半刚性基层材料的强度形成和缩裂特性

摘要：通过分析半刚性基层材料包括石灰稳定类材料、水泥稳定类材料、综合稳定类材料的强度形成和缩裂特性，充分认识沥青路面裂缝的产生原因，提出对裂缝的预防和处理措施。

关键词：半刚性基层材料强度形成缩裂特性

中图分类号： U416.223 文献标识码： A 文章编号：

近年来，我区的公路建设迅猛发展。由于独特的地理环境，新建的无论是一般公路、还是高速公路，90%以上都采用半刚性基层。这种结构形式具有较高的强度、承载力和使用性能，为实现“强基薄面”结构提供了可靠保证，使得其在全区公路路面建设中得以广泛应用。但与此同时，随着半刚性基层的大量采用，这种结构形式存在的难以克服的缺点也日益显现，导致路面使用质量和寿命达不到应有的水平。因此，充分认识半刚性基层材料的强度形成和缩裂特性，有针对性的进行研究和利用，对进一步改善路面实际使用效果具有非常重要的现实意义。

一、半刚性基层材料的强度形成

半刚性基层材料的强度由于稳定材料与土石材料在掺配、拌和、压实过程中发生了一系列的物理、化学反应而形成。

石灰稳定类材料的强度形成。其强度形成主要是石灰与细粒土的相互作用。土中掺人石灰，石灰与土发生强烈的相互作用，从而使土的工程性质发生变化。初期表现为土的结团、塑性降低、最佳合水量增大和最大密实度减小等;后期变化主要表观在结晶结构的形成，从而提高土的强度与稳定性。影响石灰土强度与稳定性的主要因素有:土质、石灰的质量与剂量、养生条件与龄期等。各种成因的亚砂土、亚粘土、粉土类土和粘士类土都可以用石灰来稳定。各种化学组成的石灰均可用于稳定土。但白云石石灰的稳定效果优于方解石石灰。石灰剂量是按消石灰占干土重的百分率计。石灰剂量较低时(小于

3%-4%)，石灰主要起稳定作用，使土的塑性、膨胀性、吸水量降低，具有一定的水稳定性。随着石灰剂量的增加，石灰土的强度和稳定性提高，但当剂量超过一定范围，过多的石灰在空隙中以自由灰存在，将导致石灰土的强度下降。石灰土的最佳剂量随土质的不同而异，土的分散度越高则最佳剂量越大。最佳石灰剂量也与养生龄期有关，在28d内，最佳石灰剂量随着龄期的增长而增大，28d后基本趋于稳定。石灰土的强度形成需要一定的温度和湿度。高温和适当的湿度对石灰强度的形成是有利的，这是因为湿度高可使反应过程加快，但湿度过大(湿砂养生)会影响新生物的胶凝结晶硬化，从而影响石灰土强度的形成。石灰土的强度随龄期的增长大体符合指数规律。

水泥稳定类材料的强度形成。其强度形成主要是水泥与细粒土相互作用。影响水泥稳定土强度与稳定性的主要因素有土质、水泥成份与剂量、水等。土的矿物成分对水泥稳定土的性质有重要影响，除有机质或硫酸盐含量高的土外，各种砂砾上、砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定。要达到规定的强度，水泥剂量随粉粒和粘粒合量的增加而增高。实践证明，用水泥稳定级配良好的土，既可节约水泥，又能取得满意的稳定效果。水泥的成分和剂量对水泥稳定土的强度有重要影响。通常认为，各种类型的水泥都可用于稳定土。实践证明，对于同一种土，水泥矿物成分是决定水泥稳定土强度的主导因素。一般情况下，硅酸盐水泥的稳定效果好，而铝酸盐水泥则较差。当水泥的矿物成分相同时，水泥稳定土的强度随着水泥比表面和活性的增大而提高。水泥稳定土的强度随水泥剂量的增加而增加，但考虑到水泥稳定土的抗温缩与抗干缩以及经济性，应有一个合理的水泥用量范围。含水量对水泥稳定土的强度有重大影响。当混合料于合水量不足时，水泥就要与土争水，若土对水有较大的亲和力，就不能保证水泥完成水化和水解作用。水泥稳定土需要湿法养生，以满足水泥水化的需要。水泥剂量大、养生温度高时，其增长速率大。水泥稳定土的强度随龄期的增长而增长，二者之间大致呈指数关系。

