水泥穩(wěn)定碎石層基礎(chǔ)抗裂性能分析

《水泥穩(wěn)定碎石層基礎(chǔ)抗裂性能分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、水泥穩(wěn)定碎石層基礎(chǔ)抗裂性能分析摘要：水泥穩(wěn)定碎石層是高級(jí)公路主要基礎(chǔ)，但在實(shí)際工作中水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)的問(wèn)題越來(lái)越多，尤其以裂縫問(wèn)題最為嚴(yán)重，每年因裂縫問(wèn)題所產(chǎn)生的質(zhì)量影響已經(jīng)成為主要因素，所以，提高水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量必須對(duì)其基礎(chǔ)抗裂性進(jìn)行研宄。關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石層；結(jié)構(gòu)分類(lèi)，級(jí)配；抗裂性中圖分類(lèi)號(hào)：U416.21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)：1006-8937(2015)08-0157-011水泥穩(wěn)定碎石層的結(jié)構(gòu)分類(lèi)水泥穩(wěn)定碎石層的基層分類(lèi)很多，不同材料的性能直接決定水泥穩(wěn)定碎石層基層的穩(wěn)定性。不同的材料、級(jí)配、粒徑等都能形成良好的結(jié)構(gòu)比例，另外，基層混合料中含水率和材料空隙率也直

2、接影響著整體材料變化，對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定造成較大影響。不同材料組成的碎石層基礎(chǔ)的抗裂性也會(huì)出現(xiàn)不同。根據(jù)材料粒徑和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)會(huì)形成不同的材料結(jié)構(gòu)，大致分為懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)、骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)和骨架孔隙結(jié)構(gòu)三類(lèi)。1.1懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)這種水泥穩(wěn)定層與材料的級(jí)配關(guān)系密切，材料的粒徑帶有連續(xù)性，材料粒徑通常由小至大，逐漸增加。根據(jù)粒子干涉理論來(lái)講，在避免次級(jí)集料和主要集料排列發(fā)生沖突時(shí)，較小粒徑的集料必須在數(shù)量上大于次級(jí)集料。水泥穩(wěn)定碎石基層材料可以相互滲透，使大粒徑級(jí)配碎石之間可以滲透小粒徑碎石，并且經(jīng)過(guò)多級(jí)的密實(shí)和碾壓可以獲得最大密實(shí)度。但是這種級(jí)配的缺陷在于集料會(huì)被分種類(lèi)隔離，形成不了相互依靠的骨架，使相近層

3、的集料相互懸浮。1.2骨架空隙結(jié)構(gòu)這種級(jí)配形式多以混合料的形式存在，形成原因在于混合料之間遞減系數(shù)不斷加大。粗集料的比例發(fā)生變化，細(xì)集料變的較少，粗集料在碾壓過(guò)程中形成骨架空隙。由于細(xì)集料數(shù)量較少，就會(huì)出現(xiàn)不能直接填滿的粗集料系數(shù)，使其形成骨架空隙結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的孔隙率較大，容易滲水。1.3骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)和骨架空隙結(jié)構(gòu)都存在一定的局限性，所在在基礎(chǔ)混合料進(jìn)行細(xì)加工會(huì)得到粗集料的骨架和細(xì)集料的填筑效果。根據(jù)材料的縮裂機(jī)理進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)任何礦物顆粒都具備較小的熱縮性。而使用膠結(jié)物的材料自身有著很大的熱漲縮性，形成的細(xì)料要大于表面積。巨大部分新生膠結(jié)物會(huì)覆蓋在表面，基

