石灰稳定土收缩特性分析与抗裂设计对策

日期:2025-11-28 11:00 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:4

日期:2025-11-28 11:00 作者:赵明 浏览量:4

收缩开裂是半刚性基层材料(包括石灰稳定土)常见的病害,其产生的裂缝会反射至沥青面层,影响路面的平整度、使用性能和寿命。深入分析石灰稳定土的收缩特性并制定抗裂对策,是提升路面质量的关键。

石灰稳定土的收缩主要包括干燥收缩和温度收缩。

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干燥收缩是其最主要的表现形式。其机理在于:当环境湿度降低时,稳定土层内部水分蒸发,破坏了毛细管壁的水膜张力平衡,产生毛细管应力;同时,胶凝产物(如C-S-H凝胶)的吸附水蒸发,引起体积减小(即“失水收缩”)。这些作用使得基层材料内部产生拉应力,当拉应力超过其极限抗拉强度时,便产生干缩裂缝。影响干缩的主要因素有:

土质: 富含蒙脱石等亲水性矿物的土,收缩潜势大。

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石灰剂量与类型: 存在一个最佳剂量,过高会导致未反应的石灰颗粒成为收缩的薄弱点。生石灰稳定土的收缩性通常小于消石灰。

初始含水量与压实度: 初始含水量越高,失水收缩量越大。压实度越高,孔隙率越低,收缩性相对减小。

养生条件: 养生不充分,反应不完全,结构强度未充分形成,抗裂能力差。

温度收缩则是由于材料热胀冷缩所致。石灰稳定土作为三相体,其热膨胀系数主要取决于固相颗粒。在温度下降时,基层内部会产生温度拉应力,可能导致温缩裂缝。

抗裂设计对策是一个系统工程:

材料设计抗裂:

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优化结合料组成: 采用石灰-粉煤灰(二灰)稳定土。粉煤灰的加入能生成更多具有良好韧性的凝胶,改善收缩特性。

掺加纤维: 掺加聚丙烯纤维等,通过其桥联作用分散应力,抑制微裂缝的发展。

控制细粒土含量与塑性指数: 尽可能选择收缩性小的土源。

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结构设计抗裂:

设计适当的基层厚度: 过厚的基层其内部失水干燥和温度梯度更复杂,易产生较大收缩。

设置应力吸收层: 在基层与面层之间设置沥青碎石应力吸收层或高弹性改性沥青层,能有效延缓反射裂缝。

施工工艺抗裂:

严格控制含水量: 碾压时含水量不宜过高。

及时充分的养生: 这是最经济有效的抗裂措施。良好的养生确保强度增长,提升材料自身的抗拉能力,并减缓水分蒸发速度。

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避免暴晒与大风天气施工: 防止表面水分急剧蒸发。

及时铺筑面层或封层: 养生结束后,尽快铺设沥青面层或下封层,为基层提供保护和密封,阻止其继续失水。

通过材料、结构、施工三位一体的综合抗裂策略,可以最大限度地控制石灰稳定基层的收缩裂缝,从而延长沥青路面的服务寿命。

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