摘要：水泥稳定碎石基层材料在早期养护期间往往会产生收缩裂缝，进而导致路面反射裂缝的发生，对此本文引入一种缓解水泥稳定类基层沥青路面反射裂缝的新技术一微裂技术。微裂技术是指水泥稳定类基层经过较短养护时期（一般为1~3d)后，让振动压路机碾压基层，产生微细裂缝网络，可避免基层材料由于自身收缩产生严重的宽或长裂缝。微裂后基层力学强度只是暂时损失，会随龄期逐渐恢复，影响其恢复能力的主要因素有混合料结构类型、水泥剂量、微裂实施时间和微裂损伤程度等。
关键词：水稳碎石 半刚性基层 外加剂 抗裂能力
1、基本概述
水稳碎石基层材料具有早期强度高、稳定性好和整体性强的优点，多年来一直是我国沥青路面结构基层的主要类型。但水稳基层材料的一个致命缺点就是施工养护期间往往会因为干缩和温缩产生收缩裂缝，在交通荷载和温度荷载的重复作用下，这种收缩裂缝很容易形成宽裂缝扩散到沥青面层形成反射裂缝，降低沥青路面使用寿命。从第三章的试验结果来看，微裂后的水稳碎石基层材料具有一定的恢复能力， 也就是说存在可愈合的微细裂缝网络，那么这些微细裂缝网是否一定程度上可缓解水稳碎石材科的收缩特性，从而避免基层早期养生期间由于自身收缩产生严重的宽或长裂缝值得研究。本章就微裂技术对水稳碎石基层材料干缩与温缩特性影响进行试验研究。
1.1微裂对水稳碎石材料干缩特性影响试验研究
1.1.1微裂前水稳碎石材料干缩试验数据分析
微裂前（未微裂）试样干缩试验结果如表2.1所示。以下将分别从失水率、干缩应变和干缩系数等方面对干缩性能进行分析研究。
表2.1 水稳碎石试样微裂前干缩试验数据
从表2.1可以看出：
（1）水稳碎石材料失水率随观测时间的增加而增大。1~3d失水率变化最大，失水率占前15d的62.34%；
（2）干缩应变随观测时间的增加而增大，而增长率在逐减小，干缩应变随失水率的增大而增大，且增长率在逐步变大，也就是说随失水率的增大，干缩应变适应失水的能力变差。
（3）干缩系数随观测时间的增加而增大，而增加幅度逐渐减小。3d干缩系数为65.99，7d 干缩系数为92.14。同样表明，水稳碎石的干缩主要发生在水稳碎石基层材料养生的前期。
1.1.2微裂后水稳碎石材料干缩试验数据对比分析
表2.2 水稳碎石试样微裂前干缩试验数据
从微裂前后水稳碎石材料干缩特性的对比中可以看出：
（1）微裂后试样失水率比微裂前试样失水率大。由于微裂后试样表面与内部贯穿有微裂缝网络，水养生期间水分会渗入试样内部缝隙，增加了试样的整体含水量，且较未微裂试样其比表面积变大，干缩试验过程中加快了水分的丢失。
（2）虽然微裂后水稳碎石材料干缩应变随观测时间的增加而不断变大，但很明显地是微裂后试样的干缩应变要比未微裂试样小，前3天、7天的干缩应变分别较微裂前减小了21.24%、21.52%左右。说明微裂缝的存在可有效减小水稳碎石基层材料早期收缩应力，减轻收缩裂缝的形成。
说明微裂技术对减轻水稳碎石材料早期收缩裂缝的形成有一定作用，从而可预防或缓解沥青路面反射裂缝的发生。
1.2微裂技术对水稳碎石材料温缩特性影响试验研究
微裂前后水稳碎石材料温缩对比分析
表2.3各温度区间所对应的温缩系数
从图2.3中可以看出：
（1）未微裂水稳碎石基层材料在30℃～20℃和20℃～10℃温度区间内的温缩系数变化较为温和，在0℃附近达到最小值；温缩系数在0℃～10℃区间内随温度降低而急速大，在-10℃附近达到最大值，后又随温度的降低而降低，到-20℃左右开始平稳。表明水稳碎石基层材料在0℃～10℃温度区间最不利，当温度处于此区间时，温缩应变最大，最容易发生温缩裂缝。
（2）与未微裂水稳碎石试样相比，微裂后试样的温缩系数明显减小，尤其是对最不利温度区间（0℃～10℃）内温缩系数影响最为显著，微裂后该温度区间内温缩系数较未微裂试样干缩系数降低40%以上，其他温度区问温缩系数降低25%～33%左右，表明微裂技术能有效降低水稳碎石基层材料温缩应力，可减缓或减少温缩裂缝的产生。
图2.1 微裂前后试样温缩系数随温度区间变化趋势
2、结语
（1）从微裂前后水稳碎石基层材料的失水率、干缩应变和干缩系数等方面分析了微裂技术对水稳碎石基层材料干缩特性的影响。试验结果显示，失水率和干缩应变主要发生在水稳碎石基层成型之后的早期；说明微裂缝的存在可有效减小水稳碎行基层材料早期收缩应力，降低干缩裂缝的发生。
（2）从温度方面分析了水稳碎石基层材料的温缩性能。微裂前，在30℃～20℃温度区间内，温缩系数经历了随温度降低先变小后变大又变小的过程，其中在0℃～-10℃的低温温度区间温缩系数达到最大，即在该温度区间内水稳基层最容易产生温缩开裂。
（3）微裂后水稳碎石试样的温缩系数明显减小，对0℃～-10℃温度区间内温缩系数影响最为显著，微裂后该温度区间内温缩系数较未微裂试样温缩系数降低40%以上，其他温度区间温缩系数降低25%～33%左右，表明微裂技术能有效降低水稳碎石基层材料温缩应力，可减缓或减少温缩裂缝的产生。
（4）综合分析微裂前后水稳碎石材料干、温缩试样结果不难看出，微裂技术可有效减小水稳碎石基层材料早期干缩应力和低温温缩应力，减缓收缩裂缝的发生，对预防沥青面层反射裂缝的形成具有重要作用。
参考文献
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论文作者:王伟杰,李靖,杨丽军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/29
标签：碎石论文; 裂缝论文; 试样论文; 基层论文; 系数论文; 材料论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;