道路抗裂缝剂在半刚性基层中的应用研究.pdf

第28卷第3期 土 木 工 程 与 管 理 学 报 V01．28No．3 2011年 9月 JournalofCivilEngineeringandManagement Sep．2011 道路抗裂缝剂在半刚性基层 中的应用研究 谭俊民， 罗 辉 ，刘小波。 (1．中铁大桥局集团股份有限公司，湖北 武汉 450053； 2，华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074： 3．中建三局第一建设工程有限责任公司，湖北 武汉 430040) 摘 要：为减小半刚性基层材料收缩变形量，增强其抗裂能力，本课题组通过化工废料火山灰反应产物开发低 成本的微膨胀道路基层抗裂缝剂，将其添加于道路基层混合料中。通过对半刚性基层材料掺加抗裂缝剂的试 验研究，分析了抗裂缝剂对半刚性基层材料的水泥净浆凝结时间、基本力学性能和材料收缩性能的影响；并借 助SEM测试手段，从微观上对水泥体系中钙矾石的生成进行了分析。结果表明，半刚性基层抗裂缝剂具有很 好的微膨胀性和增密性，使道路基层结构 温度和湿度的变化引起材料收缩的空间大大减少，源头上解决路面 裂缝难题，延长道路使用寿命。 关键词：半刚性基层抗裂缝剂； 凝结时间； 力学性能； 收缩性能 中图分类号：U416．212 文献标识码 ：A 文章编号：2095-0985(2011)03-0046-04 据统计，到 2008年底 ，全 国公路总里程达 的抗裂性能，对半刚性基层裂缝的防治起到了一 368万公里，公路通车总里程和公路密度比1978 定的效果，然而在经济性 、施工简易性以及根治裂 年增长 3倍多；高速公路从无到有，达6．03万公 缝方面仍存在着不足之处。采用掺加添加剂却是 里；农村公路总里程达 321万公里，是改革开放前 更直接的。目前国内广泛使用的膨胀剂是硫铝酸 的5倍多。值得注意的是，在三级以上公路中，特 盐类膨胀剂，其膨胀源是钙矾石(CA ·3CaSO · 别是高速公路，绝大部分采用了半刚性基层沥青 32H0)。黄煜镔、吕伟 民等的研究成果表 明，对 路面结构。半刚性基层沥青路面具有较为优 良的 水泥稳定碎石基层掺加上海麦斯特公司的减缩剂 力学性能和路用性能，可以说，这类路面结构成为 可以提高基层的路用性能，具有很好的应用前 了我国公路路面结构的主要类型。 景 。。但这在一定程度上加大了直接费用。本 但我国高等级公路的建设历史毕竟不长，还 课题组通过化工废料火山灰反应产物开发低成本 缺少高等级公路的建造经验，已经建成的公路路 的道路基层抗裂缝剂，将其添加于道路基层混合 面绝大部分出现了不同程度 的早期破坏，有些路 料中，利用其具有的微膨胀性和增密性，使道路基 段的问题甚至相当严重；同时从一些逐渐达到使 层结构因温度和湿度的变化引起材料收缩的空间 用寿命的高速公路来看，这些路面最终都出现了 大大减少，从源头上解决路面接缝难题，延长道路 结构性的破坏 ，基层裂缝严重从而失去承载力 ，并 使用寿命。 导致沥青面层的破坏。因此，如何进一步提高半 刚性基层的性能，是充分发挥路面结构整体性能 1 原材料和试验方法 的关键之一。 国内外针对半刚性基层材料本身的抗裂措施 1．1 原材料 进行了大量的研究工作 长安大学的戴经梁和蒋 水泥为当阳市水泥厂的42．5R普通硅酸盐 应军等通过采用骨架密实结构，认为改善半刚性 水泥，其物理力学性能符合规范要求。集料采用 材料 的级配能 显著减 小半 刚性 基层 的收缩 宜昌闲林料场石子，二级配，粒径20～30m