采用半刚性基层预裂缝技术减少反射裂缝

由于较高的强度和良好的稳定性,水泥稳定基层在我国高等级路面中得到了广泛的应用.但是水泥稳定类材料容易产生收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的反复作用下,半刚性基层的这种裂缝很容易扩展到沥青混凝土面层而形成反射裂缝.水泥稳定基层产生收缩裂缝是难以避免的,与间距大、数量少而宽的裂缝相比,间距小、数量多的细裂缝引起反射裂缝的可能性要小很多.基于这一思想,提出一种很有前途的方法--基层预裂缝技术.即在水泥稳定基层材料摊铺后养护1～3 d之后,采用振动压路机进行碾压,使其产生网状细裂缝.其主要目的是避免宽或长的裂缝形成,产生理想的裂缝模型.与宽裂缝相比,网状细裂缝产生的应力集中程度要小很多.采用有限元方法,模拟理想的裂缝模型,并对基层单宽裂缝和网状细裂缝模型沥青混凝土路面在车辆荷载作用下的力学响应分别进行对比分析.模拟分析表明,基层预裂缝技术是一种非常有效的减少反射裂缝的方法.     

采用半刚性基层预裂缝技术减少反射裂缝的方法研究

由于具有较高的强度和良好的稳定性,水泥稳定基层在我国高等级路面中得到了广泛应用,但是水泥稳定类材料容易产生收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的反复作用下,半刚性基层的这种裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝.水泥稳定基层产生收缩裂缝是难以避免的,与间距大、数量少而宽的裂缝相比,问距小、数量多的细裂缝引起反射裂缝的可能性要小很多,基于这一思想,提出一种很有前途的方法--基层预裂缝技术.在水泥稳定基层材料摊铺后养护1～3 d期间内,采用振动压路机进行碾压,使其产生网状细裂缝,其主要目标是避免宽或长的裂缝的形成,产生理想的裂缝模型.与宽裂缝相比,网状细裂缝产生的应力集中程度要小很多.采用有限元方法,模拟理想的裂缝模型,并对基层单宽裂缝和网状细裂缝模型沥青路面在车辆荷载作用下的力学响应进行对比分析,模拟分析表明基层预裂缝技术是一种非常有效的减少反射裂缝的方法.     

Mechanism Analysis of Pre-cracking Technique Based on Cohesive Zone Model

基于水泥稳定基层产生收缩裂缝难以避免,并容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝,故在水泥稳定基层材料摊铺后养护的1～3d内,采用振动压路机进行碾压,使其产生网状细裂缝,避免产生宽或长的裂缝,形成了理想的裂缝分布模式.采用内聚力模型对裂缝分布模式进行模拟,并对预裂缝技术的机理进行了理论分析.结果表明:与间距大、数量少而宽的裂缝相比,间距小、数量多的细裂缝引起反射裂缝的可能性要小很多,预裂缝技术释放了早期水泥稳定基层内部由于干缩和温缩蓄积的部分能量.根据能量最小原理,系统的能量越小,系统越稳定.基于能量法的内聚力模型能较好的模拟裂缝,解释了预裂缝技术的本质机理,为预裂缝技术的应用提供了良好的理论基础.     

半刚性基层预压裂技术施工质量控制

由于水泥稳定基层材料产生收缩裂缝,在荷载作用下容易反射到路面,形成反射裂缝,采用半刚性基层预压裂技术对其进行处理,可以大大减少收缩裂缝的数量和严重程度。实践表明,预压裂技术施工工艺简便,是一种理想的减少反射裂缝的旋工措施。     

水泥稳定碎石基层横向收缩裂缝控制研究

为比较不同水泥稳定碎石基层材料的强度和收缩性能,寻求减少水泥稳定碎石基层因收缩而产生的横向裂缝量的方法,借助有限元方法建模分析不同水泥剂量的水泥稳定碎石基层结构内因失水或降温引起的收缩应力,采用不同水泥剂量的水泥稳定碎石材料进行室内强度试验并铺筑试验路。有限元分析和室内、外试验结果表明：随水泥剂量的增加,基层内部的收缩应力增大;水泥剂量仅为2.5％时,材料的7d无侧限抗压强度就满足规范要求;在满足强度的基础上可以通过适当降低水泥剂量来减少水泥稳定碎石基层裂缝的产生,但水泥剂量越低,强度变异性越大,需改善施工工艺以减少施工变异性。     

