低剂量骨架密实型水泥稳定砾石基层抗裂研究.docVIP

低剂量骨架密实型水泥稳定砾石基层抗裂研究 摘要：本文针对半刚性基层强度高、水稳性好，但反射裂缝和温缩裂缝突出的缺点，分析造成裂缝的原因，为提高半刚性基层的抗裂能力，提出利用降低水泥剂量和骨架密实型级配水泥稳定层，此观点可以有效的减少反射裂缝和温缩裂缝的产生。并通过集料评价与混合料级配设计，施工过程等方面的质量影响因素和控制措施进行探讨研究。 关键字：低剂量；骨架密实型；水泥稳定砾石；防止；裂缝 Low doses of the cement stable gravel close-grained skeleton type crack research Abstract: Aiming at the semi-rigid high strength, better water stability, But the reflective crack and temperature crack prominent faults, Analysis of the cause of the tear, In order to improve the semi-rigid base the anti-cracking ability,This paper puts forward the lower dose and skeleton type cement close-grained gradation of the cement stable layer, This view can effectively reduce reflection crack and temperature crack production. And through the aggregate evaluation and mixture gradation design, The construction process, and other aspects of the quality control measures and the factors affecting the further study. Key words: Low dose；Skeleton close-grained type；Cement stabilized gravel；Prevent；Crack 1 绪论 1.1 研究背景及意义 我国自开始修建半刚性基层沥青路面以来，经过大量的科学研究和工程实践，解决了很多关键问题。虽然半刚性基层材料具有明显的优点和广阔的使用前景，然而随着这种结构的大量应用，发现其存在着严重的裂缝问题，并已成为该结构的主要缺陷。 半刚性材料尤其是水泥稳定砾石类材料由于本身材料与结构的特性，其具有脆性，对温度、湿度敏感性较强，因此，在强度行成及使用过程中，不可避免会因温度变化产生温度收缩裂缝（图1-1）和因含水量变化而产生干缩裂缝。半刚性材料的这两类裂缝不可避免的会在任何地区都要产生，只不过在不同地区裂缝严重程度不同，南方地区因温差小、无严寒，裂缝更轻微；而北方地区因温差大、冬季时间长且寒冷，裂缝更严重，如新疆。 图1-1 温缩裂缝 由于半刚性材料的开裂往往会扩展到面层形成反射裂缝（图1-2），裂缝的存在不仅使车辆行驶质量下降，而且也破坏了路面结构整体性和连续性并在一定程度上导致结构强度的削弱[15]。而且随着雨水或雪水通过裂缝下渗，冲刷裂缝两侧的路面材料，使裂缝不断扩大，使基层变软；另一方面，水渗到土基，是裂缝周围的土基湿软，强度下降。这样在大量行车荷载反复作用下结果导致路面强度大大降低，产生冲刷和翻浆现象，使裂缝加宽，裂缝两侧的沥青路面破碎，加速沥青路面的破坏。当然，水的侵入，在冬季路面更容易产生冻胀裂缝，春融期间路面很容易产生沉陷及翻浆冒泥病害。同时，水的浸入，改变的路面结构的层间接触条件，使层间接触变得更不连接，会促使路面产生剪切破坏。因此，半刚性材料的开裂将加速沥青路面的破坏，从而严重影响公路使用质量，最终使路面使用寿命周期缩短。 图1-2 反射裂缝 我国从“七五”就开始研究道路面层裂缝问题，但是至今，仍然没有找到有效的方法阻止路面裂缝的产生。为了是道路能够达到其设计使用寿命并在使用寿命中为车辆提供良好的服务，通常所能做的只有尽量的减少或延迟路面的开裂。但在裂缝出现之后，路面各结构层在水分的浸入下仍然可能进一步遭受破坏。 面对这种情况，很多研究机构开展了对贫混凝土基层和沥青稳定砾石基层等的研究。以期采用新的基层材料和结构来从根本上解决裂缝问题[16]，真正提高道路使用性能。但是，姑且不论这些新型材料在实际推广中会遇到那些新问题，这些材料必定会大大增加修筑成本。在当前高速公路、地方公路等各级公路大规模建设的背景下，道路修筑成本是一个无法回避的