缝，因此我们在通过配合比设计减少材料收缩系数的同时，也需要采取相应的一些工程措施，以进一步减少基层的开裂率；或者使已开裂的基层裂缝只“停留”在基层不使其反射到面层上来。3材料性质分析(1)原材料性质分析本节通过对原材料的物理、化学性质进行试验分析，以便了解并掌握原材料的基本性能，为下一步对试验结果进行理论分析提供依据。(2)混合料组成设计①集料级配确定方法先按

5、嵌挤原则填充原理确定粗骨料用量；然后粗骨料的空隙由次一级颗粒所填充，其余空隙又由再次一级颗粒所填充，但填隙的颗粒不得大于其间隙的距离，否则小颗粒之间势必发生干涉现象。这种既有嵌挤、又填充的集料在理论上应该是摩阻力、凝聚力和密实度最好的混合料。②主骨料与细料比例的确定按照密实骨架结构的特点，骨料形成骨架嵌挤结构，细集料(砂)和水泥作为结合料填充骨料的空隙，形成密实结构，从而达到混合料整体最大密实度。混合料的整体性由结合料贡献，因此作为结构料主要材料砂的用量就成了影响混合料整体性的一个重要因素，考虑到施工中粗集料用量偏大可能会导致离析，本文参

6、照水泥混凝土配合比设计方法，确定砂用量为35％。4路用性能分析(1)无侧限抗压强度随龄期变化规律水泥稳定碎石基层材料的不同龄期的抗压强度、劈裂强度试验，不同级配组成的半刚性材料不同龄期的各项强度是不同的，而且差异很大。同是水泥稳定碎石材料由于级配不同，7天的抗压强度推荐级配是2．37MPa，而规范级配7天强度只有1．87MPa。(2)劈裂强度随龄期变化规律水泥稳定碎石材料的劈裂强度随龄期的变化规律基本上与无侧限抗压强度增长规律一致，在此不再赘述。(3)强度增长规律机理分析水泥稳定碎石基层材料强度主要由骨料与骨料间嵌挤作用、水泥水化产物以及

7、水泥与骨料间作用所决定。一旦其级配选定其强度就主要决定于水泥水化产物。由于硅酸盐水泥熟料中的四种矿物尤其是C3A、C3S反应速度较快，而且C3S是硅酸盐水泥中最主要的矿物成分，含量一般在40％左右，C3S水化产物对水泥早期强度和后期强度起主要作用；C3A含量不高，但是反应速度最快，其含量决定水泥凝结速度和释热量，对水泥早期强度起一定作用；C2S在硅酸盐水泥中含量约为35％，亦为主要矿物，其遇水反应速度最慢，水化热也较低，对水泥早期强度贡献较小，但对水泥后期强度起重要作用；CAAF通常含量为10％，遇水反应较快，水化热较高，但是其强度较低，

8、对抗弯拉强度起重要作用。正是因为水泥熟料中这四种矿物含量不同、水化速度不同作用下，水泥类基层材料在初期强度增长表现为较快，往后强度增长逐渐减缓。另外同是水泥稳定碎石材料其强度增长规律虽相同，但