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水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因及控制措施

2020-02-17 02:01成穎
建材與裝飾 2020年35期
關(guān)鍵詞:集料碎石水分

成穎

(太原市政建設(shè)集團有限公司第三工程公司,山西太原 030000)

水泥穩(wěn)定碎石具有良好的板體性能和力學性能,而且隨著時間的不斷推移,水泥穩(wěn)定碎石的強度也會變得越來越強,在實際的施工應(yīng)用過程中必須要引起足夠的重視,避免裂縫的形成而對碎石基層造成破壞,以至于路面的整體結(jié)構(gòu)性能下降,基于此,必須要加大力度分析水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的成因,同時也要采取相應(yīng)的措施予以控制,以更好的提高道路的整體性能。

1 水穩(wěn)基層裂縫的形成機理分析

1.1 初期收縮裂縫

這類裂縫在目前來說尤為可見,之所以會產(chǎn)生初期裂縫,其與水泥穩(wěn)定碎石中的水分蒸發(fā)密不可分,隨著內(nèi)部水分的不斷減少,導致水泥穩(wěn)定碎石的體積變小,如此一來便形成初期裂縫,這也是初期裂縫形成的主要機理,通常而言,這種裂縫多見于20d之后,并且其裂縫寬度在10~15mm之間。

1.2 中期內(nèi)應(yīng)力裂縫

中期內(nèi)應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的機理主要是由于水穩(wěn)基層自身材料受到溫度變化所引起的,使其拉應(yīng)力已經(jīng)完全超過自身所能承受的極限,所以這樣一來也就產(chǎn)生了裂縫,中期內(nèi)應(yīng)力裂縫在日常工作中也是十分常見的,一般來說,當材料中所含有的集料較多時則會產(chǎn)生溫縮裂縫,反之,則會產(chǎn)生干縮裂縫,無論形成何種裂縫都會對其造成不良的影響。

1.3 后期荷載外力裂縫

后期裂縫是在中期裂縫之后所形成的,其主要是由于路面在長時間的使用中會受到諸多因素的影響,使裂縫的寬度在不斷增大進而產(chǎn)生了網(wǎng)裂片區(qū)。

2 造成水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生的主要成因探討

2.1 干縮裂縫

在開展實際的施工作業(yè)的過程中,由于混合料中的水分含量也會變得越來越少,其體積也同樣會發(fā)生收縮變形,并且每相隔一段距離后就會有干縮裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生,而造成這種裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生的直接原因是,與混合料的配比情況和原材料有著莫大的關(guān)聯(lián),由于混合料在凝結(jié)硬化的過程中,水泥在遇到水分后會直接產(chǎn)生水化反應(yīng),并在此過程中導致大量的水分消失,而且這種現(xiàn)象會隨著水泥含量的增加,其反應(yīng)會變得更加顯著,除此之外,在施工的過程中如若外界溫度較高,混合料中的水分也會散失較快,這樣也會產(chǎn)生干縮裂縫。

2.2 溫縮裂縫

一般來說,在水泥穩(wěn)定碎石基層中,水泥的成分占比在5%左右,并且一旦混合料在使用的過程中產(chǎn)生硬化現(xiàn)象,在與水接觸后會發(fā)生化學反應(yīng)并釋放出大量的熱量,以至于水泥內(nèi)部的溫度迅速升高,另外,由于水泥內(nèi)部的散熱速度十分緩慢,所以一旦水泥內(nèi)部的溫度過高,高于標準值后則會導致水泥發(fā)生膨脹現(xiàn)象,而在此過程中,混合料的外部位置仍然會受到低溫因素所影響,兩者之間會形成較大的溫度差,導致收縮現(xiàn)象的產(chǎn)生,最終則會導致裂縫的發(fā)生,除此之外,如若極限的抗彎拉強度低于預應(yīng)力,這樣一來極其容易產(chǎn)生橫向溫縮裂縫,故此,再開展實際的施工應(yīng)用中時,需要高度注意切勿不可在溫度較高的狀況下進行作業(yè),以免產(chǎn)生不必要的裂縫。

2.3 網(wǎng)狀裂縫

當市政道路中局部位置彎沉過大且在持續(xù)性的外力作用下,則會產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫,這種網(wǎng)狀裂縫相比于上述兩種裂縫而言其破壞性更強,一旦產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫且不能夠及時得到處置,則極為容易在下雨天,由于雨水的滲入使得裂縫加劇,最終也會對道路的使用穩(wěn)定性造成影響,一般來說,前期的橫向裂縫是以一種網(wǎng)狀的細紋所呈現(xiàn)出來的,與此同時,裂紋的位置基層中也會有水分散失掉,一旦水分大量的散失必然會導致裂縫的進一步擴大,此時如若在外力的作用下則會極其容易引發(fā)基層塌陷產(chǎn)生。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的具體控制措施

3.1 集料的影響

集料的含量多少也會對水穩(wěn)基層裂縫的產(chǎn)生造成較大的影響,故此在應(yīng)用集料的過程中必須要合理化的把控其集料的質(zhì)量以及含量,一般來說,細集料相比于粗集料而言其強度會低許多,并且其干縮系數(shù)也會大許多,這樣一來,若受到外界持續(xù)性應(yīng)力的影響會使得水穩(wěn)基層產(chǎn)生裂縫,尤其是低強度的區(qū)域更容易產(chǎn)生裂縫,與此同時,礦料的塑性指數(shù)以及細粉料的具體含量多少等也都會影響到其裂縫的產(chǎn)生,并且干縮系數(shù)與這兩者之間是呈正比例關(guān)系的,細粉料的塑性指數(shù)和含量越大,其干縮系數(shù)也會越大。

