二灰碎石基层裂缝的原因分析及预防措施.pdf

《二灰碎石基层裂缝的原因分析及预防措施.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、二灰碎石基层裂缝的原因分析及预防措施无机结合料稳定路面具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体等特点，但其耐磨性能差，因此广泛地用于修筑路面结构的基层和底基层。现以滁州市的情况为例，自1996年开始在104国道、合蚌路、滁定路等改建工程中采用路拌石灰、粉煤灰稳定碎石基层。近两年来，滁州市的公路大修改建多半用厂拌二灰碎石，较好地提高了工程质量。但公路运营以来，局部路段出现了不同程度的收缩裂缝，严重影响了路面的使用性能和耐久性，增加了公路养护负担。现就裂缝产生的原因作分析，并提出预防措施，以与同行商酌。1、原因分析半刚性基层材

2、料在自然因素作用下的变形一般有两类，一是半刚性基层材料的宏观外部温度变化时，由不同矿物颗粒组成的固相、液相、气相相互作用的综合反应，引起半刚性基层材料收缩，叫做温度收缩；另一类是半刚性基层材料内部含水量的蒸发而体积发生收缩的现象，称干燥收缩。1.材料的固有性质是产生裂缝的根本原因。由于二灰碎石是半刚性材料，其固有性质是容易开裂，使得半刚性基层材料的推广应用受到一定程度的限制。修建初期的二灰碎石基层同时受到干缩和温缩的综合影响，但此时以干燥收缩为主。经过一定时期的养生，半刚性基层上铺筑沥青面层后，基层内相对湿度增大，使材料的含

3、水量有回升且超过平衡，这时的半刚性基层以温度收缩为主。2.从设计角度讲，石灰剂量偏大和碎石含量偏少是产生裂缝的内在因素。①在二灰碎石混合料组成设计中，二灰结合料的反应就是粉煤灰在石灰的碱性激发及与其相互作用下生成具有较强胶结能力和稳定性的含水硅、铝酸钙。当结合料剂量偏低时不能成为半刚性材料，不能保证整体性材料基本的抗拉强度；当结合料剂量偏高时则导致刚度太大，容易脆裂，实际上会造成模量过大，二灰碎石结构产生较大的拉应力。同时导致二灰碎石收缩系数偏大，二灰碎石结构层因温度变化而引起拉伸破坏。因此，石灰剂量偏大是引起横向裂缝的内在

4、因素之一。②对于碎石含量：石灰、粉煤灰与粒料之比为15：85~20：80时，粒料在混合料中形成骨架，石灰、粉煤灰起填充、胶结作用，这种混合料称为密实式二灰碎石。石灰、粉煤灰与粒料之比为50：50左右时，混合料中的粒料形不成骨架，而是悬浮在石灰、粉煤灰混合料中，称为悬浮式二灰碎石。悬浮式二灰碎石的收缩性大，容易产生干缩裂缝。因此碎石含量偏低是二灰碎石基层产生横向裂缝的内在因素之二。③对碎石中细集料的含量参照唐港（唐山—京唐港）高速公路二灰碎石的施工经验，二灰碎石混合料的收缩裂缝与细集料的含量有很大关系，细集料越少，二灰碎石混合

5、料的收缩裂缝就会减少，因此碎石中细集料含量偏多是导致横向裂缝的内在因素之三。3.行车荷载的反复作用是引起横向裂缝的直接原因。由于不能采用封闭交通进行施工，一般未铺筑面层就半幅通车，导致通车的半幅路面基层承受了两倍的设计交通量，从而加重了行车荷载的作用，并在可能出现裂缝的地方产生应力集中，出现收缩裂缝。另外由于二灰碎石是缓凝性材料，初期强度较低，后期强度高，因此，提前通车和半幅通车无疑是对二灰碎石的一种破坏。4.施工不良是二灰碎石出现裂缝的控制因素。要保证基层材料正常成型，减少或延缓裂缝的出现，施工中要牢牢抓住以下几个关键环节

6、：①配料要准确。应从原材料入手，严格控制碎石级配及分散度大、比表面积大的细集料，这样有利于减少成型二灰碎石基层中自由水和毛细水的存在，避免基层内部因含水量变化大而引起的干燥收缩，其中严格控制碎石压碎值不能超限，防止在碾压成型时压实度未能达到要求，否则，就形成碎石破坏，且破碎面无胶凝作用，从而形成薄弱面，甚至出现局部松散现象。②拌和要均匀。其工艺重点是控制调节好含水量，减少拌和运输过程中的混合料离析，同时还要确定合理作业速度，减少现场找平次数。另外，要确保调整电机的稳定性，以便拌合均匀。③碾压，在含水量稍大于最佳含水量时碾压。

7、采用振动压实时必须注意振动频率与碾压速度的最佳组合，避免高速度、低频率而形成的正弦曲线的振动裂缝，或低速度、高频率致使基层表面粒料破碎。因振动压实不当而形成波浪式裂缝，可配合胶轮压路机进行柔压，对消除二灰碎石基层表面因振动产生的裂缝效果较好。④适时养生。养生是二灰碎石强度形成的关键因素。在基层强度为达到设计强度的70%以前基层抗拉应力相当小，而这个时期的开裂是随着混合料含水量的蒸发而干缩开裂。当抗拉应力小于由于干缩产生的内应力时将产生全断面开裂。故在养护初期7天内必须保持基层表面湿润，但忌养护洒水过多，使基层渗入过多的自由水

8、，养护7天后洒透层对防止干缩效果较好。5.从施工组织方面讲，二灰碎石完工后未能及时铺筑沥青面层是导致开裂的重要因素。养生后的二灰碎石长时间袒露于大气之中，经常受到温度和水份变化的影响，一则造成水份散失，形成干燥收缩，二则随着温度下降出现温度收缩，在两者的共同作用下，促使基层出现裂缝。二、防