水泥稳定碎石基层材料微裂技术研究

微裂技术是减轻或避免水泥稳定基层反射裂缝的新思路。为实现微裂技术在实际工程中的合理运用,分别利用室内振动击实仪和现场振动碾压两种方法对微裂程度的控制进行研究,并通过在不同时间点测定微裂后水泥稳定碎石力学强度,分析研究微裂缝愈合特性及其随时间的变化规律;将微裂技术应用到实际工程中并进行现场试验,在验证理论成果的基础上,研究水泥稳定碎石基层微裂技术施工过程、测试方法以及应用效果。结果显示:在不影响材料后期强度恢复的基础上,同时考虑能够最大程度释放材料收缩应力,微裂技术宜在水泥稳定碎石基层施工完成后养生2d后进行,微裂程度以抗压回弹模量下降40%为最佳。     

磷石膏基抗裂缝剂水泥稳定碎石性能试验研究

在连续施工工艺中,在高速公路半刚性基层混合料中,添加具有缓凝、微膨胀作用的抗裂缝剂,缓凝后的水泥混合料凝结时间在8~10 h,在基层材料初凝硬化前,进行面层沥青混合料的摊铺和碾压,提高道路基面层的层间结合强度,同时,使基层具有良好的微膨胀性和致密性,减小半刚性基层空隙率,通过缩小温度和湿度变化空间来提高基层抗干缩、温缩性能,抑制反射裂缝的产生。在进行大量试验的基础上,对掺抗裂缝剂水泥稳定碎石基层材料的力学性能和收缩性能进行了研究。在水泥稳定碎石中,添加适量的抗裂缝剂,水泥稳定碎石的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯拉强度均得到提高;同时,使得水泥稳定碎石的抗压回弹模量及抗弯拉弹性模量有所降低,改善水泥稳定碎石的收缩性能。最后,通过SEM微观电镜扫描,分析了抗裂缝剂的缓凝及膨胀机理。     

厚层水泥稳定碎石基层压实技术参数研究

通过采用振动法确定水泥稳定碎石配合比,采用相应压实度作为厚层水泥稳定碎石基层质量控制标准,提出了基于超重振动压路机厚层水泥稳定碎石基层压实技术参数及碾压设备组合。工程实践表明以振动法确定水泥稳定碎石压实度作为控制指标适用于厚层水泥稳定碎石半刚性基层压实,该技术为西藏林芝高原地区厚层水泥稳定碎石施工提供了较好解决方案,不仅提高了水泥稳定碎石基层的板体性,极大缓解了收缩裂缝,而且节省了施工费用,具有较好经济社会效益。     

低剂量水稳基层防治薄面层沥青路面反射裂缝研究

采用低剂量水泥稳定碎石基层作为防治薄面层沥青路面反射裂缝的主要方案,利用室内试验和试验路工程分别得到不同剂量水泥稳定碎石基层的收缩特性以及强度发展规律。力学分析和观测结果都证明该方法可以有效防治薄面层沥青路面反射裂缝。     

水泥稳定碎石基层材料微裂力学特性研究

微裂技术是指水泥稳定类基层经过较短养护时期(一般为1~3 d)后,让振动压路机碾压基层,产生微细裂缝网络,可避免基层材料由于自身收缩产生严重的宽或长裂缝。微裂后基层力学强度只是暂时损失,会随龄期逐渐恢复,影响其恢复能力的主要因素有混合料结构类型、水泥剂量、微裂实施时间和微裂损伤程度等。研究微裂技术,需从不同影响因素下水稳碎石基层材料微裂后力学强度发展规律影响方面展开研究。     

掺纤维水泥稳定碎石基层材料配合比研究

水泥稳定碎石基层材料由于刚性大,容易收缩开裂,导致沥青混凝土面层反射裂缝.一般地,水泥稳定碎石基层材料收缩受级配和外加剂等因素的影响,文章在固定级配的基础上,通过在水泥稳定碎石基层材料中掺加适量的纤维,以减少基层材料的刚性,增大其抗裂能力.鉴于掺纤维水泥稳定碎石基层材料路用性能影响因素多,文章采用均匀设计方法安排试验,并用SPSS统计软件对试验结果进行回归分析,确定了影响掺纤维水泥稳定碎石基层路用性能的主要因素和最佳配合比.试验结果表明,掺纤维水泥稳定碎石具有良好的柔韧性能和较小的收缩系数.     