综合稳定类材料的强度形成。综合稳定类材料是以石灰或水泥为主要结合剂、外掺少量活性物质或其他材料，以提高和改善土的技术性质。单纯用石灰稳定砂性土效果一般较差，而采用二灰综合稳定则

效果显著提高。粉煤灰是一种火山灰物质，它含有活性的氧化硅和氧化铝，在石灰的碱性激发及相互作用下生成含水的硅铝酸钙。这些新生的胶凝物质晶体具有较强的胶结能力和稳定性。由于粉煤灰系空心球体，所以掺人粉煤灰后，石灰土的最佳含水量增大、最大干密度减少。尽管如此，其强度、刚度及稳定性均有不同程度提高，尤其是抗冻性有较显著的改善，而温度收缩系数比石灰土有所减少，这对抗裂有重要意义。粉煤灰是一种缓凝物质，由于表面能低，难于在水中溶解，导致二灰混合料体系中火山灰反应相当缓慢，这是二灰稳定类后期强度高，平期强度低的根本原因。为了改善水泥在土中的硬化条件，提高水泥稳定效果，常常在掺加水泥的同时掺加少量其他添加剂。石灰是水泥稳定土产最常用的添加剂之一。在水泥稳定之前，先往土中掺加少量的石灰，使之与土粒之间进行离子交换和化学反应，为水泥在土于的水解和硬化创造良好的条件，从而加速水泥的硬化过程，并可减少水泥用量。掺加石灰还可扩大水泥稳定土的适用范围，一些不适于单独用水泥稳定的土(如酸性粘土、重亚粘土等)，若先用石灰处理，可加速水泥土结构物的形成。此外，由于石灰可吸收部分水分改变土的塑性性质，故用水泥稳定过湿土(比最佳合水量高4%-6%)时，先用石灰处理，能获得良好的稳定效果。

二、半刚性基层材料的缩裂特性

半刚性基层材料的缺点是抗变形能力低，在温度或湿度变化时易产生开裂，当沥青面层较薄时，易形成反向裂缝，进而严重影响路面的使用性能。了解各种半刚性基层材料的缩裂特性，有利于技术人员科学地进行路面处理，从而把裂缝减少到最低程度。

半刚性基层材料的收缩开裂及由此引起沥青路面的反射性裂缝

轻重不同地存在。在国外，普遍采取对裂缝进行封缝，而在交通量繁重或者高速公路上，这种封缝工作十分困难，严重影响交通，也不安全。而在我国，目前根本就没有发现裂缝就进行沥青封缝的习惯，因而开裂得不到有效的处理。裂缝的存在导致两种后果，首先是裂缝中进水，导致沥青层和基层界面条件的变化，使基层、底基层、路基的水分状况恶化，承载能力迅速降低，表面产生水力冲刷，出现灰浆，并形成裂缝处唧浆、坑槽；其次是车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的

另一侧时，荷载变化不再连续，使路面裂缝两侧发生大的应力突变，会形成很大的上下剪切和表面受拉。

半刚性基层非常致密，它基本上是不透水或者渗水性很差的材料。水从各种途径进入路面并到达基层后，不能从基层迅速排走，只能沿沥青层和基层的界面扩散、积聚。水进入路面的途径，除了降雨、降雪、化雪的表面水外，还有多种来源，如冬季由于冰冻引起的水分积聚和春融期间产生的积水；超限超载车辆为了降温需要向轮毂不断喷水，以保持汽车的刹车性能，使路面常年处于潮湿状态；中央分隔带的绿化浇水、挖方路段的裂隙水、路面铺筑过程冲洗的水等等。可以说，水进入沥青路面是不可避免的，如果不能及时排走就将造成危害。界面上水的存在改变了界面连续的边界条件，使路面的受力状态变得十分不利，成为导致路面破坏的直接原因。

半刚性基层有很好的整体性，但是受水的影响敏感，在长期浸水条件下，板体结构会逐渐破坏，反映为路面弯沉，沥青路面开始出现破损，弯沉迅速增大，并导致结构性破损。现在许多高速公路竣工验收阶段的弯沉很小，以后逐步变大。许多路面在损坏初期开挖可见基层往往是完好的，弯沉并不大。这说明，除了少数确实是因为基层施工不好的原因外，大部分基层发生结构性损坏，是发生在沥青面层损坏之后。

