中级职称论文范文水泥稳定碎石基层裂缝原因

　　摘要：文章分析了水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因，提出了防治水泥稳定碎石基层裂缝的措施及裂缝的处理方法。

　　关键词：中级职称论文范文,水泥稳定碎石,基层,裂缝原因,防治对策

　　水泥稳定碎石是由粗、细级配集配与一定水泥和水拌和而成的一种砼，其水泥用量较普通砼低。水泥稳定碎石是一种优良的基层类型，它具有抗冲刷性好，强度高、承载力大的整体性好的优点。水泥稳定碎石的刚性相对较大，在温度和荷载的综合作用下，易产生裂缝，且会逐渐向路面表面发展。完全杜绝这种裂缝的产生是不现实的，只能采取措施来延迟裂缝的发生时间和减小开裂程度。因此，反射裂缝处理得如何直接影响着水泥稳定碎石基层沥青混凝土路面的使用品质。为推广水泥稳定碎石基层的应用，研究良好的减缓和减轻反射裂缝的措施具有重要的意义。

　　1水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因

　　1.1车辆重复性荷载引发裂缝

　　车辆反复性荷载性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。

　　1.2材料温度胀缩性导致裂缝。

　　水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。

　　1.3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。

　　1.4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。

　　2防治水泥稳定碎石基层裂缝的方法

　　2.1应该有相对稳定的原材料，以保证混合料的生产配合比稳定与准确

　　要使用早期强度比较低,同时初凝时间与终凝时间比较长的水泥，还要保证水泥的各项指标都符合规范要求。首先要严格控制混合料配合比，当进行配合比设计时,把水泥剂量稳定在5%以内的同时,还要保证混合料应该粗不应该细,其强度达到4MPa―5MPa是最合适的。要针对集料初步试配状况,把混合料级配分成为粗―级配范围的下限与中―级配范围的中值的类型,随后按照4.0%及4.5%与5.0%及5.5%的水泥剂量进行试配工作。根据笔者的试验,最后选取的配合比为粗型,同时水泥剂量是4.5%,试件强度大多数处于4.4MPa―5.1MPa范围中,含水量最佳达到5.2%,总体看来是比较理想的;其次进行生产配合比的确定:在进行混合料生产时，运用500型拌和站进行拌制,使用电脑控制各种材料的用量。在施工现场，选取混合料,制成部分试件,一些在试验室进行标准养护,一些放在现场进行同步养护。根据试验显示的结果，确定水泥剂量按4.8%进行控制;最后对生产配合比进行严格控制:在拌和站，进行专业试验人员的安排,在每天上午和下午，各做一次混合料级配筛分试验, 同时每隔30分钟，做一次混合料水泥剂量检测试验，针对发现的异常进行及时调整。

　　2.2加强施工控制

　　要对水泥稳定碎石混合料压实度进行合理控制，这一举措能够保证强度符合要求标准，城市道路中的地下工程管线设施的检查维修井与没有及时迁移的地上杆线使基层的碾压相当困难。在这些结构设施的周围，大型机械碾压的死角常常存在着。虽然对面层采取了钢筋补强加固手段,但是还要保证基层的压实度。为了确保压实度能够达到要求标准,可以使检查井周围混合料的摊铺厚度比普通路段稍微薄一些,使水泥含量大约增加1%,同时使用小型机具多遍夯实。再加上对路面的井圈进行加固,以保证井圈周围的路面工作寿命提高。因为基层材料的生产企业的机械化程度不高并且其规模相对比较小，石料加工质量往往很不稳定,石料粒径也不均匀,有些骨料偏细,有些骨料偏粗。所以水泥稳定碎石混合料的最大干密度表现为不断变化的状态。当进行压实度的检验时,要是采用相同的干密度指标作为要求标准,往往容易出现压实度超过100%或者不合格的问题。于是在施工中运用灌砂法检验压实度时,必须对集料进行筛分,进行粗骨料含量的确定,同时还要分别采用不同的密度要求标准。

　　同时在施工过程中，基层往往留有接头，常常接头处作为应力的集中区, 由于基层收缩应力、温度应力与交通荷载的不断作用,极其容易引起裂缝,进而造成沥青面层发生反射裂缝的问题。所以在基层施工中,应该尽量减少接头的出现。城市道路里程短且路幅宽,有着复杂的横断面组成,施工组织必须科学合理。不管是基层还是土路基,都应该确保以完整的半幅断面进行施工,同时不能小于一定长度,坚决禁止采用鸡窝窝式的施工方法。要切掉两幅基层间的衔接处的松散部位。以竖直形式进行两次施工处接头的搭接,同时上下两层接头间至少要相错1m。

　　2.3)加强养护

　　完成水泥稳定碎石基层碾压后,及时使用渗水土工布覆盖,在土工布表面进行洒水养护,持续7d,来保持湿润。还要实行交通管制,在这7d内，禁止重车通行,避免损伤结构层;在7d后,如果上一结构层还没有施工,不可以撤掉土工布,要继续进行洒水养护7d,可以适当减少洒水量,每天洒水2-3次即可。

　　3裂缝处理

　　3.1锯缝处理

　　为了防止水泥稳定碎石半刚性基层的不规则横向开裂，在上基层7天养生期结束后，在其表面预锯缝。锯缝频率由试验段裂缝发展频率确定，以及视季节和集料强度和混合料强度而定，夏季施工的间距短一些，冬季施工的间距长一些，强度高的间距短一些，强度低的间距长一些，一般间距为15-25m左右。锯完之后用高压水车清缝，缝干燥后灌满改性乳化沥青。

　　3.2沥青灌缝处理

　　在下封层施工前，检查基层裂缝，对锯缝后出现的裂缝，清理干净缝口，灌注改性乳化沥青，尔后施工下封层。

　　3.3铺设自粘式玻璃纤维网

　　玻璃纤维网是一种增强公路路面性能的土工材料，具有很高的耐热性和优异的耐寒性(一般工作温度为-100℃~280℃)。玻纤网的强度与其重量之比要比钢大，在20℃时其弹性模量与沥青砼弹性模量之比高达20：1，为改变裂缝发展提供了足够的刚度。铺设自粘式玻璃纤维网前，把预锯缝及后期灌缝统计清楚，摊铺沥青下面层之前，在裂缝处铺设自粘式玻纤网，两侧搭接宽度各1米，并用水泥钉固定。

　　结语

　　路基稳定是水泥稳定碎石基层裂缝控制良好基础条件，通过对级配调整和水泥剂量控制以减少水泥用量，辅以科学的施工组织管理，加强用水控制与养护，作为预防水泥稳定碎石基层的裂缝的措施，是科学的。

　　参考文献：

　　[1]中华人民共和国行业标准.公路路面基层施工技术规范JTJ034-2000.北京：人民交通出版社，2000