水泥稳定碎石基层碾压机械的优化组合

为了确保水泥稳定碎石基层的压实强度,结合水泥稳定碎石基层的特性及工程实际,提出了新的碾压组合工艺,并将该工艺应用在试验道路上。结果表明：优化后的碾压工艺使得水泥稳定基层的压实度随着碾压次数呈直线增长,说明这种机械组合充分利用了静碾压实和振动压实两者的优点。     

采用振动击实法开展水泥稳定碎石基层标准试验的相关影响因素研究

采用振动压实法作为水泥稳定碎石基层的标准试验方法,比采用重型击实方法确定水泥稳定碎石基层的最大含水量和最大干密度,更符合实际工程中的振动碾压情况。本次研究振动压实法的静压力、激振力、振幅和振动频率等因素对水泥稳定碎石基层的最大含水量和最大干密度结果影响程度。     

预微裂技术强度形成机理研究

半刚性基层高速公路发展迅速源于半刚性基层强度高成本相对低,但是半刚性基层反射裂缝的问题也越来越严重,为最大程度减轻甚至避免反射裂缝的产生,研究了一种用于减轻反射裂缝的创新方法——预微裂技术。预微裂技术需要在半刚性基层施工完成后1d~3d内进行预压,形成微细裂缝,分散前期基层收缩开裂后造成应力集中的能量,从而减轻甚至消除反射裂缝。通过试验、数据分析,研究预微裂后半刚性基层微裂缝自愈合机理及强度形成机理。     

振动压实法在水稳配合比设计中的应用

水泥稳定碎石是路面基层中的常见材料,可采用无机结合料稳定材料振动压实法来进行水泥稳定碎石配合比设计。现结合杭绍台高速工程介绍其水泥稳定碎石配合比的振动压实试验设计原理方法及特点。     

沥青路面反射裂缝成因分析及其防治

文章通过对水泥稳定级配碎石半刚性基层沥青路面材料性能、反射裂缝形成机理分析,指出防治沥青路面反射裂缝应从选择合适的材料和采取有效的技术措施着手,防止早期裂缝的产生。     

减小无机结合料稳定材料基层沥青路面收缩裂缝的措施和方法

无机结合料稳定材料基层常被称为半刚性基层,为我国目前使用最广泛的路面基层类型。但无机结合稳定材料基层存在着一个较大缺点:因其本身容易产生收缩裂缝,故使路面形成反射裂缝。该文通过分析无机结合料稳定材料收缩裂缝的成因,提出了减少无机结合料稳定材料收缩裂缝的方法,以及如何减少无机结合料稳定材料收缩裂缝反射到路面的方法,为实际工程提供参考。     

沥青稳定碎石基层抗反射裂缝能力评价方法

通过模拟沥青稳定碎石基层实际受力情况,开发了简单易行的沥青稳定碎石基层抗反射裂缝能力试验方法;对6种沥青稳定碎石基层混合料进行抗反射裂缝试验研究,提出采用终裂寿命作为沥青稳定碎石基层混合料抗反射裂缝能力的评价指标。结果表明:沥青稳定碎石基层混合料的油石比越大或温度变形越小,则抗反射裂缝能力越好;6种沥青稳定碎石基层混合料的抗反射裂缝能力从优到劣依次为ATB30、BLF30、SUP30、CAVF30、SACPB30、ATPB30;沥青稳定碎石基层混合料的抗反射裂缝能力与其抗弯拉强度和空隙率有较好的相关关系。     

水泥稳定碎石基层材料干缩变形特性的试验研究

减少水泥稳定碎石基层材料的干缩裂缝,对延长半刚性基层沥青路面的使用寿命至关重要。根据目前国内高速公路水泥稳定碎石基层的使用情况,针对苏南地区高温多雨,水泥稳定碎石基层在湿度变化时易产生干缩裂缝这一缺陷,展开了相关试验研究。分析了水泥稳定碎石干燥收缩的影响因素,并从材料组成方面,探讨了减少水泥稳定碎石基层材料干缩裂缝的方法。结果表明:集料级配组成、失水率、暴露时间、强度、空隙率等,均对水泥稳定碎石基层材料的干缩变形特性产生明显影响。     

路面拓宽工程新老水泥稳定碎石基层拼接技术研究

对于半刚性基层沥青混凝土路面,新、老水泥稳定碎石的拼接效果对路面拓宽工程具有重要的影响.在调研的基础上,选择乳化沥青、水性环氧黏结剂等材料进行黏结性能比选.研究了新、老水泥稳定碎石纵向接缝室内模拟试验方法,通过劈裂强度和冻融劈裂强度指标评价不同黏结剂用量的使用效果.不宜采用振动压路机碾压新老水泥稳定碎石的接缝部位,而应采用胶轮压路机并增加压实遍数.研究表明,水性环氧黏结剂与水泥的混合物是一种良好的新、老水泥稳定碎石接缝的黏结材料.