半刚性基层很难跨年度施工，无论是直接暴露还是铺上一层让下面层过冬，都避免不了发生横向收缩裂缝，从而为沥青路面的横向裂缝埋下隐患。甚至在冬天就从缝中进水(融雪)、半刚性基层暴露的还可能冻疏，影响强度的形成。

用一句话来概括就是：开裂和进水且难以排走是半刚性基层沥青路面结构的致命缺点。

半刚性基层材料的收缩分为温缩与干缩两种。研究表明:若以最佳含水量状态下各种半刚性基层按温缩系数的大小排序是:石灰土>

石灰砂砾>二灰>水泥砂砾>二友砂砾;按其干缩系数的大小排序为:石灰土>石灰砂砾>二灰>二灰砂砾>水泥砂砾。半刚性基层的收缩开裂，对于含土较多材料以干缩为主，对于含粗集料较多的材料以温缩为主。半刚性基层的干缩主要发生在竣工后初期阶段，当基层上铺筑沥

青面层以后，基层的含水量一般变化不大，此时半刚性基层的收缩转化为以温缩为主。

半刚性基层材料的抗裂性能是以温缩抗裂系数与干缩抗裂系数

来评价的。抗裂系数愈大，表明材料的抗裂性能愈强，在同样条件下，能承受较大的温度或湿度的变化而不裂。按半刚性材料的温缩抗裂系数的大小(均按最佳状态)排序为:二灰砂砾>二灰>石灰砂砾>水泥砂砾>石灰土。按干缩抗裂系数的太小排序为:二灰>二灰砂砾>水泥砂砾>石灰砂砾>石灰土。

半刚性基层材料的类型与配合比的选择，应根据当地的自然条件与基层所处的环境来确定。在条件可能时，应优先用二灰稳定类基层，二灰砂砾类集料含量约75%时，抗干缩与温缩能力均较强，可适用于不同地区，主要是解决早强不足的问题。水泥砂砾类，水泥含量约为5%时，具有较强的抗干缩能力，适用于温差不大的地区。石灰砂砾类，抗干缩和温缩能力却较差，宜采用水泥石灰综合稳定，以部分水泥代替部分石灰，提高其抗干缩能力，减轻缩裂。

从目前的实践看，早期修建的半刚性基层沥青路面，很多已进入路面大修，由于采用半刚性基层，目前的大修方案基本都采用“开膛破肚”法，然后对路基进行补强，再重铺路面结构层。这种方法费时费力费资金。因此，在做好半刚性基层路面管护，尽可能延长路面使用期限的同时，要不断更新路面基层设计理念。为了提高路面整体的抗变形能力，将原来的半刚性基层安排在柔性基层下做路面的底基层，以期综合利用柔性基层和半刚性基层的优点，克服柔性基层抗变形能力差和半刚性基层反射裂缝的缺点，能够有效地消减沥青路面的反射裂缝，减少水损害的发生，改善路面的长期使用性能和适应环境的能力。

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半刚性材料

工程师考试试题专栏公路监理师试题半刚性基层和粒料类基层的实测项目有哪些差别？为什么？差别有：半刚性基层有强度检查项目，而粒料类基层没有。原因为：半刚性基层材料为整体性材料，配合比设计时，以无侧限抗压强度为控制指标，为此，施工质量控制时，对应地应检测无侧限抗压强度。由于粒料类基层材料为松散性材料，无法测定抗压强度，原“评定标准”用弯沉指标控制其承载能力。“评定标准”认为当压实度、厚度满足要求后，弯沉一般也能满足要求，故对于粒料类基层，目前既不检测强度，也不检测弯沉。 2、基层施工前，监理工程师应检查的内容？（1）施工机械设备。主要指摊铺设备，压实机械及其它机械设备的数量、型号、生产能力等。（2）混合料拌和场的位置，拌和设备以及运输车辆能否满足质量要求及连续施工的要求。（3）路用原材料。（4）混合料配合比设计试验报告。（5）试验路段施工与总结报告。 3、沥青混合料的压实工艺及质量要求。沥青混合料的压实工艺及质量要求。（1）沥青混合料的压实应按衬压、复压、终压三个阶段进行。（2）初压应采用钢轮压路机或关闭振动的振动压路机。初压后检查平整度和路拱，必要时应予以修整。复后采用重型轮胎压路机，也可采用振动压路机或钢筒式压路机。终压可选用双钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机。（3）初压应在混合料摊铺后较高温度下进行，并不得产生摊移，发裂，压路机应从外侧向中心碾压，碾压时将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生摊移。（4）碾压作业时混合料的温度；初压温度不应低于110℃；碾压终了温度钢轮压路机不得低于70℃，轮胎压路机不得低于80℃，振动压路机不得低于65℃。（5）碾压时，压路机不得中途停留，转向或制动。当压路机来回交错碾压时，前后两次停留地点应相距10m以上；并应使出压实起始线3m以外。（6）在压路机压不到的其他地方，应采用振动夯板，热的手夯或机夯把混合料充分压实。已经完成碾压的路面，不得修补表皮。 4、简述桥面铺装的一般要求和混凝土桥面铺装的具体要求。 1、一般要求

