浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施
浅谈水稳基层裂缝成因及防治措施
浅谈水稳基层裂缝成因及防治措施摘要:在道路工程中,水稳碎石基层被广泛应用到路面基层。
但水泥稳定碎石在施工中很易出现裂缝。
文章从裂缝产生的原因进行分析,从而找到防治措施。
关键词:公路工程;水稳碎石;基层裂缝;防治Abstract: On the road works, water stable macadam base has been widely applied to the pavement base. Cement stabilized crushed stone in the construction is very prone to cracks. The article analyzed the causes of cracks in order to find preventive measures.Keywords: highway engineering; water stability gravel; base crack; prevention一、裂缝产生原因分析1.裂缝种类和产生的原因1.1温缩裂缝形成的原因混合料中通常是含有5%左右的水泥,正是由于混合料中含有一定比例的水泥成分,所以水泥稳定碎石具有热胀冷缩的性质。
当混合料发生硬化时,水泥发生水化作用会释放出相当多的热量,但由于其内部散热缓慢,所以其内部温度会比较高。
温度越高,其内部体积膨胀程度就越大,而水泥的外部是很容易遇冷发生收缩,这样其内部不断的膨胀,外部不断的收缩,内外之间就会产生一个比较大的应力。
如果其极限抗弯拉强度小于应力的大小,这时就会发生常见的横向分布状的温缩裂缝。
1.2干缩裂缝形成的原因①水泥稳定碎石在干燥的空气中会发生硬化现象,所以水泥稳定碎石中的水分越少,其体积发生收缩变形就越严重,水泥稳定碎石上就会在一定的间隔处产生比较均匀的干缩裂缝。
②水泥稳定碎石形成干缩裂缝的原因还与其他因素有关系,如水泥的含量、水的多少和碎石集料等有着千丝万缕的联系。
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因及防治措施
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因及防治措施水泥稳定碎石基层由于它具有良好的稳定性、耐用性等优点,而被广泛运用在公路与城市道路的建设上,成为我国应用最为广泛的一种半刚性的基层材料之一。
水泥稳定碎石存在着缺点,水泥稳定碎石脆性大且抗变形能力弱,当温度和湿度发生变化的时候,就容易产生裂缝。
裂缝的产生会导致路面的耐用性变弱,强度降低,路面会出现不平整的现象,严重影响了路面的美观和行车舒适性。
综合分析公路与城市道路水泥稳定碎石基层的施工技术特点,探析路面产生裂缝的原因,并从中提出有效防治裂缝的方法,保持路面的美观度和行车舒适度,延长道路使用寿命。
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因1、车辆重复性荷载引发裂缝。
车辆反复性荷载性裂缝通常发生在基层的底部。
在车辆重复荷载的过程中,基层面底部会发生拉应力,当拉应力已经超出所用材料的强度极限时,水泥稳定碎石基层的底部就会产生裂缝。
车辆荷载重复作用下,水泥稳定碎石基层的底部裂缝就会慢慢的扩大并延伸到沥青面层,路面就会显现出裂痕。
2、材料温度胀缩性导致裂缝。
水泥稳定碎石基层是一种半刚性质的材料,是由水、胶凝料和集料混合后组成的。
半刚性材料的脆性很大,对温度具有很强的敏感度,容易产生温度性裂缝。
在温度较低的情况下,水泥稳定碎石材料就会产生膨胀收缩的反应,同时出现路面翘曲的现象。
当水泥稳定碎石材料上面的温度较下面的温度低时,由于材料的深度不一样,使得材料的收缩程度也不一样,最终就会导致路面板出现翘曲的现象,引发路面分裂。
路面板并不是导致路面分裂的主要原因,材料温度的热胀冷缩应力才是导致路面分裂的重要因素。
水泥的水化过程会放出很多的热能,而且水泥稳定碎石材料散热能力弱,再加上沥青表层有麻袋等杂物的覆盖,使得水泥稳定碎石材料内部的温度增加,从而产生膨胀的现象。
而水泥稳定碎石材料外部的温度降低就会产生冷缩的效应。
热胀冷缩的不断交替,形成巨大的拉应力,导致水泥稳定碎石表层的开裂。
3、材料水分干缩引发裂缝。
水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因分析及处治措施
水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因分析及处治措施水泥稳定碎石基层是一种常见的路面基层材料,它由水泥、石子和水等成分混合而成。
然而,在使用过程中,往往会出现纵向裂缝的问题,给路面使用带来不便和安全隐患。
下面将针对水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因进行分析,并提出相应的处治措施。
一、产生纵向裂缝的原因分析1.基层结构问题:水泥稳定碎石基层的施工工艺和材料选择对纵向裂缝的形成有重要影响。
若基层的密实程度不够,会导致基层变形,同时也会增加裂缝的产生。
2.作用环境的变化:路面基层会受到来自车辆和气候变化等因素的影响,在重载下会造成基层变形,形成裂缝,也可能是因为干湿循环而引起基层收缩膨胀变化,导致纵向裂缝的产生。
3.混凝土固化过程中的收缩变化:在水泥浆混凝土固化过程中,随着水泥的固化,会产生一定的晶体收缩,这种收缩变化有可能导致纵向裂缝的形成。
4.不当的施工方式:基层施工时,如果没有控制好水泥浆混凝土的密实度,或者施工速度过快,也容易造成纵向裂缝的产生。
