淺析水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)抗裂性能研究

沈維隆

[摘要]隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，道路交通的安全和暢通不論對我們的人身安全還是經(jīng)濟發(fā)展都起著不可忽視的作用。但是就目前情況而言，我國道路還存在較多問題，比如裂縫、斷裂、坑洼、積水等。道路抗裂性能的好壞是影響路面使用質(zhì)量的一個關(guān)鍵性因素，因此對水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)抗裂性能的研究意義深遠。

[關(guān)鍵詞]粉煤灰；基層結(jié)構(gòu)；抗裂性能 文章編號：2095—4085（2017）04—0117—02

瀝青路面是現(xiàn)如今社會最普遍的路面形式，這種路面在使用一段時間之后，很容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，再經(jīng)過人為因素和自然因素的雙重作用，路面就會出現(xiàn)斷裂、坑洼、積水等一系列問題，這些問題都會破壞路面的完整性、平整性和美觀性。隨著這些情況不斷加劇惡化，道路的使用壽命會被大大縮短，使用質(zhì)量會直線下降。根據(jù)以上闡述的種種問題，我們很多公路工作者提出了一系列的解決辦法。本文著重對水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)抗裂性能進行分析。

1水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)存在的問題

水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石混合料是一種比較經(jīng)濟適用的路面基層材料，它具有抗壓性、不易變形、水穩(wěn)定性、耐凍性等特點，且在施工方面操作比較容易。其具備的較高強度和良好的完整性、平整性，是判斷路面結(jié)構(gòu)基層路用性能好壞的關(guān)鍵。在道路使用過程中不難發(fā)現(xiàn)，不論是哪種基層結(jié)構(gòu)，不論是在何種自然條件下，都不可避免會出現(xiàn)路面開裂、坑洼、斷裂等一系列現(xiàn)象。

1.1水泥和粉煤灰在穩(wěn)定碎石路面之間的比例

粉煤灰的分量對材料的強度起著至關(guān)重要的影響作用，同時它也是水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石材料的重要組成部分。不同的劑量和路面基層的抗裂性不同，因此要嚴格把握好水泥粉煤灰之間的不同份量。在材料的合理組合下，以不改變其結(jié)構(gòu)強度為前提，適量降低水泥的分量改善結(jié)構(gòu)抗干縮性能，從而增強結(jié)構(gòu)的總體抗裂性能。粉煤灰混合料在很大程度上能降低水化熱溫，還可以增強和易性。

1.2環(huán)境濕度的影響

環(huán)境溫度的影響容易導(dǎo)致路面基層出現(xiàn)干縮和溫縮裂縫。路面基層結(jié)構(gòu)在不同水泥劑量和不同粉煤灰含量時的干燥收縮系數(shù)和溫度收縮系數(shù)會隨著自然環(huán)境變換而改變。水泥穩(wěn)定碎石材料的抗裂性性能可以從干縮系統(tǒng)表示出來，如果干縮內(nèi)部的含水量不斷變化將會導(dǎo)致整個體積發(fā)生變化，所以說其對水具有很強的敏感性，混合料成分也被干縮系數(shù)所影響。

1.3環(huán)境溫度的影響

水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層內(nèi)部溫度的變化會產(chǎn)生溫度應(yīng)變力，在含水量比較多的情況下，溫度低于0℃時，水會結(jié)冰從而造成整體材料漲縮，系數(shù)會直接減少。反之，溫度高于0℃時，其收縮系數(shù)會明顯增大。由此可見，路面基層開裂還受水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層材料溫度收縮的影響，因此要盡量縮小混合料內(nèi)部和外部的溫度差，降低水泥水化熱，控制好溫縮打開率。

2增加水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)抗裂性能方法

2.1嚴格掌控水泥和粉煤灰在穩(wěn)定碎石路面的比例，適量加入粉煤灰

水泥和粉煤灰是水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的活性激發(fā)劑，它還摻有一定比例的碎石從而變成了路面基層材料。水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石之間具有一定的空隙，加入適量的粉煤灰會增加水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的密實度，使碎石之間增加黏合，從而達到填補空隙的作用。加入粉煤灰時一定要要控制好水泥的劑量，加入太多會加大水化熱反應(yīng)溫度，加入劑量太少會減少他的黏合性，都容易造成路面基層開裂。由于粉煤灰的活性以及球形顆粒表面比較光滑，適當(dāng)加入會減少骨料之間的摩擦力和阻力，可以相應(yīng)減少拌合物用水量，從而達到水泥穩(wěn)定碎石的和易性，提高后期的強韌度。

2.2注意濕度溫度收縮

加入粉煤灰后，粉煤灰會吸收水泥水化產(chǎn)成氫氧化鈣，一定程度上會降低碳化所引起的收縮，并且會削弱水泥穩(wěn)定碎石的碳化作用。在水泥穩(wěn)定碎石材料含水較多的情況下，干燥收縮會通過毛細管張力的作用通過吸附水和分子間力作用達到層間水作用，從而達到收縮的目的。因此控制好這些收縮量才能更好的控制掌握水泥穩(wěn)定碎石干燥收縮。溫度收縮時由于路面基層溫度的變化產(chǎn)生了溫度應(yīng)變力。環(huán)境溫度較高時會造成路面基層底部的溫度較低，路面基層底部容易產(chǎn)生溫度應(yīng)變力，車輛的重量會對路面基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，環(huán)境溫度較低時，路面基層的頂部會產(chǎn)生拉應(yīng)力，應(yīng)變力會與拉應(yīng)力相結(jié)合，從而造成路面基層開裂。因此要研究混合料的原材料在不同溫度下的熱脹冷縮系數(shù)。

2.3水泥粉煤灰加水?dāng)嚢韬笠皶r碾壓、壓實

水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的強度形成，主要是因為混合料之間發(fā)生一些反應(yīng)，使這些混合料緊密黏合在一起。把水加入到水泥粉煤灰攪拌之后，他們之間會產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)，因此我們要及時碾壓并壓實，在壓實的混合料中進行化學(xué)反應(yīng)，從而增加它們之間的粘合度和密實度。在不壓實的情況下，它們的化學(xué)反應(yīng)也會發(fā)生，那么混合料之間不會有任何粘合性，會變成一堆散落體，沒有任何強度可言。如果水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石被壓實那么它們的間隙會被填充完全，之間相互粘合在一起，形成一個堅實的集體，增加水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的強度。

3結(jié)語

綜上所述，路面基層出現(xiàn)開裂、斷裂、坑洼等一系列問題與施工時對水的控制以及自然氣候條件等一些因素有關(guān)，另外水泥與粉煤灰之間比例也影響著路面基層結(jié)構(gòu)的抗裂性能，因此在水泥穩(wěn)定碎石加入適量的粉煤灰，能有效增強路面基層結(jié)構(gòu)的抗裂性能。只要處理好這些問題，公路路面使用壽面和使用質(zhì)量將會大大提高，給社會經(jīng)濟發(fā)展帶來積極的影響。