3.2 原材料的選擇

選擇適宜的道路施工材料對提高道路工程的整體質(zhì)量具有極其重要的意義,在針對于實際的水泥穩(wěn)定碎石基層施工中,應(yīng)當首選符合國家相關(guān)規(guī)定的水泥,如標號為P.O 42.5級緩凝水泥,在初凝的過程中其時長必須要超過3h,同時在終凝環(huán)節(jié)中,其時長應(yīng)為6—8h,并且也要嚴格控制水泥的用量,最大限度的減少裂縫產(chǎn)生的概率。

3.3 含水量的控制

嚴格控制含水量也是一項十分重要的工作,含水量會在一定程度上影響著路面的壓實效果,簡而言之就是會對裂縫的產(chǎn)生造成相應(yīng)的影響,所以必須要加強重視對含水量的控制工作,同時為了能夠有效的避免由于水分流失的原因而對市政道路路面造成影響,務(wù)必要讓材料中的含水量高出標準值,這樣一來能夠最大限度的避免由于水分過少而產(chǎn)生裂縫。

3.4 拌和與攤鋪

當前在市政道路路面工程施工的過程,主要是以水泥穩(wěn)定碎石和穩(wěn)定粒料相結(jié)合的形式來實現(xiàn)集中式的生產(chǎn),而且在正式對道路進行施工前應(yīng)當先要對所使用的混合料進行拌合與調(diào)試,并結(jié)合混合料的實際情況來將配料皮帶的轉(zhuǎn)速予以明確,并且只有在通過試生產(chǎn)后的情況之下方可投入到實際的項目中進行應(yīng)用,這樣一來能夠最大限度的保障基層的整體施工質(zhì)量,在混合料的拌合過程中應(yīng)當確保集料計量的準確性,同時對于水泥的實際用量多少以及水的含量等等,都有著十分嚴格的要求,同時也要對混合料攪拌均勻,保障混合料的質(zhì)量,這樣一來能夠有利于避免裂縫的產(chǎn)生。

在混合料的運輸環(huán)節(jié)中,應(yīng)當盡快地將拌合后的混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場中,并且在運輸?shù)倪^程中也要做好有關(guān)的防護措施,避免在運輸?shù)倪^程中導致水分散失,而在混合料的攤鋪環(huán)節(jié)中,要結(jié)合現(xiàn)場的施工情況以及混合料運抵施工現(xiàn)場等多方因素加以綜合考慮,避免攤鋪機速度過快,而導致混合料無法及時供應(yīng)上,如此一來會對其施工效率和施工的整個質(zhì)量等各方面都會造成相應(yīng)的影響,此外,在卸料車和運輸車中都要配備具有經(jīng)驗豐富且指揮能力強的人員,以最大限度的保障車輛的合理化運行,同時也保障了卸料間距的科學性,降低攤鋪的難度,另外在針對于攤鋪機收放料的工作中也應(yīng)當降低其難度,在此過程中一旦發(fā)生了離析那么需要采取有關(guān)的措施進行解決,以確保配比的穩(wěn)定性。

在碾壓環(huán)節(jié)中,應(yīng)當結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況如壓實度和攤鋪厚度以及水泥穩(wěn)定碎石基層的特性等要予以確定壓路機的型號和具體的碾壓次數(shù),若在碾壓的過程中采用膠輪壓路機,那么會導致在相同位置的碾壓時間有所延長,而且也會導致有揉搓效果產(chǎn)生,其優(yōu)勢在于能夠促使水泥穩(wěn)定碎石基層變得更加的密實,進而以達到提高市政道路路面整體質(zhì)量的目的,有效的避免裂縫的產(chǎn)生。

3.5 養(yǎng)護

一旦碾壓工序結(jié)束后,則會進入到最后一道養(yǎng)護工序中,在此環(huán)節(jié)中加強重視道路養(yǎng)護對提高道路的整體質(zhì)量具有極其重要的作用,應(yīng)當用草袋或麻袋以及塑料薄膜對道路進行覆蓋,同時由于水分和水泥之間會發(fā)生水化反應(yīng),如若大量的水分丟失則會影響這兩者之間的水化反應(yīng)的發(fā)生,以至于對水泥硬化強度造成一定的影響,特別是要重點注意在高溫天氣下進行施工作業(yè)時,務(wù)必要采取有關(guān)的措施避免水分過度的蒸發(fā),反之,在冬季進行施工作業(yè)時,則要及時的采取相應(yīng)的防凍措施,其主要原因在于若外界環(huán)境溫度較低時,如0℃以下,則有可能會造成未成型的混合料發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象,導致體積膨脹,導致混凝土的強度無法達到設(shè)計標準。

4 結(jié)束語

綜上所述,影響水穩(wěn)碎石基層裂縫產(chǎn)生的因素較多,其中包括了外界因素同時也包括內(nèi)在的自然因素,所以要想有效的避免裂縫的產(chǎn)生,必須要加強重視各個環(huán)節(jié)的施工,同時也要對影響其裂縫成因加以分析,并采取切實有效的措施進行解決,以確保路面的是公共質(zhì)量能夠達到設(shè)計標準要求,進而延長道路的使用壽命。

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