干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 干旱荒漠区半刚性基层裂缝病害机理与防治技术应用研究

Arid

	干旱荒漠区半刚性基层裂缝病害机理与防治技术应用研究
	杨三强; 刘涛; 谭忆秋; 纪伦; 李宏亮; 刘书君; 洪亮; 吴永锦; 杨帆; 赵立东; 王海鹏; 仲晓玲; 李云良; 张磊; 邢超
完成单位	新疆交通科学研究院
登记(发布)日期	2014
中文摘要	1.1课题来源与背景本项目属于道路工程领域与哈尔滨大学共同研究完成,课题来源于交通部重点实验室平台项目于自治区博士后基金项目,项目编号：2011319797100。 1.2项目目的与意义本项目针对新疆干旱荒漠地区恶劣的干旱大温差(极寒、极热交替循环)条件和应力疲劳破坏导致半刚性基层公路出现大量由水泥稳定基层变形破坏引起的反射裂缝,形成公路早期病害,公路服务年限和质量大幅降低,给国家造成巨大经济损失。本项目在总结干旱荒漠区半刚性基层裂缝病害机理多年研究和实践成果的基础上,通过现场调查、野外检测、室内试验和先进工业CT扫描技术及依托工程验证等手段,系统研究了干旱荒漠区水稳基层裂缝病害形成机理、影响因素及防治技术。内容涵盖了干旱荒漠区水泥稳定砂砾基层的病害特性、胶结料对水稳裂缝病害机理、水稳材料配比对水稳裂缝特性影响、水稳基层材料裂缝病害预估模型等方面。本项目研究成果形成研究总报告一份,分报告4份,申请专利一项、专著1部、论文8篇。 1.3主要论点与论据针对我国干旱荒漠区大温差特殊气候环境特点,结合干旱荒漠区公路建设具体情况,从水泥稳定砾石基层胶结料、水泥稳定砾石基层级配、水泥稳定砾石基层结构以及水稳层裂缝病害机理与防治技术等多重角度系统的研究水泥稳定砾石裂缝病害机理与防治技术。最终降低干旱荒漠区水泥稳定基层裂缝病害,提高公路的使用品质,延长其使用寿命。通过该领域的研究,项目研究过程中紧密围绕如下4个技术核心开展工作： ①通过分析干旱荒漠区大温差(极寒、极热交替循环)下水泥稳定砾石基层水泥胶凝材料参数特性。提出大温差下干旱荒漠区水泥胶凝材料的指标范围,水泥胶凝材料与粗细骨料的膨胀、收缩规律。揭示了大温差条件下水泥砂浆的收缩特性,提出了水泥品种的选择方法。 ②研究干旱荒漠区水泥剂量与水稳层粗、细骨料的胶凝关系,基于试验研究与灰关联分析,建立了水泥稳定砾石收缩应变的预估模型,给出大温差条件下水泥稳定砾石的裂缝病害机理与防治技术。 ③基于大温差(极寒、极热交替循环)条件下的水稳层裂缝病害机理,提出新疆地区骨架密实型抗裂结构水泥稳定砾石的级配范围及适宜的水泥剂量。 ④构建出干旱荒漠区大温差水稳裂缝病害预估模型,最终提出其变形破坏评判指标,为干旱荒漠区大温差特殊环境下水泥稳定基层材料设计及其施工提供理论支撑。同时该项目研究成果能有效促进干旱荒漠地区公路养护与设计理念的提升,具体表现在： ①完善干旱荒漠区现有公路水稳层配合比设计体系,支撑水稳层养生的科学决策。 ②提升新建公路水稳层的节能减排理念,对干旱荒漠区水稳层最佳水泥剂量及粗、细骨料用量设计、水稳层形变理论的建立具有前瞻性和基础性作用。 1.4创建与创新通过单因素分析方法,提出了平均干缩系数、平均温缩系数等控制指标评价水泥胶结料的变形特性,给出了大温差条件下水泥胶结料的技术标准;系统提出了干旱荒漠区水泥剂量与水泥品种等因素对水泥胶结料收缩特性的影响规律,推荐出新疆地区水稳砾石骨架密实型抗裂级配范围;构建了干旱荒漠区水稳砾石收缩应变的预估模型,提出了双掺外加剂改善水稳基层裂缝的措施。 1.5社会经济效益,与存在问题本项目研究成果的应用,降低了水泥剂量,试验段采用的水泥稳定砾石基层骨架密实型结构,粗集料增多,细集料减少,节约了水稳原材料,优化了水泥稳定砾石基层设计,简化了施工工艺,缩短建设工期,提高了路面的工程质量,为项目节省资金约为 600万元;本次试验段铺筑效果良好,温缩、干缩裂缝数量比普通对比段落减少40%左右,裂缝宽度明显减少,与同规模工程相比,减少公路沥青路面进行维修或翻新恢复工程费用近300万元.合计节省总金额约为900万。经专家鉴定该项目技术成熟、产品质量好、应用价值很大,经济和社会效益大,研究属国内首创,达到国际先进水平。 1.6历年获奖情况该项目为初次报奖。 1.7成果公开该项目为非涉密项目,可以公开。
中文关键词	水稳基层 ; 干缩特性 ; 温缩特性
成果类型	应用技术
中图法分类号	U418.6
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001620417
来源机构	新疆交通科学研究院
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243394
推荐引用方式 GB/T 7714	杨三强,刘涛,谭忆秋,等. 干旱荒漠区半刚性基层裂缝病害机理与防治技术应用研究[Z]. 应用技术,2014.