二、处治措施1.提高材料的质量:在材料选择方面,可以采用合适的石子和水泥混合比例,并选择高质量的材料来制作水泥稳定碎石基层,以提高基层的抗裂性能。
2.加强基层的施工工艺:在施工过程中,可以加强基层的压实与振动,提高基层的密实度,以减少基层的变形,从而降低纵向裂缝的发生概率。
3.采用控制浇筑方式:在混凝土固化过程中采用适当的浇筑方式,控制浇筑的速度,以减少水泥固化过程中的收缩变化,减少纵向裂缝的产生。
4.加强养护措施:在水泥稳定碎石基层施工完成后,应及时进行养护。
在夏季高温天气下,可以采用浇水降温的方式,降低温度对基层的影响,减少纵向裂缝的产生。
5.对已产生的纵向裂缝进行及时修复:若基层已经产生纵向裂缝,应及时进行修复,可以采用填充材料或加强固结的方式进行修复,以降低裂缝的扩大程度。
综上所述,水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因有很多,可以从材料、施工工艺和作用环境等方面进行分析。
水泥稳定碎石层裂纹产生的原因及防治措施
水泥稳定碎石层裂纹产生的原因及防治措施摘要:在市政道路工程中,水稳层产生裂缝的现象比较普遍,所以我们要了解水稳层出现裂缝的类型以及产生的原因,做好提前防范措施,避免在施工过程中出现各种问题。
关键词:水泥稳定碎石;裂缝;路基;原材料;压实一、裂缝类型1、干缩裂缝水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时,随着水分的减少,体积将收缩变形,每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。
水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。
2、温缩裂缝水泥稳定碎石中含有4%或者5%的水泥,因而混合料就具有热胀冷缩的性质。
水泥进行水化反应时会放出较多的热量,会使内部温度升高,如果与其表面温差过大,就会产生较大的温度应力,从而导致裂缝。
温缩裂缝多数是横向分布。
3、网状裂缝网状裂缝也叫“龟裂”,它是由于局部弯沉太大,在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝,如遇下雨,则渗水,在外力作用下引起翻浆。
初期时仅为网状细裂纹,随着时间的推移,裂纹处基层内部的水分继续蒸发,裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。
在外力作用下,基层呈塌陷状。
4、纵缝纵缝主要表现为延道路形成方向开裂,可延伸至数米甚至数十米。
二、裂缝产生原因及解决办法1、路基及水稳层压实度不合格在碾压时,压路机吨位与碾压遍数不够,碾压厚度过厚,不符合施工规范要求。
路基一般分层控制在每层20-30cm,水稳层一般控制在每层10-20cm;考虑因素有道路不同等级、工程量大小、施工条件和工期要求等,合理选用压实机具;据材料类型、湿度、设备及场地条件,选择压实方式;按压实度要求,确定压实遍数;施工过程中要有专人检测压实度,并做好记录;注意一定要做好排水措施,及时清理积水。
2、原材料不合格(1)原材料的级配差:混和料中所用的主要材料是碎石,如果过大或过小的颗粒含量过多,混和料的空隙率将增大,其嵌挤力就减小,稳定性差,密度低。
对成型路段压不得,容易引起局部离析现象,大大降低其质量,对路面的承重是极为不利的。
水泥稳定碎石基层裂缝的成因浅析及防治
水泥稳定碎石基层裂缝的成因浅析及防治水泥稳定碎石基层广泛用于路面工程中,其具有强度高、耐久性好等优点。
但在使用中,常常会发现水泥稳定碎石基层裂缝比较严重,影响道路使用和寿命。
因此,对水泥稳定碎石基层裂缝的成因和防治措施进行深入研究非常重要。
一、水泥稳定碎石基层裂缝的成因1.施工不规范水泥稳定碎石基层的施工过程需要严格按照规范进行,如掌握混合比例、完整性等方面要求,但是有些施工单位为了节省成本,可能会忽略这些细节。
这就容易使得水泥稳定碎石基层出现裂缝、凝结不完整等问题。
2. 施工环境不良施工环境也是影响水泥稳定碎石基层裂缝的成因之一。
如果施工现场环境不良,如气温过高、空气湿度太大等,会导致水泥稳定碎石基层的混凝土发生急剧干燥和收缩,致使裂缝不断出现。
因此,在施工之前,要对环境进行仔细评估,尽可能选择适合的环境条件。
3. 设计不合理有时,水泥稳定碎石基层出现裂缝的原因也可能是设计不合理。
如果设计的基层结构不坚固、设计参数不合理,就会影响基层的强度和稳定性,导致水泥稳定碎石基层出现裂缝。
二、水泥稳定碎石基层裂缝的防治1. 设计合理设计需要有合理的设计参数和基层结构,综合考虑地基承载力、水稳性等因素。
同时,要针对性地制定施工方案,进行严格的施工管理。
2. 施工质量控制施工之前,要对施工场地进行评估,确保施工环境的良好。
在施工过程中,要对混合比例、自然固结、振实度、湿度等方面进行有效的控制。
如果出现异常情况,要及时处理,保证施工效果达到要求。
3. 后续养护水泥稳定碎石基层的养护也很重要。
首先要进行初期的养护,保证混合料能够有效的固定在基层上,防止环境因素对基层的影响。
其次,要按照设计要求进行定期检查,及时发现问题并加以处理。
4. 选用高质量的材料水泥稳定碎石基层的质量与材料的质量密切相关。
原料的质量会对基层的强度、耐久性等产生很大的影响。
因此,要选择优质的粗、细骨料和水泥等材料,确保混合料具有高质量和稳定性。
水泥稳定碎石基层的裂缝成因分析与防治对策
水泥稳定碎石基层的裂缝成因分析与防治对策摘要:本文介绍了水泥稳定碎石基层裂缝以及相关危害,对其成因进行了分析,并且有针对性地提出了相关的优化措施。
关键词:水泥稳定碎石;裂缝成因;解决措施引言:水泥稳定碎石基层被广泛应用于当前的道路施工过程中。