半刚性基层060807

半刚性基层一、概述 1.半刚性基层发展和应用概况 60～70年代：石灰土——经济 70年代：开始应用二灰类，但碎石无级配 80～90年代：大量应用二灰稳定类，悬浮型结构90年代：同时应用二灰稳定类和水泥稳定类 2. 半刚性基层类型基层类型：（1）粒料类基层（2）有机结合料稳定类——沥青稳定类沥青稳定土沥青碎石——沥青碎石、沥青贯入沥青稳定碎石沥青混凝土（3）无机结合料稳定类——半刚性基层此外还有刚性基层——混凝土、贫混凝土基层半刚性基层类型：（1）石灰稳定类（2）水泥稳定类（3）综合稳定类（4）工业废渣稳定类常用半刚性基层类型：（1）二灰稳定类二灰稳定碎石、二灰稳定砂砾——基层二灰土——底基层（2）水泥稳定类水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾——基层水泥土——底基层

水泥稳定砂、水泥稳定石屑等，水泥稳定中粒土——低等级公路基层、高等级公路底基层3. 半刚性基层的特点（1）优点 ①强度高、承载力大、整体性好 ②稳定性好（水稳性、冻稳性） ③刚度大 ④对地方材料的质量要求较低 ⑤就地取材，经济性能好（2）缺点 ①收缩系数较大、抗变形能力差 ②透水性差，表面易积水 ③破裂后不能愈合 ④对荷载大小的敏感性较大（3）特点 ①较大的刚性、抗变形能力差 ②弯拉强度控制设计目前沥青路面设计中，采用劈裂强度 ③环境温度和湿度对强度形成有很大的影响 ④强度和刚度均随龄期增长、后期衰减并逐渐疲劳（4）再认识——结论 ①裂缝难以解决 ②排水性能不好 ③强度、模量会不断衰减 ④抗车辙能力并不比柔性基层好 ⑤对重载、超载交通敏感性大 ⑥铺筑过程易提前开裂 ⑦维修困难养生时间长、破坏后无愈合能力，新老基层无法联结

