水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面裂縫控制

1、 水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面裂縫控制 目前，我國大路交通具有2個明顯的特點，即交通量快速增加和重載車輛日益增多。因此，對路面結(jié)構(gòu)使用性能的要求也越來越高。半剛性基層由于具有強度高、承載力大、良好的抗疲憊性能和抗沖刷性等優(yōu)點，已經(jīng)成為我國高等級大路瀝青路面的主要結(jié)構(gòu)類型。據(jù)統(tǒng) 統(tǒng)計，我國90以上的高等級大路瀝青路面基層及底基層都是采納半剛性材料。但半剛性基層材料的缺點是抗變形力量低、脆性大，在溫度或濕度變化時易產(chǎn)生開裂，形成路面反射裂縫，這已成為高速大路瀝青路面早期損壞的重要緣由之一。水泥穩(wěn)定級配集料是當今國內(nèi)外使用最普遍的一種半剛性基層材料，其中又以水泥穩(wěn)定碎石性能最為優(yōu)異。然而水泥穩(wěn)定碎石基層

2、并沒有消退半剛性材料的缺點，因此如何進一步削減其反射裂縫的產(chǎn)生，依舊是充分發(fā)揮路面結(jié)構(gòu)整體性能的關(guān)鍵之一?？紤]到我國作為水泥生產(chǎn)大國，原材料來源廣泛且價格低廉，水泥膠結(jié)類材料在今后很長一段時間內(nèi)仍將作為主要的道路建筑材料，因此有必要對水泥穩(wěn)定碎石基層進行討論，以便能為將來更為廣泛的應(yīng)用供應(yīng)閱歷。 1、裂縫形成機理 1.1裂縫產(chǎn)生緣由半剛性基層瀝青路面的裂縫形式多種多樣，但形成的主要緣由可以分為2大類，即荷載型結(jié)構(gòu)性破壞裂縫和非荷載型裂縫，包括反射裂縫和對應(yīng)裂縫。荷載型結(jié)構(gòu)性破壞裂縫是由汽車動態(tài)荷載產(chǎn)生的垂直或水平應(yīng)力，在基層內(nèi)部產(chǎn)生超過材料的容許抗拉極限應(yīng)力的拉應(yīng)力所造成；非荷載型裂縫則是環(huán)境

3、作用的結(jié)果，主要是濕度和溫度的影響，由干縮、溫縮和疲憊作用導致，個別狀況下也可能是由于路基不勻稱沉陷造成。此外，在冰凍地區(qū)的瀝青路面上，還可能發(fā)覺由路基凍脹引起的裂縫。我國已建高速大路的半剛性路面、剛性路面和剛性組合式路面的承載力量從設(shè)計角度看是足夠的，然而調(diào)查表明，裂縫在我國各個地區(qū)的瀝青路面上非常普遍，不論南方還是北方，通車后1年最遲第2年均消失大量裂縫。因此，單純由荷載作用不足以引起面層破壞，瀝青路面的開裂應(yīng)當是多種因素共同作用的結(jié)果。半剛性基層瀝青路面裂縫消失的緣由有3種可能：一是面層本身性能不良，二是由于基層干縮和溫縮開裂而反射到面層產(chǎn)生裂縫，三是由于面層、基層相互作用所引起。國外通

4、常認為半剛性基層瀝青路面裂縫是由半剛性基層引起的反射裂縫，且這種反射裂縫主要由半剛性基層材料的干縮裂縫引起的。國內(nèi)則認為半剛性路面的裂縫有荷載型裂縫，有瀝青面層的溫度收縮裂縫，還有由半剛性基層的溫縮裂縫或干縮裂縫引起瀝青面層產(chǎn)生的反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫。雖然國內(nèi)外的討論人員對反射裂縫問題已經(jīng)進行了大量的討論，但至今仍存在不同的熟悉，包括反射裂縫的產(chǎn)生氣理。根本緣由在于路面使用性能受環(huán)境因素、交通因素、材料組成與結(jié)構(gòu)等多種因素影響，甚至還包括經(jīng)濟因素、采納的討論手段等。我國地域?qū)掗?，又是多山國家，自然因素千差萬別，并且各地區(qū)經(jīng)濟水平參差不齊，因此半剛性路面產(chǎn)生反射裂縫的主要緣由不行能全都。水泥穩(wěn)定基

5、層的干縮主要發(fā)生在竣工后初期階段。當基層上鋪筑瀝青或水泥混凝土面層后，基層的含水量一般變化不大，此時，收縮轉(zhuǎn)化為以溫縮為主。而對于溫縮，低溫收縮在1以上時，其溫縮變化不大；當在10以下時，溫縮系數(shù)才劇增，是1時的幾倍甚至幾十倍。因此溫縮裂縫大多發(fā)生在東北等簡單形成某一負溫度的地區(qū)，而就我國南方大部分地區(qū)來說，收縮裂縫的產(chǎn)生則主要是由于干縮引起的，可以忽視低溫收縮的影響。1.2裂縫形成過程對于半剛性基層，裂縫往往不是由交通荷載作用引起的。水泥穩(wěn)定碎石基層由于水分蒸發(fā)及溫度變化的影響，很簡單產(chǎn)生裂紋，在承受荷載之前，就已經(jīng)存在大量的微細裂紋和孔洞。因此，實際上它是在帶有裂紋的狀態(tài)下承受交通荷載作用的，基層的溫縮和干縮是引起裂縫的內(nèi)因。對于反射裂縫的形成，是由于面層底部的拉應(yīng)力超過瀝青混凝土極限強度所致。在基層開裂后，由于基層失去反抗拉應(yīng)力的作用，就在開裂位置將應(yīng)力傳遞給面層，造成面層在裂縫處的應(yīng)力集中。假如此時再加上偏荷載主拉應(yīng)力（或剪應(yīng)力）的作用，其應(yīng)力值就有可能超過材