但是水泥稳定碎石基层这种材料在施工过程中很容易受到外界环境因素的影响而产生裂缝,进而导致这种材料的刚度与水稳定性也受到影响,甚至会导致道路工程的路面发生严重的裂缝,影响道路工程的质量。
1各类水泥稳定碎石基层裂缝以及其危害1.1干缩裂缝现象干缩裂缝是由于水泥在硬化的过程中,整体的体积会缩小的问题。
特别是在水泥稳定碎石基层在碾压完成后,由于外界温度变化的影响而导致基层中的水分减少,这样整体水泥的体积就会变小。
对于基层水泥来说,其中的水分主要是分为毛细水与结合水两种,通常情况下随着外界温度的变化,基层水泥中的毛细水首先逐步开始蒸发,此时水泥的体积就会逐渐开始变小,后续过程随着结合水也在逐步的蒸发,进而导致水泥干缩进一步加剧,这样就会导致水泥稳定碎石基层中出现裂缝,影响整体路面工程的质量。
1.2温度裂缝现象通常情况下,水泥稳定碎石基层中水泥掺和量大约在4.5%~5.5%[1],因此如果水泥稳定碎石内部与外部之间的温差高于25℃,那么就很容易产生温度裂缝。
产生温度裂缝的主要原因,就是因为水稳混合料在进行凝固的过程中,水泥会释放大量的水化热,导致水泥稳定碎石基层中的温度急剧上升,进而使得内部与外部的温差较大出现温度裂缝。
1.3网状裂缝现象网状裂缝的产生是由于道路在施工过程中局部弯沉值过大,进而使得道路局部的应力集中在一个地方,远远超出了水泥稳定碎石基层的强度,这样就会使得其结构被破坏。
网状裂缝是一种较为严重的施工危害,如果在施工过程中遇到下雨天,外界的雨水通过网状裂缝流入到路基中,会严重影响到路基整体的质量,再加上外界车辆的荷载较高,会导致网状裂缝进一步加剧,整体道路工程的安全质量受到影响。
水泥稳定碎石基层横向裂缝产生的原因分析及处理措施
水泥稳定碎石基层横向裂缝产生的原因分析及处理措施发表时间:2019-01-14T10:36:36.813Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第30期作者:顾正东[导读] 水泥稳定碎石基层是由水泥、碎石、和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构,也是底基层与路面两层的中间结构苏州市吴中长润交通项目管理有限公司江苏苏州 215000一、提出问题水泥稳定碎石基层是由水泥、碎石、和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构,也是底基层与路面两层的中间结构,它具有强度高、水稳定性好的优点。
但由于水稳料固有的干缩性、温缩性,表面产生裂缝是不可能完全避免的,水泥稳定碎石基层的裂缝也是一种常见病害。
水泥稳定碎石基层裂缝大致分为初期裂缝(水稳完工后30天产生),中期裂缝(水稳完工后180天产生),后期荷载外力裂缝。
某一级公路基层施工产生横向贯穿裂缝的水泥稳定碎石段落的施工时间为xx年10月28日下午,是水泥稳定基层完工后30d内产生的横向裂缝,缝宽1mm~2mm,具体位置桩号为KX+525。
北侧KX+525段落照片现场取芯照片二、裂缝形成的原因分析1.配合比设计不合理,或生产配比控制不严:全线水泥稳定碎石按批准的配合比生产,后场拌合楼有项目部和监理组专人检测和监控,水泥稳定碎石级配符合设计要求,该原因应该排除。
2.水泥用量越大,基层刚性越大,越易产生干缩性裂缝,缝宽也越大:经查该段当天水泥剂量最大为4.2%,不超过水泥控制剂量4.5%(水泥设计剂量为4.0%),该原因应该排除。
3.拌合不均或摊铺时离析严重,会产生裂缝:该段落在进行水泥稳定碎石施工时,项目部和监理组全程旁站,未发现混合料有严重离析的现象,该原因应该排除。
4.碾压时含水量偏大。
表面起拱,而且基层成型后水分散失愈多,形成的裂缝愈多:经查当天混合料含平均水量为4.5%。
不超过混合料最佳含水量4.6%(见附件)裂缝表面无起拱现象,无压路机轮迹,该原因应该排除。
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因及防治措施
平 整 并 在 填 土 边 缘 设 置 安 全 标 杆 。路 些 不 同 的 层 次 . 寻 找 出较 为 普 遍 的层
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的 基础 .根 据 这 个 目标 我 们 去 编 排 流 要 求 ,还 存 在什 么 问 题 .如何 去 解 决 ,
行 。 砌 筑 边 坡 应 与 填 心 大 致 保 持 在 同 水 作业 计 划 .同 时 根 据 恢 复 定 线 及 原 地 如 何 去 调 整 ,都 要 制 定 出 相应 方 案 .并
高 .承 载 力 大 .抗 冻 性 好 .良好 的 整体 基 层 并 反 射 到 路 面 .更 严 重 的 是 路 表 水 时 . 由于 表 面 水 分 蒸 发 和 内部 发 生 水化
力 学 特 性 和 稳 定 性 .材 料 来源 丰 富 ,价 通 过 裂 缝 进 入 路 面 结 构 渗 入 路 基 .导 作 用 致 使 水 分 不 断 减 少 而 引 起 收 缩 . 格 低 廉 .是 广 泛 应 用 的 一 种 半 刚 I " t 路 面 致 路 面 结 构 过 早 破 坏 严 重 影 响路 面 的 其 产 生 原 因是 混 合 料 中游 离 水 的 减 少 , 的 基 层 材 料 .水 稳 硬 化 后 形成 板 状 半 刚
如 夜 间 施 工 时 ,应 有 良 好 的 照 明 路 基 施 工 中 的特 殊 的 点 .路基 施 工就 是 会 的经 常召 开更 有 利 于 工 程 质 量 与 进 度
水泥稳定碎石基层裂缝成因及预控措施
