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二灰碎石半刚性基层裂缝成因与防治研究
赵连源
抚顺县公路管理段,抚顺
摘要:通过分析二灰碎石强度形成的机理,重点讨论了二灰碎石半刚性基层裂缝的类型以及二灰碎石半刚
性基层裂缝产生的原因,立足于二灰碎石半刚性基层从原材料、配合比设计以及施工方面上提出了裂缝的防治措
施,对工程技术人员提供借鉴参考。
关键词:二灰碎石;半刚性基层;温缩裂缝;干缩裂缝
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
二灰碎石的强度形成机理. 温缩裂缝
二灰碎石的强度主要由石灰、粉煤灰胶结和粗因温度变化引起的裂缝为温缩裂缝。温缩裂缝
细碎石的嵌锁作用产生。粉煤灰受到水泥或石灰和是由于结构体内固相、液相、气相的不同温度收缩而
水的激发,产生化学反应,如离子交换反应、产生温度收缩应力超过混合料的抗拉强度产生的裂
的结晶反应与碳酸化反应、火山灰反应等, 缝,二灰碎石基层的初期强度较低,在气温降低时,
这些反应的结果都是生成水化硅酸钙、水化铝酸钙二灰碎石基层会产生较大的温缩应力而导致开裂。
等胶结物,这些胶结物逐渐由胶凝状态向结晶状态因此,冻前龄期不足时易产生裂缝,特别是北方地区
转化,致使其刚度不断增大,强度与水稳性不断提施工温度较低的时候更应注意。
高。. 干缩裂缝
在二灰碎石拌和过程中,首先在石灰、粉煤灰间二灰碎石干缩是由液相、固相体积变化引起。
发生火山灰反应。石灰的主要成分是氧化钙失水导致颗粒间距减小体积收缩
、氧化镁,粉煤灰的主要成分是二氧化水是影响干缩的重要因素,特别是对半刚性基
硅、三氧化二铝。、三氧化二铁层的干缩影响极大。半刚性基层在压实之后,由于
。等。石灰、粉煤灰与碎石拌和后发生化学水的蒸发和混合料内部发生水化作用,混合料的水
反应主要如下: 分会不断减少。由于水的减少而发生的毛细作用、
· · 吸附作用、分子间力的作用、材料矿物晶体或胶体间
· · 水的作用和碳化收缩作用等会引起基层体积收缩。
一· 结晶水化物和凝胶结构中水化物分解失水
· 二灰碎石含水氢氧化钙、水化硅酸钙和水化铝
· ‘酸钙内结晶水化物由于风化失去结晶水,导致体积
一· 减小。
· 炭化反应引起体积收缩
一· 氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生炭化反应,
。析出水分引起体积收缩,但是炭化反应对二灰碎石
其反应生成的水化硅酸钙和水化铝酸钙、的强度和刚度是有利的。
等系列胶结性物质,并伴随着石灰的自结. 原材料质量的影响
晶作用和吸收空气中的碳化作用,以火山灰反二灰碎石是一种缓凝性材料,其结硬的原理是
应产物为主的胶结性物质使在其中包裹的大量石料石灰中的氧化物成分激活粉灰中的火山灰主要成
颗粒胶结成为一个坚固的整体。分是,等,在适当的水分条件下,发生化
二灰碎石半刚性基层裂缝的原因学反应,使石灰、粉煤灰逐渐凝固,将碎石固结成整
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体性材料。当原材料的质量不符合规范要求时,就温度等。
会使二灰碎石基层的强度降低,从而产生裂缝。如. 严格控制原材料的质量
石灰的等级不符合规范的要求或石灰无覆盖长期在按规范规定,二灰碎石混合料中所用石灰质量
野外堆放、日晒雨淋使有效钙和氧化镁的含量降低; 应达到或高于Ⅲ级消石灰和Ⅲ级生石灰的技术指
粉煤灰的