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【摘 要】随着我国经济迅速发展，道路交通的安全和畅通不论对我们的人身安全还是经济发展都起着不可忽视的作用。但是就目前情况而言，我国道路还存在较多问题，比如裂缝、断裂、坑洼、积水等。道路抗裂性能的好坏是影响路面使用质量的一个关键性因素，因此对水泥粉煤灰稳定沙砾基层结构抗裂性能的研究意义深远。
【关键词】粉煤灰；基层结构；抗裂性能
导言
沥青路面是现如今社会最普遍的路面形式，这种路面在使用一段时间之后，很容易出现开裂现象，再经过人为因素和自然因素的双重作用，路面就会出现断裂、坑洼、积水等一系列问题，这些问题都会破坏路面的完整性、平整性和美观性。随着这些情况不断加剧恶化，道路的使用寿命会被大大缩短，使用质量会直线下降。根据以上阐述的种种问题，我们很多公路工作者提出了一系列的解决办法。本文着重对水泥粉煤灰稳定沙砾基层结构抗裂性能进行分析。
一、强度机理分析
粉煤灰是一种气硬性材料，它含有大量的SiO2、Al2O3等活性物质，这些活性物质在粉煤灰中以球形玻璃体存在，这种玻璃体比较稳定，表面又相当致密，不易水化，水泥粉煤灰早期反应主要是遇水产生水解和水化反应，水泥水化生成硅酸钙晶体，这些晶体产生部分强度，同时水泥水化生成氢氧化钙，通过液相扩散到粉煤灰球形玻璃体表面，发生化学吸附和侵蚀，生成水化硅酸钙与水化硅酸铝，大部分水化产物开始以凝胶体出现，随着凝期的增长，逐步转化为纤维状晶体，并随着数量不断增加，近体相互交叉，形成连锁结构，填充混合物的孔隙，形成较高的强度，随着粉煤灰的不断调动，使水泥粉煤灰不仅有较高的早期强度，而且其后期强度也有较大的提高。
二、水泥粉煤灰稳定沙砾基层结构存在的问题
水泥粉煤灰稳定沙砾混合料是一种比较经济适用的路面基层材料，它具有抗压性、不易变形、水稳定性、耐冻性等特点，且在施工方面操作比较容易。其具备的较高强度和良好的完整性、平整性，是判断路面结构基层路用性能好坏的关键。在道路使用过程中不难发现，不论是哪种基层结构，不论是在何种自然条件下，都不可避免会出现路面开裂、坑洼、断裂等一系列现象。
（一）水泥和粉煤灰在稳定沙砾路面之间的比例
粉煤灰的分量对材料的强度起着至关重要的影响作用，同时它也是水泥粉煤灰稳定沙砾材料的重要组成部分。不同的剂量和路面基层的抗裂性不同，因此要严格把握好水泥粉煤灰之间的不同份量。在材料的合理组合下，以不改变其结构强度为前提，适量降低水泥的分量改善结构抗干缩性能，从而增强结构的总体抗裂性能。粉煤灰混合料在很大程度上能降低水化热温，还可以增强和易性。
（二）环境湿度的影响
环境温度的影响容易导致路面基层出现干缩和温缩裂缝。路面基层结构在不同水泥剂量和不同粉煤灰含量时的干燥收缩系数和温度收缩系数会随着自然环境变换而改变。水泥稳定沙砾材料的抗裂性性能可以从干缩系统表示出来，如果干缩内部的含水量不断变化将会导致整个体积发生变化，所以说其对水具有很强的敏感性，混合料成分也被干缩系数所影响。
（三）环境温度的影响
水泥粉煤灰稳定沙砾基层内部温度的变化会产生温度应变力，在含水量比较多的情况下，温度低于0℃时，水会结冰从而造成整体材料涨缩，系数会直接减少。反之，温度高于0℃时，其收缩系数会明显增大。由此可见，路面基层开裂还受水泥粉煤灰稳定沙砾基层材料温度收缩的影响，因此要尽量缩小混合料内部和外部的温度差，降低水泥水化热，控制好温缩打开率。
