水泥稳定砂砾的抗裂防治措施
水泥稳定砂砾属于半刚性基层,具有相对较高的抗压强度和一定的抗折强度。由于其整体
性好,抗冻害能力较强,材料来源广泛和相对较低的价格,现在已广泛应用于各个等级道
路工程中。但由于水泥稳定砂砾在使用过程中会产生较多的裂缝,限制了该基层的使用。许
多国家规范规定,水泥稳定类基层上要设置裂缝阻断层,以阻断水泥稳定类基层裂缝放射
到面层上来。
水泥稳定砂砾基层,产生裂缝的原因很多,下面就裂缝产生的原因和防治措施进行探
讨。
1 水泥剂量与材料组成影响开裂的因素和防治措施
1.1 选择适合的剂量是减少裂缝出现的有效措施。普通水泥是一种干缩性材料,水泥水
化结晶后,导致水泥浆收缩,影响到几乎所有的水泥制品。水泥稳定砂砾也不例外。澳大利
亚
Rawlings 对水泥稳定土进行了大量的试验。并得出了
“水泥剂量对于干缩应变的影响较大,
可能存在一个干缩应变最小的最佳水泥剂量
”。其试验数据表明水泥含量在 4%-6%之间时
干缩值较小并趋于稳定。
《公路路面基层施工技术规范》
JTJ034-93 中明确指出,水泥粒料和
水泥粒料土的水泥剂量在
5%-6%时,其收缩系数最小,超过 6%后混合料的收缩系数增
大,为减少混合料的收缩性,应控制水泥剂量不超过
6%。
1.2 合理的级配是提高强度和预防裂缝的有效措施。级配良好的水泥稳定砂砾,压实成
形后整体好,密实度较大。由于颗粒间嵌锁紧密可以得到较高的抗压和抗折强度是一个不争
的事实。保证结构强度达到或超过设计值,是保证水泥稳定砂砾,在使用过程中能承受住行
车荷载的考验而不开裂的必要条件。值得注意的是在注解中明确规定:集料中0.5mm以
下细土有塑性指数时,小于
0.075 mm的颗粒含量不应超过7%该规定是减少和防止水泥
稳定砂砾基层开裂的重要措施之一。有资料表明水泥稳定集料中小于
0.425 mm的颗粒含量
越多,其经水泥稳定后的干缩应变值也越大。在资料提供的试验数据中,
0.425 mm以下颗
粒含量最少的集料和
0.425 mm以下颗粒含量最多的集料,经水泥处置后90天干缩值竟
相差了
3.4 倍之多。这一试验结果充分说明了集料中小于 0.5 mm以下物质含量的多少,是
影响水泥稳定砂砾开裂的重要因素之一。需要引起足够的重视。
2 施工方法对开裂因素的影响和防治措施。
2.1 科学的施工方法提高水泥稳定砂砾的密实度和强度是减少裂缝的重要措施。众所周
知,在水泥稳定砂砾基层的强度不足,密实度不够时,在车行荷载的作用下,能够导致水
泥稳定砂砾基层的开裂。而影响水定砂砾密实度和强度的主要因素是基层含水量和碾压终了
的延迟时间。击实工作曲线是每位筑路工作者都能掌握和熟悉的,其中最佳含水量是指导我
们控制生产的重要指标。碾压控制砂砾的含水量接近最佳含水量,是保证密实度重要一环。
而水泥稳定砂砾,又具有非常独特的个性,那就是终碾延迟时间。延迟时间4h水泥砂砾混
合料能达到的干密度只有
2.18 g/cm 仅为无延迟时间的(2.37g/cm 3)92% 其强度则从无
延迟时间的
5.2 M pa降到 2.1 M pa降低了 60%。可见终碾延迟时间的长短对水泥稳定砂
砾的影响是十分巨大的。国外把延迟时间定在2小时是基本可行的。能较好保证水泥稳定砂
砾的密实度和强度。使密实度损失和强度损失控制在一个较好的范围,从而提高水泥稳定砂
砾的抗裂缝能力。
2.2 充分的养生和合理的时间间隔.是减少裂缝的重要措施。试验表明;水泥砂砾梁式
试件经7天保温养生后,暴露在室内自然温度和湿度下进行风干,试件干缩应变
sd 和平均
干缩系数
ad,都随暴露时间的增长而增加。水泥稳定砂砾试件,失水量在 2.0%以内时干缩
性较小,而超过
2.3%后混合料的干缩性急剧增加。有统计资料表明。养生期7天为晴天的路