水泥稳定碎石基层裂缝成因及预控措施【摘要】水泥稳定碎石基层是直接位于沥青面层或水泥混凝土面板下方,按照一定比例,将水泥、粗细集料以及水配制形成的路面构造层承重构造,基层可以是一层也可以是两层,具有较高的强度以及良好的抗水损效果。
然而假设控制不当,那么容易有早期裂缝产生。
【关键词】水泥稳定碎石;基层裂缝;形成原因;预控措施;1 裂缝成因分析(1)水泥稳定碎石裂缝主要是材料收缩造成的,水稳碎石材料在温度或失水作用下的开裂模式可以直观地理解为在温度或失水作用下产生的收缩应变超过了材料自身所能承受的最大拉应变,水泥稳定碎石基层在外界温度变化时较大的收缩是导致基层裂缝和产生沥青反面层反射裂缝的主要原因。
(2)在集料筛分结果的基层上,设计了A、B、C三种矿料级配,见下表:3种混合料级配表表1三种级配都在标准推荐的级配范围内且最大粒径相近,级配A中4.75mm以下的细集料含量多;级配C中粗集料含量多,4.75mm以下的细集料含量少;级配B接近标准级配范围中限。
室内用5%、6%水泥和级配B的集料参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中相关试验方法,分别制备40cm×10cm×10cm的中梁试件,进展干缩和温缩试验。
试验结果见图1:从图1和图2中可以看到:干缩应变随着试件暴露时间的增加而增加,在后期接近风干状态时增加趋缓;随着时间的延续,失水率在不断增加,但在失水初期约一周内增加迅速,之后变化的趋势越来越平缓,这也是水稳碎石施工完成后要进展保温养生的原因;水泥剂量对干缩应变有影响,在干缩应变与时间关系曲线中第5d,2种水泥剂量的试件干缩应变差为23.5×106,到第20d增大为169.2×106,因此为减少混合料的干缩性,应严格控制水泥剂量。
从图3中可以看到:水泥稳定碎石的温缩应变随温度的增加而增大;从总体看,与干缩应变相比,在正温度范围内温度引起的温缩应变要小的多;水泥剂量的变化对水泥稳定碎石温缩的特性影响不明显。
浅谈水泥稳定碎石基层裂缝的成因及防治措施
浅谈水泥稳定碎石基层裂缝的成因及防治措施目前高等级公路路面基层大部分采用水泥稳定碎石基层,由于受外界环境、温度、气候、荷载的影响,水泥稳定碎石基层易产生裂缝现象,严重影响路面的使用寿命。
文章主要结合工程实践,主要阐述了水泥稳定碎石产生裂缝的主要原因,从中提出了水泥稳定碎石基层裂缝的控制措施,旨在为解决路面开裂问题提供参考与借鉴。
标签:水泥稳定碎石基层;裂缝;原因分析;防治措施水泥稳定碎石基层是将一定级配的集料与水泥和水一起拌和后,在最佳含水量状态下碾压成型,经过养生达到一定强度的路面基层结构。
此基层是一种半刚性结构。
水泥稳定基层容易产生裂缝是影响沥青混凝土面层破坏的关键因素。
若不及时处理,雨水从裂缝内向下渗透,沥青混凝土和基层裂缝缝隙处充满自由水,在车辆荷载反复冲击下,就会使沥青混凝土中粘附在碎石表面的沥青剥离,基层的细集料形成泥浆被挤压出路面,沥青混凝土路面出现坑洞、碎裂、松散,造成沥青混凝土路面早期破损,影响其使用寿命。
因此,对基层裂缝原因分析并制定相应的防治措施,将有助于完善基层施工工艺,提高路面施工质量。
文章以某一道路基层施工出现的纵横向裂缝为背景,从地质条件、外部环境以及施工工艺等方面进行了分析,提出了相应的防治措施。
1 水泥稳定碎石作用原理及裂缝产生机理水泥稳定碎石是较为常见的一种半刚性的基层结构,是以级配碎石作骨料,采用水泥作胶凝材料,按嵌挤作用原理摊铺充分碾压,强度主要依靠碎石间的嵌挤和水泥的胶凝作用,形成的较高密实度,水泥硬化后形成的板状半刚性体。
特点是极大地提高了路面的承载力,具有很高的强度和刚度。
它的初期强度高,并且强度随龄期而增加结成板体,抗渗和抗冻效果较好。
但由于水稳料固有的干缩性、温缩性,表面容易产生裂缝,影响到基层本身、路面面层的稳定性,影响其使用性能。
水泥稳定碎石产生裂缝主要有以下几个方面。
1.1 水分蒸发产生干缩裂缝水泥稳定碎石生产时主要由水泥与各种级配粒料和水拌和。
水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析及防治措施
水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析及防治措施水泥稳定级配碎石基层是道路工程中最为常见的路面结构之一,它具有承载能力和稳定性较好的特点,大大提高了道路使用寿命和安全性能。
然而,在实际使用过程中,水泥稳定级配碎石基层还是会产生各种各样的问题,其中最为严重的就是裂缝问题。
一、裂缝成因分析水泥稳定级配碎石基层裂缝产生的根本原因是由于它所处的环境和承载能力不断变化,从而导致了内部应力的变异,最终导致了裂缝的发生。
更具体地说,以下是裂缝产生的一些重要原因:1. 基层质量不合格水泥稳定级配碎石基层的施工质量对其使用寿命有着非常重要的影响。
如果基层施工质量不合格,就会导致基层内部出现各种问题,例如坍塌、起翘、空洞等,这些问题会加重基层的变形和应力,最终导致裂缝的产生。
2. 大温差及其他气候因素水泥稳定级配碎石基层的使用环境是非常恶劣的,尤其是在一些气候条件不好的地区,例如高寒地区和多雨地区,它很容易受到大温差、高温、低温和雨雪的影响而产生裂缝。
3. 车辆荷载和频次水泥稳定级配碎石基层一般都是用来承受车辆荷载的,因此,高频率和过重的车辆荷载都会对基层的稳定性造成很大的影响。
在长期的车辆荷载下,基层会逐渐出现变形,并且会加重基层内部的应力,最终导致裂缝的产生。
二、裂缝防治措施了解了水泥稳定级配碎石基层裂缝的成因,我们就需要采取相应的措施进行防治了。
以下是一些常见的防治措施:1. 采取合理的施工质量为了避免水泥稳定级配碎石基层在施工过程中出现问题,我们必须要采取合理的施工质量标准,例如要确保基层的材料质量合格、压实度符合标准等。
