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水泥稳定碎石基层裂缝的预防策略

2014-02-19彭虹

中国新技术新产品 2014年23期
关键词:裂缝防治水泥稳定碎石基层

彭虹

摘 要:为了满足水泥工作的需要,进行水泥稳定碎石基层的分析是必要的,可以得知水泥稳定碎石基层具备良好的稳定性及其冰冻稳定性,它的抗冲刷能力也比较强,总之其具备很好的强度及其刚度,并且这种施工材料比较常见,性价比高,能够进行施工质量的提升,在当下公路基层工作中广泛得到应用。这也体现在很多的南方潮湿地区。这种水泥稳定碎石具备良好的经济效益,但是其也有弱势,那就是容易导致太多的施工成品裂缝,这种裂缝的存在会极大的影响基层的整体性,容易导致沥青路面的反射裂缝出现,进而影响了路面的整体使用性能,为了提升路面的质量,进行水泥稳定碎石基层裂缝预防体系的健全是必要的,以满足当下高等级公路的工程应用需要。

关键词:水泥稳定碎石基层;裂缝防治;施工成品;高等级公路

中图分类号:U416 文献标识码:A

目前来说,我国的高速公路沥青施工,主要进行半刚性基层的应用,在这其中水泥稳定碎石是比较常见的基层材料。在水泥硬化之后会形成半刚性体,其极大的提升了路面的承载能力,具备非常高的刚度及其强度,具备优异的使用性能。这个工作环节的进行,可以实施机械化施工,其对环境的整体污染比较小,能够进行当地材料的良好应用,目前来说,其在全国各地的影响范围是比较广泛的。

一、关于工程实施的条件及其裂缝环节的分析

以某工程施工为例,进行水泥稳定碎石基层裂缝的预防工作,该公路是一种双向四车道高等级公路,这种公路的路面结构型式比较复杂,由上面层、下面层、水泥稳定碎石基层等组成。在施工过程中,需要按照水泥稳定碎石基层面积进行施工层数及其每层面积的控制。在其拌和环节、摊铺环节及其碾压环节进行机械化的施工。在养护过程中,也要进行麻袋覆盖洒水养生,这也要进行基层施工时间的控制。

通过对这种方法的应用也会产生施工后的裂缝。比如施工完成一月后,雨后发现其表面存在横向裂缝。在10月份之后,当地气候温度不断减少,其表面出现了大量的裂缝。等到11月底,发现其裂缝的出现已经比较稳定了,没有在宽度及其数量上进一步的延伸。通过对相关材料的查阅,和其他相关工程相似的地方是,裂缝的平均间隔及其施工时间是有关系的。

二、关于基层裂缝出现原因的剖析

为了更好的进行基层裂缝管理进行水泥稳定碎石设计体系的优化是必要的,这需要进行水泥稳定碎石设计环节及其检测环节的分析。在这个公路工程例子中,该项目水泥稳定碎石基层的抗压设计强度需要限制在5.0MPa中。在这个过程中,进行施工配合比水泥用量的优化是必要的,这也需要进行该施工配合比最小剂量的规范。

通过对裂缝原因的分析可以得知,水泥稳定碎石裂缝的出现主要是以下原因,比如路基的沉降引起的基层反射裂缝情况;在基层工作中,外部荷载作用引起的裂缝;在施工失水中混合料的干缩裂缝情况;并且如果施工过程中温度不能得到有效的控制,温度裂缝也会产生。通过对上述状况的描述,可以得知裂缝的出现是有规律的。我们可以从路基沉降情况、形状分布情况、裂缝分布情况等因素进行路基沉降导致裂缝产生的原因排除。在这个项目工作中,为了保证施工质量,无论是养生还是施工阶段都进行了交通管制的采取,也就是进行重车通行的限制,这就不会因为外部荷载作用而导致开裂出现。经过一系列的试验检测及其裂缝统计,可以看到水泥稳定碎石在到达28天的强度,就可以称之为低标号的混凝土强度。气温的不断下降及其含水量的变化,都会导致裂缝的出现。通过对裂缝间距分布规律的分析,可以得知裂缝出现的重要因素是因为干缩及其温缩。

三、水泥稳定碎石基层裂缝预防措施的优化

1 为了提升水泥稳定碎石基层的应用效益,健全基础裂缝预防体系是必要的,这就需要针对水泥稳定碎石基层的裂缝进行分析,在裂缝的防治环节中,可以进行人为因素的考虑,进行干缩状况及其温缩裂缝情况的考虑,进一步的解决水泥稳定碎石基层裂缝问题。由于不同品种的水泥具备不同的收缩性。比如标号高的水泥收缩性就比较强,强于标号低的水泥。矿渣水泥的收缩性比较大,大于硅酸盐水泥。为了保证水泥稳定碎石基层裂缝的预防,做好水泥材料的选择是必要的。

在温缩裂缝处理过程中,需要考虑到视抗折强度,如果这种抗折强度非常大,那么其混合料进行内部温度应力的抗拉强度也就越大。在施工过程中,为了更好的进行抗压强度的控制,进行水泥性能的检验是必要的,这就需要引起相关人员的重视,做好抗折强度的相关工作。一般来说,基层施工中,其耗费的水能量比较大,也就是经常会出现水泥供应上的困难。或者由于水泥生产的存放期的问题,如果将水泥直接进行混合料的拌和程序,水泥就会产生一系列的水化热,这种内外温度差异就会产生温度裂缝。