三、增加水泥粉煤灰稳定沙砾基层结构抗裂性能方法
（一）路面基层材料配合比设计
在进行配合比设计时，粉煤灰掺量是一个重要的因素，如果粉煤灰掺量太小，大颗粒砾石间的孔隙仍然无法得到很密实的填充，如果粉煤灰的掺量过大，则使得粗颗粒相互分离，从而使骨架密实型结构转变成为了悬浮密实型结构，强度下降。参照以往研究结果，粉煤灰掺量取10%。
（二）严格掌控水泥和粉煤灰在稳定沙砾路面的比例，适量加入粉煤灰
水泥和粉煤灰是水泥粉煤灰稳定沙砾的活性激发剂，它还掺有一定比例的沙砾从而变成了路面基层材料。水泥粉煤灰稳定沙砾之间具有一定的空隙，加入适量的粉煤灰会增加水泥粉煤灰稳定沙砾的密实度，使沙砾之间增加黏合，从而达到填补空隙的作用。加入粉煤灰时一定要要控制好水泥的剂量，加入太多会加大水化热反应温度，加入剂量太少会减少他的黏合性，都容易造成路面基层开裂。由于粉煤灰的活性以及球形颗粒表面比较光滑，适当加入会减少骨料之间的摩擦力和阻力，可以相应减少拌合物用水量，从而达到水泥稳定沙砾的和易性，提高后期的强韧度。
（三）注意湿度温度收缩
加入粉煤灰后，粉煤灰会吸收水泥水化产成氢氧化钙，一定程度上会降低碳化所引起的收缩，并且會削弱水泥稳定沙砾的碳化作用。在水泥稳定沙砾材料含水较多的情况下，干燥收缩会通过毛细管张力的作用通过吸附水和分子间力作用达到层间水作用，从而达到收缩的目的。因此控制好这些收缩量才能更好的控制掌握水泥稳定沙砾干燥收缩。温度收缩时由于路面基层温度的变化产生了温度应变力。环境温度较高时会造成路面基层底部的溫度较低，路面基层底部容易产生温度应变力，车辆的重量会对路面基层底部产生拉应力，环境温度较低时，路面基层的顶部会产生拉应力，应变力会与拉应力相结合，从而造成路面基层开裂。因此要研究混合料的原材料在不同温度下的热胀冷缩系数。
（四）水泥粉煤灰加水搅拌后要及时碾压、压实
水泥粉煤灰稳定沙砾的强度形成，主要是因为混合料之间发生一些反应，使这些混合料紧密黏合在一起。把水加入到水泥粉煤灰搅拌之后，他们之间会产生一些化学反应，因此我们要及时碾压并压实，在压实的混合料中进行化学反应，从而增加它们之间的粘合度和密实度。在不压实的情况下，它们的化学反应也会发生，那么混合料之间不会有任何粘合性，会变成一堆散落体，没有任何强度可言。如果水泥粉煤灰稳定沙砾被压实那么它们的间隙会被填充完全，之间相互粘合在一起，形成一个坚实的集体，增加水泥粉煤灰稳定沙砾的强度。
四、结束语
综上所述，路面基层出现开裂、断裂、坑洼等一系列问题与施工时对水的控制以及自然气候条件等一些因素有关，另外水泥与粉煤灰之间比例也影响着路面基层结构的抗裂性能，因此在水泥稳定沙砾加入适量的粉煤灰，能有效增强路面基层结构的抗裂性能。只要处理好这些问题，公路路面使用寿面和使用质量将会大大提高，给社会经济发展带来积极的影响。
参考文献：
[1]周虹，任旭佂.水泥粉煤灰沙砾在农村公路路基施工中的质量控制[J].科技风，2010（18）.
[2]JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000，（9）.
[3]JTJ058-2000公路工程集料试验规程[S].北京：人民交通出版社，2000，（9）.