2. 采取适当的调整及防御策略在高寒地区和多雨地区的道路上,我们应采取相应的防御措施来避免大温差和雨雪对水泥稳定级配碎石基层的影响,例如可以在基层表面进行涂层加固,以防止雨水渗透导致基层内部结构的破坏。
3. 加强养护工作对于水泥稳定级配碎石基层,加强养护工作也是非常关键的。
例如及时清理道路,修补裂缝,进行灰尘控制等措施,可以有效地延长水泥稳定级配碎石基层的使用寿命及防止裂缝的产生。
水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治措施
工作探索2018年第15期411 水泥稳定碎石基层裂缝产生原因1.1 干缩裂缝水泥稳定碎石在施工完毕后会在空气中慢慢硬化,而混合料中水分不断蒸发变少,体积慢慢收缩,间隔一段距离便会由均匀干缩裂缝出现。
而导致此情况出现原因在于水泥稳定碎石构成要素,在进行凝结硬化环节,水泥会出现水化热,需要耗费许多水分。
而水泥所占比例越大,其水分也会消耗越多。
此外,因为碎石集料表面需要吸附水,所以细料所占比例越多,所需吸附水分也就更多。
不仅如此,在实际作业环节,含水量越多,其水分散失也就越大,所以非常容易出现干缩裂缝。
1.2 湿缩裂缝因为水泥剂量在整体水泥稳定碎石混合料中所在比例在 %以内,所以在凝结硬化环节会散发出大量热量,因此会出现热胀冷缩情况。
在刚刚硬化阶段,水泥水化会产生许多热量。
而因为散热速度不快,所以热量积聚于内部导致其温度不断上升,进而致使内部体积变大。
如若此时外部温度下降,会出现热胀冷缩现象,一旦其所产生应力超出最大抗弯拉强度就会出现温缩裂缝。
1.3 纵缝在实际作业环节,部位部分基层或土基压缩度并为达到相应标准要求而导致早期裂缝出现。
此外,城市快速路基层养护7天后,由于管理力度不足,土基有沉降情况出现也会致使基层纵缝情况出现;部分基层在22cm 以上,在实施分层摊铺、碾压过程中,在首层碾压成型是其厚度不足,虽然进行了有效养护,不过其承载能力依旧不足,同样会致使纵缝出现。
1.4 网状裂缝网状裂缝又被称为“龟裂”,其出现通常是因为受到外力作用,局部弯沉多大,从而使结构出现一种具有较大破坏性裂缝。
如若碰到雨天,雨水积聚会深入基层,在外力作用下会出现翻浆现象。
在裂缝初期,只是网状细裂纹,而长期在外力影响下,加上裂缝处水分蒸发,导致基层出现塌陷,裂纹逐步扩大最后呈现出发散型裂纹。
2 水泥稳定碎石基层裂缝的防治措施2.1 严格控制原材料首先,应当要严格把控水泥材料,通常使用铺硅酸盐水泥,标号在32.5R 以内,控制其剂量在6%以内,而且水泥配比还需通过设计、实验室以及生产配合比以及经过现场调试后方可确定下来。
水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及预防措施
水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及预防措施
1.基础材料的选择:基层材料的选择不当,比如水泥稳定碎石中粒径分布不均匀、过多的细粒子存在等,会导致基层的强度和稳定性不够,从而容易产生裂缝。
2.施工工艺:施工工艺不当也是裂缝产生的原因之一、比如施工速度过快,导致基层材料没有充分浸湿和养护,会使其强度发展不良,易出现裂缝。
此外,如果施工过程中的仪器设备不当,也可能会产生振动引起裂缝。
3.负荷荷载:基层承受的荷载超过了其承载能力,导致基层变形,进而产生裂缝。
这种情况通常出现在道路承载交通荷载过于集中或过重的地方。
为了预防水泥稳定碎石基层裂缝的产生,可以采取以下措施:
1.合理选择材料:选择合适的水泥和稳定碎石材料,要求其粒径分布均匀,配合比适宜,以保证基层的稳定性和强度。
2.注意施工过程:控制施工速度,避免过快或过慢,确保基层材料充分浸湿和养护。
此外,在施工过程中要注意使用适当的仪器设备,避免振动对基层产生不良影响。
3.合理设计荷载:根据实际道路使用情况,合理设计道路的结构和荷载,以确保基层的承载能力不会超载,从而避免裂缝的产生。
4.加强养护工作:施工完成后,要进行适当的养护工作,包括及时浇水、维护道路排水系统、防止强阳光直射等,以保护基层材料不受外界因素的影响。
总之,水泥稳定碎石基层裂缝的产生与基层材料的选择、施工工艺和荷载荷载等因素有关。
通过合理选择材料、控制施工工艺、合理设计荷载和加强养护工作,可以有效预防和减少基层裂缝的产生。
浅谈水稳基层裂缝成因及防治措施
浅谈水稳基层裂缝成因及防治措施水泥稳定碎石具有整体性强、承载力高、刚度大、抗冻性好、寿命长等特点而普遍应用于市政道路工程,但其缺点是抗变形能力差,易产生裂缝。
如果施工过程中质量控制不到位,就容易产生裂缝,使基层受到损坏。
本文主要对水稳基层裂缝成因及防治措施进行了简要论述。
标签:水泥稳定;基层裂缝;防治措施引言:水稳碎石基层具备了整体性优良、刚度较大以及早期强度较高等优点,在水泥稳定碎石的混合料中适当掺入缓凝防裂剂,可以有效增加水泥的终凝时间,并可以使横向收缩的裂缝减到最少。
虽然水泥稳定碎石具备较多的优点,但在施工时,若施工控制不当,就比较容易产生纵向裂缝、干缩裂缝等裂缝问题,从而使路基路面的强度大大降低。
一、水泥稳定碎石基层裂缝的形成原因新铺的水泥稳定碎石基层,随着混合料中水份的散失,温度和湿度变化等一系列因素容易导致水泥稳定碎石产生裂缝,随后,自水泥稳定碎石基层向上扩展到沥青混凝土面层而形成反射裂缝。
基层裂缝的出现是沥青路面损坏的开始,会导致雨水下渗,软化水泥稳定碎石基层,造成基层强度不足而形成唧浆、啃边、沉陷等病害。
水泥稳定碎石形成的裂缝主要有几下几种:1、基层混合料拌和质量控制不当,产生不规则裂缝由于施工过程中混合料中粗细集料比例变化等原因,将影响混合料的均匀性。
其主要影响因素有:水泥剂量、含水量、集料质量及粗细集料比例等。
如若控制不当,水泥稳定碎石基层混合料铺筑后产生局部横向裂缝,其特点是:缝多且密。
