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。     

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。     

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。     

本期导读

正在连续配筋水泥混凝土路面上加铺沥青层可以改善下部水泥混凝土路面的温度场分布状况,缩小低温季节钢筋位置温度与硬化温度之间的温度差,使得在保证一定裂缝宽度条件下,适当减少连续配筋水泥混凝土路面的配筋率……CRC+AC复合式路面配筋率设计指标研究(陈亮亮等,P1)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     

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.     

水泥稳定大粒径砾石在半刚性基层中的应用

减少细粒含量、增大粗料含量和最大粒径是减少半刚性基层裂缝产生的有效措施之一;结合中国北方高寒地带(内蒙古大部和东北部分地区)的气候、经济和材料特点,提出采用大粒径砾石作为较低等级沥青路面的基层以降低其裂缝的产生。并通过与水泥稳定砾石、水泥稳定碎砾石的抗裂强度、抗折强度、温缩性能和干缩性能的对比研究,证明了该措施的可行性。     

高速公路水泥稳定碎石基层抗裂设计方法研究

针对目前水泥碎石基层的应用现状,分析了水泥碎石基层沥青路面产生反射裂缝的成因,并结合强度、干温缩变形性能提出了综合抗裂指数的抗裂评价指标。结合某高速公路工程建设实际,采用综合抗裂指数对水泥碎石基层设计级配进行了评价,并据此对该高速公路水泥稳定碎石基层进行了优化设计。研究结论表明采用综合抗裂指数评价水泥碎石基层的抗裂性能是一种很关键的指标。     

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。     

水泥稳定基层强度与收缩性能研究

半刚性基层由于易产生收缩开裂从而导致沥青面层产生反射裂缝,影响沥青路面的路用性能。文中针对内蒙古的气候、经济、材料等特点,以不同结构类型混合料的性能为分析基础,探讨不同水泥剂量对其抗裂强度、抗折强度、温缩性能和干缩性能的影响规律。     

采用预裂缝技术减少水泥稳定类基层收缩裂缝

由于水泥稳定基层材料产生收缩裂缝难以避免,在荷载作用下,容易反射到路面形成反射裂缝,采用半刚性基层预裂缝技术对其进行处理,可以大大减少收缩裂缝的数量和严重程度(宽度和长度)。其施工工艺简便,就是在水泥稳定基层材料正常摊铺压实后1～3d内,采用钢轮振动压路机开到最大振幅进行稳步碾压。由于水泥稳定材料的自愈能力,振动碾压造成的强度暂时损失会随着时间逐渐恢复,因此预裂缝技术不会对基层结构产生破坏,也不会造成基层强度的降低。室内进行振动压实模拟,并采用无侧限抗压强度试验和收缩试验对碾压时机进行预判,现场碾压遍数和碾压时机采用土壤刚度仪进行控制。实践表明,预裂缝技术是一种有效而且廉价的减少收缩裂缝的施工措施。     

抗裂型骨架密实水泥稳定碎石基层施工技术研究

为研究抗裂型骨架密实水泥稳定碎石基层施工技术,本文介绍水泥稳定碎石结构的组成特性,依托某实际工程,根据贝雷法级配设计和基于干缩温缩试验的抗裂设计,确定了水泥稳定碎石基层原材料的各项参数,总结施工中的各项技术要点,并对施工后的路面进行裂缝调查。研究结果表明:采用骨架密实型水泥稳定碎石基层结构形式能有效减少路面裂缝的产生,对提高路面耐久性能,延长路面使用寿命具有重要意义。     

水泥稳定碎石基层裂缝的控制

在分析水泥稳定碎石基层裂缝产生机理的基础上,总结影响裂缝产生的因素。结合永武高速公路的建设,分析水泥稳定碎石基层在建设期出现裂缝的原因,并运用有限元等软件分析荷载引起路面破坏的变化趋势,计算结果表明当水泥稳定碎石未达到设计强度时．荷载对结构层的破坏远大于达到设计强度后的破坏。最后结合施工现场,从原材料、施工现场控制和施工组织等方面提出有效的控制措施。     

膨胀剂水泥稳定碎石路用性能研究

为减小水泥稳定碎石基层材料收缩变形量,增强其抗裂能力,采用向水泥稳定碎石材料中掺加适量膨胀剂.通过膨胀剂的微膨胀来减小材料的收缩变形.探讨了膨胀剂掺量及养护龄期对水泥稳定碎石路用性能的影响,并推荐采用90 d的劈裂强度来确定膨胀剂的最佳掺量.室内试验和实体工程均表明,膨胀剂能在水泥稳定碎石基层中产生微膨胀,抵消材料的部分收缩,增加其密实度,因此,掺膨胀剂水泥稳定碎石具有优良的路用性能.     