半刚性路基材料

半刚性路基材料郜宇晨 21813109在道路工程这门课上我们初步了解了半刚性路基是刚性路面在下,柔性路面在上的一种路基，现在通过查阅资料对它进行更进一步的认识。一、路面基层的分类路面基层大的分为三类：刚性基层、半刚性基层、柔性基层，底基层材料和基层差不多，主要是水泥、石灰含量低一些或者选用的是粒径小一些的土、砂砾之类。刚性基层是指采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料铺筑的路面基层。半刚性基层又分为三类：水泥稳定类；石灰稳定类；工业废渣稳定类，具体对应有水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾、水泥稳定细粒土；石灰稳定碎石、石灰稳定砂砾、石灰稳定细粒土；石灰粉煤灰、石灰粉煤灰土、石灰粉煤灰砂、石灰粉煤灰砂砾、石灰粉煤灰碎石、石灰粉煤灰矿渣、石灰粉煤灰煤矸石。柔性基层有沥青稳定类和粒料类。沥青稳定类包括密级配沥青稳定碎石（ATB）、开级配排水式沥青碎石基层(ATPB)、半开级配沥青碎石(AM)。粒料类一般即碎砾石基层，又可以分为两类嵌挤型和密实型，嵌挤型包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石，密实型包括级配碎石、级配砾石。二、半刚性基层的概述半刚性基层是采用水硬性材料(又称无机结合料)稳定的各种集料和土类,并具有一定强度和厚度的路面基层结构;在半刚性基层上铺筑一定厚度沥青混合料面层的结构称为半刚性基层沥青路面。半刚性基层沥青路面具有强度和刚度较高、路面平整度好、噪音低、行车舒适、易于就地取材、施工工艺简单、使用周期长、工程投资较低、养护维修方便等优点,因此在国内外公路建设中被广泛应用。半刚性基层，包括水泥稳定粒料类及二灰稳定粒料类等，均具有较高的抗压强度和抗压回弹模量值（介于500～4000MPa），并具有一定的抗弯拉强度，因此半刚性基层沥青路面具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。另外，由于半刚性基层刚度大，使得其上的沥青面层弯拉应力相对减少，从而提高了沥青面层抵抗行车的疲劳破坏能力。因此，半刚性基层具有很好的力学性能、较好的板体性及整体性，设计优良的半刚性基层能满足高等级公路“足够的强度、适宜的刚度和耐久性、较小的变形”的技术要求。由于半刚性基层沥青路面结构有其技术和经济的优点，在我国已建成的高速公路中，半刚性基层沥青混凝土路面约占90%以上，成为我国高等级公路的主要结构型式。这类路面通常由半刚性材料垫层、底基层、半刚性材料基层和沥青面层构成。其中垫层承担排水或隔水、防污、路基补强等作用；半刚性基层作为路面的主要承重层，半刚性底基层是路面的辅助承重层，这两个结构层可提供半刚性路面所需的承载能力，而沥青面层主要承担抗滑、平整、防水等功能性作用。三、半刚性基层材料结构类型划分随着对基层材料应用要求的提高和对基层材料性能认识的深人,研究和工程应用中均显现出集料在混合料中的分布状态对材料性能影响的重要性,有必要在

