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巖土工程師

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2010年巖土工程師復習資料:水泥裂縫的預防

2010-09-14 17:36 來(lái)源:來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 打印 | 收藏 |
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  1、嚴格控制級配和壓實(shí)度:作為水泥穩定基層用的碎石要求不是很高,規范中只有4個(gè)指標:相對密度、壓碎值、有機質(zhì)含量、硫酸鹽含量,因此很多巖礦都可作為基層碎石的料礦。高速公路基層碎石用量是很大的,而一般外購的一個(gè)石料場(chǎng)的產(chǎn)量卻很小,就必須同時(shí)使用幾個(gè)料場(chǎng)進(jìn)料,并且由于儲料場(chǎng)地不足而又混堆儲料,這就產(chǎn)生兩個(gè)很?chē)乐氐膯?wèn)題:一是由于不同礦源篩網(wǎng)不同造成同一檔料內各粒料數量不同,幾檔材料混合后,生產(chǎn)配合比經(jīng)常變化,極易超出上限或下限。二是各料場(chǎng)碎石的密度不同,在確定最大干密度帶來(lái)很大的困難無(wú)法在幾種混合礦料中得到一個(gè)最具代表性的最大干密度,最終導致現場(chǎng)無(wú)法進(jìn)行正常壓實(shí)度檢測和控制,壓實(shí)度經(jīng)常超過(guò)100%或小于極限值。

  如果只使用一個(gè)巖礦做粗集料的料場(chǎng),既能保證生產(chǎn)配合比與理論配合比吻合較好,也能保證最大干密度不至于經(jīng)常變化,有利于壓實(shí)度的現場(chǎng)控制。事實(shí)證明,水泥穩定碎石基層級配和壓實(shí)度的好壞,不但影響水泥穩定基層的干縮性,而且還影響到水泥穩定基層的耐凍性。所以,控制好級配和壓實(shí)度可預防裂縫的產(chǎn)生。

  2、嚴格控制混合料中小于0.075以下的顆粒(礦粉、粘土)含量:小于0.075以下的顆粒含量增加時(shí),不但增加了水泥的用量,而且基層表面還容易起皮(起砂),嚴重影響水穩層的質(zhì)量。同時(shí),當細集料增加時(shí),混合料的溫縮系數隨溫度降低的變化幅度越來(lái)越大。溫度越低,細粒料對溫縮的影響也越大。因此,規范中水穩層的顆粒組成范圍規定:集料中0.5mm以下細粒土有塑性指數時(shí),小于0.075以下的顆粒含量不應超過(guò)5%,細粒土無(wú)塑性指數時(shí),小于0.075以下的顆粒含量不應超過(guò)7%.

  在實(shí)際施工控制中,要減小0.075以下的顆粒(礦粉、粘土)含量采用在儲料場(chǎng)過(guò)篩方法除去或用水沖洗是很不現實(shí)也很費時(shí)的。最好的方法是在破碎現場(chǎng)加裝水洗裝置或者在破碎機的皮帶運輸機最后一環(huán)節上再加裝一個(gè)可360度旋轉的滾動(dòng)篩。經(jīng)過(guò)這個(gè)工序,小于0.075以下的顆粒含量將會(huì )大大減小。施工時(shí),如果能將塑性指數控制在小于4%,不但可以減小水泥穩定粒料的收縮性,而且還可以提高壓力水對基層的抗沖刷能力。

  3、嚴格控制水泥用量和碾壓時(shí)的最佳含水量:一般的水泥穩定碎石基層,其設計強度通常為3~5Mpa.設計強度越高,所需水泥用量越大;鶎觿傂栽酱,越易產(chǎn)生干縮性裂縫,縫寬也越大,所以規范規定水泥劑量≦6%(美國和日本也限制在6%,法國限制在5%)。

  水泥穩定碎石基層干縮應變隨混合料的含水量增加而增大。施工碾壓時(shí)含水量越大,結構層越易產(chǎn)生干縮性裂縫。即使鋪筑了瀝青面層,在旱季或冬季也可能產(chǎn)生干燥裂縫。因此在施工時(shí),應根據天氣情況適當增加或減少拌和用水量。例如,在夏天施工氣溫較高,即使在同一天施工,混合料的拌和用水量也應早、中、晚各不相同,并且,還要根據運距遠近、運輸車(chē)輛配置情況不斷的調整,確保碾壓時(shí)混合料含水量在最佳含水量范圍內。

  攤鋪完成后,要及時(shí)用尼龍布、麻袋布覆蓋進(jìn)行灑水養護,防止基層因混合料內部發(fā)生水化作用和水分的過(guò)分蒸發(fā)引起表面的干縮性裂縫現象。如果在冬天施工溫度較低,則可以用一層塑料薄膜再加上二層土工布覆蓋保溫,不一定需要灑水養護。

  可能的情況下,養護期結束,立即進(jìn)行瀝青封層或透層油的施工,及時(shí)攤鋪瀝青混凝土面層,這樣水穩層裸露在外面風(fēng)吹日曬雨淋的時(shí)間短,能有效地減少“重復干縮”產(chǎn)生的裂縫。這個(gè)措施是非常有效的。

  4、選擇有利的季節或時(shí)間進(jìn)行水穩基層的施工:水穩基層施工最好選擇在年平均氣溫時(shí)期施工。由于此時(shí)氣溫變化不大,結構內溫度應力較小,水穩層不易產(chǎn)生熱脹冷縮的現象。施工時(shí)的氣溫與一年中最冷或最熱時(shí)的溫差越大,越易產(chǎn)生溫縮性裂縫。

  如果在夏天酷暑條件下施工,最好能選擇在早晚的時(shí)間,盡可能避開(kāi)中午時(shí)間進(jìn)行攤鋪,并要加強覆蓋灑水養護,保證水穩層處于濕潤狀態(tài)。

  冬天氣溫低于5℃時(shí),一般不能進(jìn)行水穩基層的施工。在有冰凍的地區,應在第一次重冰凍(-3~-5℃)到來(lái)之前半個(gè)月到一個(gè)月內完成。

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