4、層材料通過(guò)膠結(jié)性和細(xì)集料產(chǎn)生了新的基層，這種新基層類(lèi)似于砂漿。雖然有一定的收縮性表現(xiàn)較好，但是細(xì)集料少能夠提高膠結(jié)料強(qiáng)度。同時(shí)這種材料在借配選擇上連續(xù)性較強(qiáng)，施工質(zhì)量容易被控制，在骨架空隙中結(jié)構(gòu)混合料的砂漿數(shù)量不多，直接降低了工程成本。粗集料之間的擠密性和膠結(jié)材料的結(jié)合使整體結(jié)構(gòu)力學(xué)性能最大化，但是需要注意控制施工質(zhì)量，避免離析。2水泥穩(wěn)定碎石基層材料組成級(jí)配理論要避免水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)裂縫就要在保證孔隙率的情況下保證集料之間能夠處于精密的狀態(tài)。所有的混合料都要在保證強(qiáng)度的前提下擴(kuò)展級(jí)配性質(zhì)。材料的連續(xù)性和間接級(jí)配都是重要的材料控制物質(zhì)，材料的級(jí)配性質(zhì)必須保持連續(xù)性，所有的集料要重小到

5、大按計(jì)算比例混合。級(jí)配混合材料會(huì)形成平順圓滑，連續(xù)級(jí)配在分類(lèi)上又分為連續(xù)密集型和連續(xù)開(kāi)級(jí)配，級(jí)配的劃分要以一種礦料為基礎(chǔ)劃分出多個(gè)等級(jí)，以此形成連續(xù)的混合級(jí)配，目前在常用的級(jí)配理論下可以涉及到最大密度曲線。這種理論不僅能產(chǎn)生連續(xù)級(jí)配同時(shí)加強(qiáng)間距級(jí)配的合理性。水泥穩(wěn)定碎石基層的抗裂性和整體強(qiáng)度有關(guān)，例如集料內(nèi)的摩擦力和填充物進(jìn)行沾結(jié)，除了保證水泥穩(wěn)定碎石基層材料中骨料緊密排列，形成良好的骨架結(jié)構(gòu)，還要保證水泥砂漿能夠填滿骨料的分析，使填充力和骨架結(jié)構(gòu)能夠成為整體，這就能夠形成良好的水泥碎石基層，其也成為提高基層抗裂的必要條件之在級(jí)配理論下，不同的粒徑集合料組成在儀器所形成的最大密度值使其保

6、證強(qiáng)度。在級(jí)配設(shè)計(jì)中要遵循如下三個(gè)步驟，首先對(duì)粗集料設(shè)計(jì)時(shí)要使骨料結(jié)構(gòu)作為主要設(shè)計(jì)方向。使骨料孔隙做到最為合理，其次是合理的布置設(shè)計(jì)方法，使細(xì)集料之間能夠通過(guò)理論計(jì)算，形成強(qiáng)大的粘合力，并且調(diào)整好細(xì)集料的配合比。最后要注意試驗(yàn)級(jí)配和理論計(jì)算級(jí)配能夠相互符合和合理填充，使其形成良好的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。3收縮性能分析收縮性是水泥穩(wěn)定碎石混合料的基礎(chǔ)性能之一同時(shí)也是形成裂縫的主要原因之一，所以施工中要控制好收縮性就要從兩個(gè)方面進(jìn)行入手，首先減少水分的配合比，保證材料的干燥和收縮程度，其次是降低溫度收縮影響。對(duì)于在自然條件下的水泥穩(wěn)定碎石基層，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)收縮變形。這一過(guò)程會(huì)出現(xiàn)有規(guī)律的裂縫，并

7、且進(jìn)一步發(fā)展最終形成反射性裂縫，這也就水泥穩(wěn)定碎石混合料出現(xiàn)裂縫的原因之一，所以在水泥穩(wěn)定碎石混合料的使用上要保證良好強(qiáng)度之外將收縮性作為主要控制方向。3.1溫度收縮機(jī)理收縮力論是材料的重要物理性理論，它能夠使物體在溫度的影響下，自身的微觀粒子出現(xiàn)熱運(yùn)動(dòng)，并且保證雜亂無(wú)章的運(yùn)行軌跡，使物理形態(tài)發(fā)生偏移。當(dāng)溫度變化越明顯熱運(yùn)動(dòng)的程度就越嚴(yán)重，這使物理內(nèi)能和物質(zhì)的熱振幅發(fā)生增加，這就形成了物體的體積膨脹，溫度在下降過(guò)程中會(huì)使物質(zhì)的粒子形