半刚性基层材料疲劳试验概述

文章编号:100926825(2005)1920147202 半刚性基层材料疲劳试验概述收稿日期:2005206207 作者简介:李小刚(19792),男,长安大学道路与铁道工程专业在读硕士研究生,陕西西安　710054 宋　曼(19792),女,1999年毕业于河南交通学校汽车应用工程专业,助工,河南新野县县乡公路管理所,河南新野　473500熊小新(19762),女,1997年毕业于河南交通学校交通工程专业,助工,河南新野县县乡公路管理所,河南新野　473500 李小刚　宋　曼　熊小新摘　要:结合半刚性基层疲劳研究的现状,总结概述了半刚性基层材料疲劳试验的方法,并提出试验中应注意的要点,为半刚性基层材料疲劳试验和疲劳特性的研究提供指导。关键词:半刚性,疲劳,试验中图分类号:U414文献标识码:A 在我国高等级公路中,半刚性基层沥青路面占90%以上,而半刚性基层材料的疲劳寿命是半刚性基层沥青路面设计的主要控制因素,疲劳试验又是研究疲劳寿命的主要手段,因此有必要对半刚性基层材料的疲劳试验加以研究概括。 1　疲劳的基本概念 1)疲劳:对于弹性状态的路面材料承受重复应力作用时,可能在低于静载一次作用下的极限应力值时出现破坏,同时导致材料强度降低[1]。 2)疲劳破坏:在循环荷载的作用下,结构或者构件发生破坏的现象叫疲劳破坏[2]。 3)疲劳寿命:在循环荷载作用下,结构或者构件产生疲劳破坏的应力循环次数或者应变循环次数。疲劳寿命的大小取决于应力水平的大小。 4)应力水平(应力比):重复应力与一次加载得出的极限应力之比。 5)高低应力比(荷载循环特征值):作用在试件中最小荷载和最大荷载的比值。 2　疲劳试验2.1　试验方法室内小型疲劳试验方法主要有:重复弯曲试验、直接拉伸试验、间接拉伸试验、支撑弯曲试验、耗散能试验、断裂力学试验、重复拉伸和拉压试验、重复三轴拉压试验、弹性基础上的弯曲试验、室内轮辙试验、室内轮载试验等等。各种试验方法各有利弊,得出的结果也相差很大。因此做疲劳试验前应该根据试验目的和对现场情况的模拟情况、试验结果的可应用性、试验方法的简单可行性等选择一种试验方法,现在应用比较多的是间接拉伸疲劳试验和重复弯曲疲劳试验[3]。 2.2　试件成型疲劳试验试件成型的方法主要有:静压成型、马歇尔击实成型、搓揉压实成型、旋转压实成型、轮碾压实成型等,可以说每种方国有抗冻要求的地区,可以掺用适量的粉煤灰、矿渣粉料代替水泥,但同时应掺用引气剂提高混凝土的抗冻性能。粉煤灰或矿渣粉料掺量较多时,对引气作用的负面影响过大。经验表明,粉煤灰的掺量低于胶结材料总量的30%时,对抗冻性影响不大。因而从耐久性等多方面考虑,单独粉煤灰掺量不宜多于胶结材料总量的30%。矿渣微粉的作用类似粉煤灰,因而单独矿渣微粉的掺量也不宜多于30%。同时掺入粉煤灰、矿渣微粉时,掺合料的掺量同样不宜多于30%。 5.5　有抗冻要求的混凝土还应掺入适量的引气剂拌和新混凝土,从抗冻性能方面考虑,在掺粉煤灰或矿渣微粉的同时,应掺入适量的引气剂。因为引气作用可以显著地提高混凝土的抗冻性,用引气作用补偿因掺粉煤灰或矿渣微粉对混凝土抗冻性的不利影响。 5.6　粉煤灰的质量要求配制耐久混凝土的粉煤灰,可选用Ⅰ,Ⅱ级低钙粉煤灰,对于预应力混凝土和引气混凝土,应选用Ⅰ级粉煤灰。 6　在新拌混凝土中加减水剂在保持混凝土和易性的前提下加减水剂,可减少拌合水,降低水灰比。减水剂可以改善混凝土的孔结构,增高混凝土的密实度,降低透水性,从而提高了混凝土的抗渗、抗冻、抗腐蚀能力。 7　在新拌混凝土中加膨胀剂加入膨胀剂的目的是使龄期短、强度较小时的混凝土膨胀,并使混凝土不产生拉应力。这种混凝土的抗渗性、耐久性都较好。 8　开发利用海砂我国河砂资源已近枯竭,开发利用海砂应列入研究之中。对于耐久性混凝土,海砂不能直接使用,但经过处理后的海砂是可以使用的。预应力混凝土一般不得使用海砂。参考文献: [1]高琼英.建筑材料[M ].武汉:武汉理工大学出版社,2002. [2]谭家利.大掺量粉煤灰混凝土的试验研究[J ].中外建筑,2001 (3):78279. Major means on compounding durable concrete DING Yu 2ping Abstract :It illustrates major measures on compounding durable concrete from selecting good durability cement 、limiting quantities of cement 、selecting reasonable coarse aggregate 、compounding air 2leading concrete ,which is based on summarizing experiences and research.K ey w ords :concrete ,durability ,coarse aggregate ? 741? 第31卷第19期2005年10月山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.31No.19Oct. 　2005

半刚性基层浅析

长期以来，我国习惯于注重对硬件的引进，全国公路部门花了大量的外汇进口了很多筑路机械、施工设备、试验仪器设备，以及大量的沥青材料，可是偏偏没有在引进国外的技术上花功夫。我们习惯于立足“自力更生”，强调我国的“国情”与国外的情况不同，特别看重自己的研究成果。这本来无可厚非，但如果民族自尊心变成了虚荣心，盲目地排外，也就很容易产生轻视学习国外先进技术的另一种倾向，这种情况已经影响到公路领域。引进成熟技术的必要性我国沥青路面（水泥混凝土路面也有类似情况）的结构和设计就是一个典型，我们的许多做法与国际上通行的做法不同，并没有取得良好的效果。国际上绝大部分国家早在20世纪70年代起，就采用柔性基层沥青路面、全厚式路面作为重载交通路段的常用的路面结构，而惟有我国千篇一律地采用半刚性基层沥青路面，甚至于结构层的厚度都差不多。对沥青路面的力学模式，国际上都采用沥青层的弯拉应变和土基模量作为设计指标，惟有我国钟情于表面弯沉这个指标，其他指标实际上都没有作用。其他还有许许多多与国际上不一致的地方，遗憾的是多半多被自己认为是最先进的。