[4]张嘎吱，沙爱民，郝建波，刘远征.水泥粉煤灰稳定砂砾基层材料的级配范围[J].长安大学学报（自然科学版），2003.7：1-5.
【关键词】粉煤灰；基层结构；抗裂性能
导言
沥青路面是现如今社会最普遍的路面形式，这种路面在使用一段时间之后，很容易出现开裂现象，再经过人为因素和自然因素的双重作用，路面就会出现断裂、坑洼、积水等一系列问题，这些问题都会破坏路面的完整性、平整性和美观性。随着这些情况不断加剧恶化，道路的使用寿命会被大大缩短，使用质量会直线下降。根据以上阐述的种种问题，我们很多公路工作者提出了一系列的解决办法。本文着重对水泥粉煤灰稳定沙砾基层结构抗裂性能进行分析。
一、强度机理分析
粉煤灰是一种气硬性材料，它含有大量的SiO2、Al2O3等活性物质，这些活性物质在粉煤灰中以球形玻璃体存在，这种玻璃体比较稳定，表面又相当致密，不易水化，水泥粉煤灰早期反应主要是遇水产生水解和水化反应，水泥水化生成硅酸钙晶体，这些晶体产生部分强度，同时水泥水化生成氢氧化钙，通过液相扩散到粉煤灰球形玻璃体表面，发生化学吸附和侵蚀，生成水化硅酸钙与水化硅酸铝，大部分水化产物开始以凝胶体出现，随着凝期的增长，逐步转化为纤维状晶体，并随着数量不断增加，近体相互交叉，形成连锁结构，填充混合物的孔隙，形成较高的强度，随着粉煤灰的不断调动，使水泥粉煤灰不仅有较高的早期强度，而且其后期强度也有较大的提高。
二、水泥粉煤灰稳定沙砾基层结构存在的问题
水泥粉煤灰稳定沙砾混合料是一种比较经济适用的路面基层材料，它具有抗压性、不易变形、水稳定性、耐冻性等特点，且在施工方面操作比较容易。其具备的较高强度和良好的完整性、平整性，是判断路面结构基层路用性能好坏的关键。在道路使用过程中不难发现，不论是哪种基层结构，不论是在何种自然条件下，都不可避免会出现路面开裂、坑洼、断裂等一系列现象。
（一）水泥和粉煤灰在稳定沙砾路面之间的比例
粉煤灰的分量对材料的强度起着至关重要的影响作用，同时它也是水泥粉煤灰稳定沙砾材料的重要组成部分。不同的剂量和路面基层的抗裂性不同，因此要严格把握好水泥粉煤灰之间的不同份量。在材料的合理组合下，以不改变其结构强度为前提，适量降低水泥的分量改善结构抗干缩性能，从而增强结构的总体抗裂性能。粉煤灰混合料在很大程度上能降低水化热温，还可以增强和易性。
（二）环境湿度的影响
环境温度的影响容易导致路面基层出现干缩和温缩裂缝。路面基层结构在不同水泥剂量和不同粉煤灰含量时的干燥收缩系数和温度收缩系数会随着自然环境变换而改变。水泥稳定沙砾材料的抗裂性性能可以从干缩系统表示出来，如果干缩内部的含水量不断变化将会导致整个体积发生变化，所以说其对水具有很强的敏感性，混合料成分也被干缩系数所影响。
（三）环境温度的影响
水泥粉煤灰稳定沙砾基层内部温度的变化会产生温度应变力，在含水量比较多的情况下，温度低于0℃时，水会结冰从而造成整体材料涨缩，系数会直接减少。反之，温度高于0℃时，其收缩系数会明显增大。由此可见，路面基层开裂还受水泥粉煤灰稳定沙砾基层材料温度收缩的影响，因此要尽量缩小混合料内部和外部的温度差，降低水泥水化热，控制好温缩打开率。
三、增加水泥粉煤灰稳定沙砾基层结构抗裂性能方法
（一）路面基层材料配合比设计