2、施工工艺影响,产生裂缝水泥稳定碎石混合料一般较粗,采用单独一台摊铺机进行摊铺时,摊铺速度过快,两边离析的混合料由于级配不连续,摊铺后会形成裂缝。
在混合料摊铺完成后,压路机将会紧跟在其后进行碾压,速度过快同样能导致裂缝的产生。
3、混合料水份消耗或蒸发,产生干缩裂缝水泥稳定混合料加水拌和与压实后,经过压实的水泥稳定碎石基层在强度增长过程中,水泥与水发生水化反应,消耗大量的水份。
水泥含量越高,则消耗的水份越多。
水泥稳定碎石基层横向裂缝的成因及防控措施
0 引言
半 刚性 基 层 由于 兼 具 刚性 基 层 与柔 性 基 层 的优 点 ,
是 目前 我 国 应 用 最 广 泛 的 基 层 结 构 形 式 ,而 水 泥 稳 定 碎 石
水 泥剂 量过小 会使水泥水 化之后 的产物减少 ,直接 降低强 度 ,引起 开裂 。水泥 剂 量过 大也 会 造成 水 泥水 化 产物 增
收稿 日期 :2 0 1 6 — 1 0 — 2 8 作者简 介 : 申毅卓 ( 1 9 8 1 一 ),男,工程师 ,从事公路桥梁施工及养护管理方面的工作。
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总4 1 5 / 4 1 6 / 4 1 7 期 2 0 1 7 年第0 1 / 0 2 / 0 3 期 ( 1 月)
3横 向裂缝防治措施
2成 因分析
水 泥 稳 定 碎 石 基 层 属 于 半 刚 性 基 层 ,而 缩 裂 是 半 刚 性
根 据水泥稳 定碎石 基层 出现 横 向裂缝 的主要原 因 ,在 施工中制定相对应的防治措施 。
3 . 1 控制 原 材 料 质 量 、水 泥 剂 量
基层 最顽 固的病 害形式之 一 。其成 因有 多种 ,主要包 括 以 下几个方面 。 2 . 1原材料方面
( 1 ) 水稳 碎 石 基层 材 料 拌制 过 程 中控 制不 到 位造 成 的 配 合 比不准确 ,含 水率 不足等 。配合 比不 准确直接影 响到 基 层材料 的总体质 量 ,而 含水率 的大小对压 实度 的影 响很 大 。通 常认为在 最佳含水 率 的情 况下压实 ,容易达到 最大 的密实度 ,得到最大干密度 ,进而达到最大压实度。 ( 2 ) 水稳 碎石基 层材料在 运输过程 中没有按 要求加 盖篷 布 ,运输 时间过长 ,造成水 泥超过终 凝时 间等 。按规 定 , 从运输 到压 实完成时 间不得超过3~4 h ,否则水 泥达到终 凝 时 间,材料将失去原有 的使用性能 。 ( 3 ) 碾压 不足 ,造成 压实度 达不到 设计要求 ,进而影 响 强度 。实践证 明,压实度越高 ,产生缩 裂的程度越小 。 ( 4 ) 养生 不到位 。未 按要求进 行洒水 覆盖养生 ,养生期 应控 制在7 d 以上 。如果洒水 不足 ,极 易出现干缩 裂缝 ,并 影响水泥水化 ,使基层强度降低。
水泥稳定碎石层碾压成型后裂纹产生原因及防治措施
水泥稳定碎石层碾压成型后裂纹产生原因及防治措施水泥稳定碎石层作为一种常见的路面结构,其主要作用是加固路面,提高路面的承载力和稳定性。
但是,在施工和使用过程中,水泥稳定碎石层经常会产生裂纹,这会降低路面的使用寿命和承载能力。
本文将就水泥稳定碎石层裂纹产生的原因及防治措施进行分析和阐述。
1.施工质量不佳:水泥稳定碎石层的质量受到施工工艺和施工操作的影响。
如果施工质量不佳,如水泥稳定碎石层的浇筑不均匀、振捣不充分等,就会导致水泥稳定碎石层内部存在空隙和不均匀压实,从而引起裂缝的产生。
2.材料质量问题:水泥稳定碎石层的质量受到材料的影响,如水泥的质量、砂石的质量等。
如果水泥的质量不合格或者砂石的粒径分布不合理,就会导致水泥稳定碎石层的强度不均匀,从而引发裂纹。
3.环境因素:路面作为一个暴露在室外的结构,受到环境因素的影响较大。
例如,气温变化引起的温度变化,地基的沉降变形等都会对水泥稳定碎石层产生应力,导致裂纹的产生。
为了防止水泥稳定碎石层裂纹的产生,可以采取以下措施:1.提高施工质量:要严格按照施工规范操作,确保水泥稳定碎石层的浇筑均匀、振捣充分,避免在施工过程中产生空隙和质量不均匀的情况。
2.选用优质材料:要选择质量可靠的水泥和砂石,确保其符合相关技术标准要求,并且要注意砂石的粒径分布,避免出现不均匀的情况。
3.合理设计路面结构:在设计水泥稳定碎石层时,要根据路面的使用条件和承载要求进行设计,合理确定水泥的用量和砂石的比例,以保证水泥稳定碎石层具有足够的强度和稳定性。
4.监控和维修:定期进行路面巡查,发现裂纹和破损要及时进行维修和处理,避免裂纹扩大和进一步损坏。
5.加强养护管理:水泥稳定碎石层的养护管理是防止裂纹产生的重要措施,要保持路面的清洁和干燥,避免水沉积和外界环境因素对路面的影响。
6.适当增加伸缩缝的设置:在水泥稳定碎石层的设计中,可以适当增加伸缩缝的设置,以减轻温度和变形引起的应力集中,从而减少裂纹的产生。
[原因分析,碎石,裂缝]浅谈水泥稳定碎石基层裂缝原因分析与防治
浅谈水泥稳定碎石基层裂缝原因分析与防治1. 前言水泥稳定碎石基层裂缝的出现,对于公路工程的建设的非常不利的,这直接影响到路面行车的速度和安全。
裂缝产生不但降低了基层的整体强度,使得道路工程中路面的使用寿命大幅缩短,而且裂缝发展到后期还会形成反射裂缝,使沥青混凝土路面相应出现有规则的横向裂缝。
因此,做好对水泥稳定碎石基层裂缝的防治工非常重要。
2. 裂缝产生的原因2.1 颗粒级配不理想,或者级配尽管在级配曲线要求范围之内,但细料较多,容易产生干缩裂缝。
2.2 水泥用量:水泥稳定碎石基层强度随水泥剂量的增加而增高,但刚度的收缩系数也随着加大。
水泥用量过大,造成基层刚度过大,容易产生收缩裂缝。
2.3 含水量:水泥稳定碎石基层含水量的大小对基层的干缩系数影响较大。