我国最早修建的京津塘高速公路，当时基本上是参照国际上的路面结构和沥青混合料的级配做的，广深珠高速公路也吸收了国外的结构，这2条高速公路使用10余年来，情况基本良好。京津塘高速公路的外国监理在我国开了一个严格执行“菲迪克条款”的先例，实行了动态质量管理，取得了良好的效果，成为我国质量最好的高速公路之一。然而，自此以后的工程就“本土化”了，监理的素质明显下降，开始了具有我国特点的“评分、评奖、评优”质量检验评定和验收管理办法。施工质量数据弄虚作假已经成了公开的秘密。表面上“像模像样”，实际上“沆瀣一气”一起造假，其结果是工程验收的分数都快接近100分了，优质工程比比皆是，经常是奖状到手，路也坏了。我国是世界上第一个采用弹性层状体系进行路面结构计算的国家，这一点始终处于世界的最先进水平。可是，“先进的方法、落后的参数”并没有对设计起多少作用。设计参数都是“想当然”地自由取值，脑子里想什么结构，想多少厚度，都能计算成什么结构，多少厚度，实际上还是拍脑袋。其结果是“天下设计一大抄”，路面设计成为“数学游戏”。全国都千篇一律地使用几乎相同的较薄沥青面层的半刚性基层沥青路面结构。

半刚性材料优缺点及改进措施

浅议半刚性路面的优缺点道桥1201班 U201215553 唐建一摘要半刚性基层具有承载能力强，耐久性好，稳定性高等优点，同时也存在排水能力差，容易使路面产生剥落，松散，坑槽，泛油，车辙等病害。概述半刚性基层是用水泥,石灰等无机结合料处治的土或碎砾石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层,在前期具有柔性路面的力学性质,后期的强度和刚度均有较大幅度的增长,但是最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝,由于这种材料的刚性处于柔件路面与刚性路面之间,因此把这种基层和铺筑在它上面的沥青面层统称为半刚性路面，这种基层称为半刚性基层. 半刚性基层类型半刚性基层按材料可划分为三种类型即水泥稳定类基层,石灰稳定类基层及综合稳定类基层水泥稳定类基层水泥稳定类基层主要指在粉碎的土中加入一定数量的水泥和水并按照一定的施工工艺施工形成的具有一定抗压强度的结构层石灰稳定类基层石灰稳定类基层主要指在粉碎的土中加入一定数量的石灰和水并按照一定的施工工艺施工形成的具有一定抗压强度的结构层综合稳定类基层综合稳定类基层主要指采用水泥石灰工业废渣等无机结合料中的两种或更多种结合料与土,水按照一定比例规范施工并具有一定抗压强度的结构

半刚性基层路面的特点优点 (1)具有较高的强度和承载能力,后期强度高且具有随龄期不断增长的特性 (2)刚度大, 半刚性基层抗压回弹模量值可高达1800MPa致使沥青面层弯拉应力相应减小,从而提高沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力. (3)稳定性好, 半刚性基层材料具有较高的水稳性和冰冻稳定性,因此在水以及多次冻融下不影响半刚性材料基层的承载能力. 缺点近年来,随着我国高等级公路的迅猛发展,半刚性基层的强度刚度愈来愈大,但路面损坏的速度也愈来愈快,其主要表现如下：抗缩裂性能差半刚性基层是以水泥,石灰,粉煤灰等为结合料将松散砂石胶结为整体,铺筑而成的基层,虽然板体性强,具有很高的承载能力,但其性脆,抗缩裂性能差排水性能差在半刚性基层材料中,胶结材料通常都是细粉状的,碾压成型后具有很好的整体性, 其内部非常致密, 无法形成嵌挤型结构,因此,基本上不透水或渗水性很差, 当外界环境水通过各种途径进入路面并达到基层后,水不能从半刚性基层中迅速排走,而只能沿着沥青层和基层的界面扩散积聚, 这种界面水分的存在不仅改变了,界面连续的边界条件,使路面的受力状态极为不利,而且水对半刚性基层的长期浸泡,会很快破坏半刚性基层的整体结构,使基层底基层及路基的稳定性也随之恶化,在干湿交替水分冻融循环及重复荷载的作用下,半刚性基层材料的强度模量和整体承载能力将会显著下降. 自愈能力差半刚性材料是一种脆硬性的材料,特别是在重载交通条件下,半刚性路面对重轴载的作用非常敏感, 若将重载车换算成标准轴载车,对于柔性基层通常是按4次方换算, 而对半刚性基层则是8-12次方的关系,轴载愈重,对半刚性基层的危害也愈大,而且一旦破坏后,其自身没有愈合能力,也无法通过沥青表面维修得到补救,只能挖掉重新修建,因此,路面的维修养护成本很大.