在进行配合比设计时，粉煤灰掺量是一个重要的因素，如果粉煤灰掺量太小，大颗粒砾石间的孔隙仍然无法得到很密实的填充，如果粉煤灰的掺量过大，则使得粗颗粒相互分离，从而使骨架密实型结构转变成为了悬浮密实型结构，强度下降。参照以往研究结果，粉煤灰掺量取10%。
（二）严格掌控水泥和粉煤灰在稳定沙砾路面的比例，适量加入粉煤灰
水泥和粉煤灰是水泥粉煤灰稳定沙砾的活性激发剂，它还掺有一定比例的沙砾从而变成了路面基层材料。水泥粉煤灰稳定沙砾之间具有一定的空隙，加入适量的粉煤灰会增加水泥粉煤灰稳定沙砾的密实度，使沙砾之间增加黏合，从而达到填补空隙的作用。加入粉煤灰时一定要要控制好水泥的剂量，加入太多会加大水化热反应温度，加入剂量太少会减少他的黏合性，都容易造成路面基层开裂。由于粉煤灰的活性以及球形颗粒表面比较光滑，适当加入会减少骨料之间的摩擦力和阻力，可以相应减少拌合物用水量，从而达到水泥稳定沙砾的和易性，提高后期的强韧度。
（三）注意湿度温度收缩
加入粉煤灰后，粉煤灰会吸收水泥水化产成氢氧化钙，一定程度上会降低碳化所引起的收缩，并且會削弱水泥稳定沙砾的碳化作用。在水泥稳定沙砾材料含水较多的情况下，干燥收缩会通过毛细管张力的作用通过吸附水和分子间力作用达到层间水作用，从而达到收缩的目的。因此控制好这些收缩量才能更好的控制掌握水泥稳定沙砾干燥收缩。温度收缩时由于路面基层温度的变化产生了温度应变力。环境温度较高时会造成路面基层底部的溫度较低，路面基层底部容易产生温度应变力，车辆的重量会对路面基层底部产生拉应力，环境温度较低时，路面基层的顶部会产生拉应力，应变力会与拉应力相结合，从而造成路面基层开裂。因此要研究混合料的原材料在不同温度下的热胀冷缩系数。
（四）水泥粉煤灰加水搅拌后要及时碾压、压实
水泥粉煤灰稳定沙砾的强度形成，主要是因为混合料之间发生一些反应，使这些混合料紧密黏合在一起。把水加入到水泥粉煤灰搅拌之后，他们之间会产生一些化学反应，因此我们要及时碾压并压实，在压实的混合料中进行化学反应，从而增加它们之间的粘合度和密实度。在不压实的情况下，它们的化学反应也会发生，那么混合料之间不会有任何粘合性，会变成一堆散落体，没有任何强度可言。如果水泥粉煤灰稳定沙砾被压实那么它们的间隙会被填充完全，之间相互粘合在一起，形成一个坚实的集体，增加水泥粉煤灰稳定沙砾的强度。
四、结束语
综上所述，路面基层出现开裂、断裂、坑洼等一系列问题与施工时对水的控制以及自然气候条件等一些因素有关，另外水泥与粉煤灰之间比例也影响着路面基层结构的抗裂性能，因此在水泥稳定沙砾加入适量的粉煤灰，能有效增强路面基层结构的抗裂性能。只要处理好这些问题，公路路面使用寿面和使用质量将会大大提高，给社会经济发展带来积极的影响。
参考文献：
[1]周虹，任旭佂.水泥粉煤灰沙砾在农村公路路基施工中的质量控制[J].科技风，2010（18）.
[2]JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000，（9）.
[3]JTJ058-2000公路工程集料试验规程[S].北京：人民交通出版社，2000，（9）.
[4]张嘎吱，沙爱民，郝建波，刘远征.水泥粉煤灰稳定砂砾基层材料的级配范围[J].长安大学学报（自然科学版），2003.7：1-5.