当混合料中含水量过小时,混合料中水泥不能完全水化,降低了基层的整体强度;当混合料中含水量过大时,由于水分蒸发,未硬化胶体体积缩小致使路面产生干缩裂缝。
2.4 施工因素(1)拌料:施工时混合料拌和不均匀,造成局部区域含水量和水泥含量偏高,收缩系数增大,导致裂缝发生。
(2)碾压:碾压速度过快,使水稳层表面产生推挤剪切作用,造成裂缝发生;水泥在初凝后还在进行碾压施工,由于此时水泥的水化热反应致使半刚性基层板体已开始形成。
此时再碾压,就会使基层整体强度下降板体断裂导致整体性强度下降,从而产生贯通裂缝。
(3)养护不良时,对水稳层的强度及收缩裂缝的产生有重要影响。
养护不良,会造成水分蒸发过大或干湿不一,造成裂缝的发生。
(4)养护期后长时间不进行沥青封层施工,因自然天气不断变化,基层料从“较干燥饱水状态较干燥饱水状态”反复循环作用,使基层表面出现较严重的拉裂现象,在薄弱地方就会产生裂缝。
3. 水泥级配碎石的组成设计3.2 水泥的选用。
水泥的选用关系到水泥稳定级配碎石的施工成败的关键,按规范的要求:水泥的终凝时间在6小时以上的标号为P.032.5级普通硅酸盐水泥。
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浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施
字数:2550
来源:商品与质量·建筑与发展2014年7期
【摘要】本文结合笔者多年的工作组织经验,主要对水泥稳定碎石基层横向裂缝形成的原因及控制措施进行了探讨。
【关键词】水泥稳定碎石;基层裂缝;形成原因;防治措施
水泥稳定碎石基层是根据水泥、碎石、砂和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构,也是底基层与路面两层的中间结构,它具有强度高、水稳定性好的优点。
但它和水泥砼路面一样施工工艺要由于水泥稳定碎石具有强度高且水稳定性好的特点,水泥稳定碎石结构作为高等级路面的基层,得到了越来越广泛的应用。
但与此同时,水泥稳定碎石基层容易产生裂缝是一个不争的事实,直接影响到了路面行车的速度和安全。
本文结合笔者多年的工作组织经验,主要对水泥稳定碎石基层裂缝形成的原因及控制措施进行了探讨。
1.裂缝形成原因
分析裂缝形成过程,大致分为初期收缩裂缝,中期内应力裂缝,后期荷载外力裂缝3个阶段。
1.1初期收缩裂缝
水泥稳定基层完工后30d局部路段产生横向裂纹,缝宽1mm~3mm,横向贯通或半贯通,垂向深度为水泥稳定基层厚度的0.3~0.5倍。
初期收缩裂缝主要是由于压实后的水泥稳定基层中的水不断蒸发和水泥水化作用使水份不断减少,产生毛细管作用、吸附作用、分子间力作用以及材料矿物晶体、凝胶体层间水的作用、碳化收缩作用等,使水泥稳定基层压实体发生体积收缩,形成收缩裂缝。
1.2中期内应力裂缝
沥青砼路面下面层铺筑后90d即有少量反射裂缝产生,水泥稳定基层铺筑后6个月大部分裂缝基本形成,90%的裂缝横向和垂向均已贯通水泥稳定基层和沥青砼面层,水泥稳定基层形成了长度不等的相对独立的受力板块。
一般开裂地段裂缝间距在
50m~100m之间,严重开裂地段裂缝间距在6m~30m之间,裂缝宽度为
1mm~5mm。
一年后裂缝有少量增加和扩展,裂缝数量在上年基础上增加5%~8%,缝宽普遍增大,一般为5mm,局部地段增加到10mm。
1.3后期荷载外力裂缝
中期内应力裂缝基本形成以后,长度不同且相对独立的水泥稳定基层板块,受底基层的支承,支承面强度高的部位形成相对支点,强度低的部位形成相对悬空。
用相对悬
空系数来反映板的悬空程度,当系数为零时层间完全接触,符合多层弹性体系理论;当系数逐步增大时层间接触力逐步减弱,板处于相对连续的简支板受力体系;当系数增至1时层间接触力完全消失,板底完全悬空,水泥稳定基层板块处于绝对连续简支板受力体系。
相对悬空跨度和相对悬空系数的大小与支承面弯沉值的变异系数有关,变异系数越大悬空程度越大,反之越小。
当产生中期应裂缝后,裂缝处的路床强度在路面渗水的作用下逐步降低,裂缝两边的水泥稳定基层逐步悬空形成相对悬臂板。
总之,导致半刚性基层沥青路面开裂的因素很多。
通过对基层沥青路面的分析研究认为,导致开裂的因素主要有材料特性、车辆荷载与路面结构设计、路基强度及其均匀性、底基层强度及其均匀性、自然环境等。
水泥稳定基层矿料的级配、细粉料含量、塑性指数,路面结构组成及其厚度,车辆荷载的大小,路基和底基层的强度及其均匀性,地质土质,水文气象等各方面的因素与半刚性基层沥青路面的开裂都有直接关系。
2.裂缝的防治措施
2.1施工前的控制
(1)严格控制碎石的加工质量。
要求把碎石上附着的风化了的山皮剥净。
在片石投入破碎机之前,使用振动传输上料机,把残土筛除,同时控制碎石的规格,及时更换锤头,以防不符合规定规格和针片状的碎石产生。
(2)进场水泥严格检测,其各项指标必须满足规范要求。
不合格水泥严禁使用。
一般的水泥稳定碎石基层,其设计强度通常为3-5mpa。
设计强度越高,所需水泥用量越大。
基层刚性越大,越易产生干缩性裂缝,缝宽也越大,所以规范规定水泥用量≤6%,控制好水泥剂量在±0.5%的范围之间,不能超过5.5%。
(3)加强检测生产配合比,使其满足设计配合比。
强化拌合站操作人员的质量意识,各料仓上料及时,并派专人负责,防止有料仓出料口堵塞现象。
严禁料仓缺料或堵塞时,继续上料。
(4)拌合料中含水量的控制,应使其在到达现场摊铺时略高于最佳含水量1%-2%左右。
水泥稳定碎石基层需要足够的水分才能满足水泥水化的需要,但在施工中如果含水量过大,在碾压时就容易出现车辙,并且细料及水泥浆会随水分一起上浮至表面,使之产生干缩性裂缝。