怀通高速公路骨架抗裂型水泥稳定碎石基层材料性能试验研究

结合怀通高速公路的工程实践,研究了粗骨料少粉料密实型水泥稳定碎石基层材料的体积性能指标、强度指标、刚度指标、收缩系数、抗裂指标进行了深入的试验研究,试验研究结果表明：骨架抗裂型级配水泥稳定碎石比悬浮型级配相比,具有更密实、强度更好、收缩性能好、抗裂性更强的特点。并且减少裂缝、节约造价。同时本文还结合怀通高速公路工程实践,对骨架抗裂型水泥稳定碎石基层的施工关键技术进行了研究。     

磨细矿渣改性超细水泥修补微裂缝的性能

针对目前存在的水泥混凝土路面裂缝无机修补材料的界面粘结强度低,且水泥路面早期裂缝一般为细小的微裂缝的问题,采用颗粒较小的超细水泥、磨细矿渣(GGBFS)及其他外加剂制备了水泥混凝土路面裂缝灌浆材料,对该类材料的力学性能和界面粘结性能进行研究,并通过微观试验分析揭示了材料宏观性能的改性机理。研究表明:磨细矿渣能通过微粒填充作用使超细水泥浆体的微观结构变得更密实,提高材料稳定期的力学强度;适量的磨细矿渣能改善灌浆材料的粘结界面微观结构,增加界面粘结强度。     

国外水泥砼路面改造的铡裂压实技术

水泥混凝土路面改造中 ,旧水泥路面反射裂缝的处理是关键。简要介绍国外已成熟应用的铡裂压实(CrackandSeat)技术。所谓铡裂压实 ,就是利用铡刀式钢板的自重 ,从一定高度垂直铡向水泥路面 ,由此而产生贯通混凝土板深的横向裂缝和表面的纵向裂缝。经过铡裂后的水泥混凝土路面层一般可直接用作沥青面层的基层     

微粘结级配碎石基层的性能分析

级配碎石柔性基层存在回弹模量小及永久变形大的缺陷,容易导致面层的网裂和过大的车辙;水泥稳定碎石半刚性基层存在干缩温缩大的缺陷,容易导致路面产生反射裂缝.从解决二者的缺陷入手,提出采用微粘结级配碎石作为路面的基层,通过室内试验确定不同水泥剂量的微粘结级配碎石材料的CBR值和无侧限抗压强度,以此分析合理的水泥剂量.结果表明...     

水稳碎石材料微裂损伤程度控制研究

为研究微裂技术对基层材料微裂损伤程度的控制,通过振动压实成型不同养生龄期试件进行抗压强度试验,根据抗压强度降低百分率反映水稳碎石试样的微裂损伤程度,分析养生1、2和3d后进行微裂的试样的振动时间与微裂损伤程度的关系,确定了振动压实仪一定振动参数下不同水泥剂量水稳碎石材料在不同养生龄期的微损伤程度所对应的振动时间。     

骨架抗裂型水泥稳定碎石在吴江市政工程的首次应用

水泥稳定碎石因其优良的路用性能广泛用于高等级公路及干线公路。是根据水泥、碎石、砂、和水按照一定比例进行配置的路面结构层承重结构,它具有强度高、水稳定性好的优点,由于水泥稳定碎石半刚性基层先天性干缩裂缝导致沥青混凝土面层反射裂缝,影响路面使用性能。国内外关于水稳半刚性基层抗裂及防止反射裂缝研究较多,成果颇丰。介绍了骨架密实型抗裂水稳设计及应用,有关经验可供相关专业人员参考。