教案27项目十一半刚性基层和底基层材料检测

授课内容项目十一：半刚性基层和底基层材料检测（3）任务3：无机结合料稳定土无侧限抗压强度试验授课时数 2 授课方法讲授、讨论与练习相结合授课时间教学手段PPT、工作页、规范规程、录像授课班级教学地点多媒体教室【知识目标】1.熟悉无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）。 2.熟悉无机结合料稳定材料养生试验方法。 3熟悉无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法。4熟悉半刚性基层和底基层强度评定方法。【能力目标】 1.会做半刚性基层和底基层强度评定。【素质目标】养成自觉按《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）完成试验检测的习惯和能力。【教学重点】无机结合料稳定材料试件制作、无机结合料稳定材料养生、无侧限抗压强度试验、半刚性基层和底基层强度评定【教学难点】半刚性基层和底基层强度评定【教学内容】时间：（45分钟）一、无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形） 1.试模的选择试模：细粒土，试模的直径×高=φ50 mm×50 mm；中粒土，试模的直径x高=φ100 mm×100 mm；粗粒土，试模的直径×高=φ150 mm×150 mm。适用于下列不同土的试模尺寸如图T0843-1所示。注：H11/C10表示垫块和试模的配合精度。图T 0843-1 圆柱形试件和垫块设计尺寸（尺寸单位：mm） 2.计算各材料用量根据确定的最佳含水量和最大干密度拌制水泥稳定碎石混合料，采用静压法按压实度（98%）成型无侧限抗压强度试件，试件的制作方法见《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51—2009）“T 0843 —2009 无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）”。本案例是水泥稳定粗粒土，试件的直径×高=150 mm×150 mm，则试件的体积为 3 2cm 72 . 650 2 15 4 15 π= ? ÷ ?。每个水泥剂量制作9个试件，单个试件 1.讲授试模的选择。 2.案例教学法学习各材料质量计算。

半刚性基层沥青路面结构和材料特性分析

半刚性基层沥青路面结构和材料特性分析 ——水损坏的特性、原因及防治措施 [摘要]：水损坏是当前影响高速公路路况，造成高速公路沥青路面破坏的重要因素。本文分析了水损坏产生的机理和原因，并提出沥青路面防治水损坏的措施。 [Abstract]:Damage of water is the main factor that affects the pavement and the damage of asphalt pavement in expressway. This paper analyzes the mechanism and the cause of water damage, and puts forward the measures of preventing water damage from asphalt pavement. [关键词]：沥青路面水损坏作用机理特点原因防治措施 [前言：随着高速公路沥青路面的快速发展与建设，沥青的水损坏问题也变得越来越重要，道路工作者也对其越来越重视。做好对沥青路面水损坏的防治，不仅有利于行车的安全性与舒适感，还能延长沥青的适用寿命，节约经济。沥青的水损坏指沥青路面在存在水的条件下经受交通荷载和温度胀缩的反复作用，一方面水分逐步浸入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用，沥青膜渐渐地从集料表面剥落，并导致集料之间的粘结力丧失而路面破坏的过程[1]。水损坏的发展是一个自下而上的过程，即由沥青层底部逐渐向上扩展，最终贯穿整个沥青面层造成破坏。这个发展规律与地表下的湿度分布密切相关。地下水在蒸发压和毛细作用下，在地下水位较高的条件下，毛细水可以到达沥青面层底部造成该部位的侵蚀。从沥青层的缝隙侵入的外界水也容易在较长时间内积存于沥青层底部。所以沥青剥落一般从沥青层底部发生并逐渐向上发展[2]。 1 沥青路面水损坏的特点及形式沥青路面水损坏具有以下特点：①损坏发生在雨季，特别是梅雨季节；②多发生在行车道，尤其是重车道比其他车道严重；③发生水损坏的地方一般透水比较严重，排水不通畅； ④破坏之初一般先有小块的网裂、冒白浆，然后松散成坑洞[3]。形式：唧浆网裂