通过对含水量水泥稳定碎石的考虑,可以得知其是水泥及其集料反应的产物。在这个过程中,含水量的控制会影响到压实度及其裂缝。为了做好这个工作,需要分析混合料在运输、碾压等过程中的水分散失情况。比如在夏季施工时,如果水分蒸发太快,就会出现水的含量的缩水,所以在实际用水量控制中,要进行最佳含水量的水量提升。如果含水量太低,就会出现基本的表层松散情况,也就是碾压过程中非常容易起皮。在其基层成型后,水分散失是非常大的,其裂缝的形成也是非常多的。因此要控制施工过程中的含水量。

2 在含水量的控制过程中,也需要按照施工时的气候状况进行含水量控制。比如对于长运输距离的,需要保证运输过程中的混合料土工布覆盖,从而保证水分损失的减少。在施工过程中,也要按照日照的强度及其风力情况进行含水量的调整。这就需要在一天的相关阶段进行含水量的调整。这就需要试验人员保证在拌和过程中的含水量的控制,需要保证施工过程中的各个阶段的协调控制,做好后场含水量的调整,保证混合料的拌和控制。

在拌和时间控制,需要把握好拌和的充分性、均匀性及其稳定性。这里面要特别协调好拌和时间及其拌和均匀性的控制,因为如果拌和不均匀就会出现粗细料的集中及其离析情况。由于混合料铺筑形成的步骤的干缩温缩性的差异,裂缝是极易产生的。这就需要应用好一定数量的摊铺机,保证混合料的摊铺及其压实控制,更好的进行混合料的离析现象控制,进行及时的碾压,更好的进行水泥凝结作用的控制,进行压实功的控制,进行压实度、混合料强度及其性能的控制,保证其抗裂缝能力的控制。

通过对基层养生体系的优化,可以更好的控制基层含水量的问题。因为水泥与水的存在会产生一定的水化反应。如果任由水分的散失,就会导致其正常反应的差异性,也就是影响其凝结硬化的强度状况。比如在南方施工中,其温度高、自然风大,基层表面的水分蒸发的更加快,也就更加容易出现均匀裂纹。为了保证施工质量,需要进行水泥稳定碎石基层施工的质量控制工作,保证薄膜的养护及其优化,这也需要进行养生期的时间控制。也就是在养生期间要保证薄膜的整体湿度,其基层表面水分不能进行蒸发。在这个施工环节中,也要注意交通的封闭,特别是进行沥青面层的铺筑过程中,需要进行面层的良好铺筑,保证水泥的稳定性,保证水泥稳定碎石基层的良好清扫工作。

3 在配合比设计优化环节中,进行预防技术的应用是必要的,这需要注重施工配合比的设计要求,比如在标准级配范围内,为了保证施工的质量,可以进行粗骨料用量的增加。这是一个例子,这个模式可以提升水泥稳定碎石基层的整体抗拉性,非常有利于混合料的压实,也有利于进行抗裂能力的提升。这就需要进行混合料的矿料含量的控制,保证裂缝的控制。

为了进行干缩裂缝的减少,进行混合料的碾压过程的含水量控制是必要的。这也需要进行细集料的覆盖工作,这样可以更好的进行雨淋防护,更好的保证料场排水工作的开展,更好的进行混合料含水量的不均匀情况的控制。为减少干缩裂缝,应加强已铺筑基层的早期洒水养生,延缓干缩的发生,提高干缩时基层的强度以抵抗干缩产生的应力;在养生期内,严格控制外部荷载对基层的作用,避免引起附加裂缝。

在裂缝处理环节中,可以通过不同措施的协调,进行水泥稳定碎石基层裂缝的减少。但是从客观上来说,裂缝仅仅只能减少,并不能从根本上进行消除,这就需要做好工程质量的裂缝预防工作,保证裂缝解决体系的健全,实现其内部各个环节的协调,通过对不同处理措施的应用,保证施工质量的提升。具体处理措施是在温度较底的时期,既裂缝的发展宽度最大时,用热沥青进行灌缝,以封闭裂缝,防止水侵入基层。二是在施工路面面层前,在裂缝处粘贴宽度1m以上的玻璃纤维格栅,防止裂缝反射到面层。目前该高等级公路已通车2年,质量良好,未发现裂缝对面层的明显影响。

结语

在水泥稳定碎石控制过程中,为了提升整体的质量,需要做好原材料的质量控制,进行水泥用料、配合比等环节的协调,这都需要符合水泥工作的需要,保证初凝时间、终凝时间等的协调,为了保证水泥稳定碎石基层反射裂缝的预防,做好水泥用量的控制工作、施工条件优化工作、水泥稳定碎石碾压工作等是必要的。在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在控制含泥量的同时,限制细集料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量,含水量不宜超过最佳含水量的1%。严格控制水泥稳定碎石从拌和到碾压成型的时间。

参考文献

[1]周希胜.水泥稳定碎石基层施工技术[J].胜利油田职工大学学报,2009(01) .

[2]钟培明.水泥稳定碎石砂基层的富水压实法[J].民营科技,2009(03) .

[3]杨勇,蔡凌坚.水泥稳定碎石振动成型与重型击实的比较[J].物流工程与管理,2009(03) .

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