因此施工时,应根据天气情况适当增加或减少拌合用水量,确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。
2.2施工控制
(1)压实度:水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。
尽管面层将采取钢筋加固补强措施,但基层的压实度保证仍不能松懈。
为保证压实度达到标准,检查井周围混合料的摊铺厚度可比正常路段薄一些,水泥的含量增加1%左右,使用小型机具夯实多遍。
再配合路面的井圈加固,以保证井圈周围的路面的工作寿命。
由于基层材料来源的生产企业规模相对较小,机械化程度不高,石料加工
质量普遍不够稳定,存在粒径不均匀现象,骨料时而偏粗,时而偏细。
因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。
在压实度的检验中,如果采用同一干密度指标作为标准,很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。
因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时,应对集料筛分,以确定粗骨料的含量,分别选用不同的密度标准;
(2)水量:水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。
含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。
考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失,尤其夏季施工时水分蒸发快,施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1%左右。
含水量过小时,基层表层松散,碾压容易起皮,难以压实;含水量过大碾压时粘轮,表面起拱,而且基层成型后水分散失愈多,形成的裂缝愈多。
所以施工过程中含水量要控制适宜;
(3)施工接头:基层在施工过程中留有接头是难以避免的。
但接头处往往是应力的集中区,在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下,容易诱发为裂缝,从而导致沥青面层产生反射裂缝。
2.3养护控制
水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。
由于水分参与了水泥的水化反应,水分的散失将影响其正常的反应,从而影响凝结硬化后形成的强度,特别是夏季施工,气温较高,基层表面的水分蒸发更快,极易产生均匀的裂纹。
养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖,保证基层不直接暴露在外。
2.4外力影响水泥稳定基层是半刚性路面结构,只有2.5~3Mpa的强度,在不铺面层时,严禁超重车辆通行,过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏,产生不规则的细小裂缝。
车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因,路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。
而设计人员在进行路面结构设计时,要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查,充分考虑到超载车辆的影响,避免出现反射裂缝。
2.5管理维护及施工协调控制
基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。
由于各种工程管线相继进场施工,道路的施工作业面将被占用。
特别是第一层成型后,一旦现场管理维护不及时,各种工程管线和构件集中堆放在基层上,基层将受到极大的破坏。
这时应严禁堆放重物,不允许车辆上行。
第二层7d养护期满后方可开放交通,但仅允许部分施工车辆放行。
各种工程管线施工时,应与道路施工协调配合。
尤其开挖管线沟槽时,严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。
基层施工完毕后,为保证水泥稳定碎石结构不继续失水,减少干缩裂缝产生,最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工,尽早铺筑沥青面层。
3.裂缝的处理
(1)针对已产生的裂缝,为防治其继续扩散和反射到面层上,避免雨水侵蚀,阻止水分渗入,防止病害的进一步扩展和蔓延,必须对裂缝进行处理。
可用改性乳化沥青来灌缝。
改性乳化沥青在常温和低温时均有着较高的弹性,可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形,始终保持其密封作用,可长期、有效地封闭水稳层的裂缝。
在灌缝之前,首先要用切缝机对裂缝进行切缝处理,当裂缝宽度超过3mm时,都应进行切缝,然后把裂缝周围用鼓风机吹干净,再用喷洒车的喷枪来灌缝,当改性沥青破乳之后形成粘结状态。
(2)对较小的裂纹,直接喷灌;对于宽度1-2mm的缝,喷灌后加铺自粘式玻
璃纤维格栅(网格尺寸为1×1cm);对于大于2mm的缝,先沿缝切成上口v形槽,吹扫干净之后灌缝,也须加铺自粘式网格尺寸为1×1cm的玻璃纤维格栅。
(3)裂缝处理完之后,必须尽快做好封层,施工完封层才允许开放交通。
4.结束语
总之,水泥稳定碎石基层的裂缝是一种常见病害,也是一种不可完全避免的病害,但可以从混合料施工过程中细节的控制、后期的养生控制等,对已产生的裂缝选择合适的材料进行处理,以避免公路路面由于裂缝的产生出现早期的损坏,延长路面的使用寿命,提高社会经济效益。