水泥穩(wěn)定基層裂縫的防治

李紅波

山東高速路橋集團(tuán)，山東 濟(jì)南 250000

0 引言

在公路建設(shè)工程施工中，水泥穩(wěn)定基層具有水穩(wěn)性、抗凍性以及較優(yōu)的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，其在公路的底基層、路面基層等廣泛得到應(yīng)用，尤其是在高等級(jí)公路底基層和基層中, 技術(shù)效果顯著。當(dāng)前，水穩(wěn)基層雖然憑其的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工程施工中，但由于對(duì)其的特性缺乏了解，對(duì)原材料未加以?xún)?yōu)選，使得其的優(yōu)良性能難以有效發(fā)揮出來(lái)。水泥穩(wěn)定基層最大弱點(diǎn)在于抗變形的能力比較差，容易受到溫度和濕度的影響產(chǎn)生裂縫。因此，對(duì)水泥穩(wěn)定基層所產(chǎn)生的裂縫的研究具有必要性，并應(yīng)及時(shí)采取防治措施，以確保基層的使用性能。

1 水泥穩(wěn)定基層裂縫的產(chǎn)生機(jī)理分析

水泥穩(wěn)定基層裂縫分憂(yōu)兩種類(lèi)型。其一：溫縮裂縫。這是由于基層材料的內(nèi)部存在多種不同的礦物顆粒，顆粒在一定作用下產(chǎn)生氣相、固相以及液相。在溫度下降的過(guò)程中，氣相、固相以及液相相互作用，導(dǎo)致基層采材料的體積收縮；其二：干縮裂縫。這是由于水泥和各類(lèi)的骨料在加水拌合后，被碾壓成型，水分蒸發(fā)和混合料的內(nèi)部出現(xiàn)水化反應(yīng)，造成原本較為潮濕的基層集料受到水泥的固化后，逐漸干燥。而混合料的水分減少造成基層材料的體積在在不斷收縮，若收縮量過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致基層產(chǎn)生裂縫。

2 水泥穩(wěn)定基層裂縫產(chǎn)生的原因與危害

2.1 裂縫產(chǎn)生原因

水泥穩(wěn)定基層產(chǎn)生裂縫的原因大致有如下幾點(diǎn)：1）細(xì)集料的含量過(guò)多。通常，細(xì)集料是用于填補(bǔ)由于粗集料碾壓不實(shí)造成的縫隙的。但若是細(xì)集料含量過(guò)多時(shí)，則會(huì)使得多余部分的細(xì)集料呈現(xiàn)一種游離狀態(tài)，即使經(jīng)過(guò)行車(chē)的碾壓，但也會(huì)產(chǎn)生裂縫；2）混合料的含水量過(guò)多。基層的含水量超出標(biāo)準(zhǔn)水量時(shí)，混合量難以形成較強(qiáng)的粘力，在水泥硬化過(guò)程中，極易產(chǎn)生裂縫；3）水泥的劑量超標(biāo)。由于水泥是干縮性的材料，若用量過(guò)多，其的收縮量也會(huì)不斷增大，會(huì)產(chǎn)生更多裂縫；4）養(yǎng)護(hù)不到位。鋪好的水泥層面，在水化階段極易消耗水分沒(méi)在水化中產(chǎn)生的熱量亦會(huì)消耗水分，若養(yǎng)護(hù)不到位，即未能及時(shí)補(bǔ)充水分，水泥將無(wú)法在混合料中大道完全水解，以致難以發(fā)揮對(duì)土的穩(wěn)定功能，導(dǎo)致強(qiáng)度不夠，行車(chē)作用下，則會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2.2 裂縫產(chǎn)生的危害

基層產(chǎn)生裂縫的危害主要有：1）裂縫會(huì)逐漸向面層方向發(fā)展，會(huì)導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)橫向裂縫。若不及時(shí)治理，雨水將會(huì)通過(guò)裂縫往下滲透，直至充滿(mǎn)裂縫。長(zhǎng)期之下，由于受到車(chē)輛的反復(fù)碾壓，使得瀝青混凝土中和碎石粘連的瀝青脫落下來(lái)，而細(xì)集料則會(huì)形成泥漿，被碾壓出路面，最終導(dǎo)致混凝土路面受到損壞，影響美觀和其的使用壽命；2）裂縫的出現(xiàn)會(huì)使得基層的強(qiáng)度大大降低，路面荷載將難以均勻地向下傳遞。

3 水泥穩(wěn)定基層裂縫的防治措施

3.1 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)與規(guī)范的相關(guān)要求施工

在路面施工中，做好路基與底基層的施工是前提，因此，路基于底基層應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)與規(guī)范的相關(guān)要求進(jìn)行施工。若是在測(cè)量路基與底基層的彎沉值以及壓實(shí)度時(shí)，發(fā)現(xiàn)不符合要求的，必須要重新處理過(guò)，直至達(dá)標(biāo)為止。路基與底基層的彎沉值和壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)將會(huì)引起沉降裂縫。

3.2 集料級(jí)配應(yīng)最優(yōu)化

集料級(jí)配是一道很重要的工序，在施工中，必須嚴(yán)格控制好集料級(jí)配工作，應(yīng)使其符合規(guī)范要求，應(yīng)盡量控制好級(jí)配中的沙礫塑性指數(shù)。這是因?yàn)樗喾€(wěn)定基層裂縫發(fā)熱性質(zhì)和集料的塑性指數(shù)緊密聯(lián)系，通常集料的塑性指數(shù)越小，水泥穩(wěn)定基層的收縮會(huì)越小，反之則大。早施工時(shí)，在選擇料場(chǎng)時(shí)必須確保其的適用性，并要清除干凈料場(chǎng)上的覆蓋層。若所選用的天然砂礫級(jí)配不好，則應(yīng)適當(dāng)添加塑性指數(shù)較低的細(xì)粒土，以實(shí)現(xiàn)最佳級(jí)配。總之，集料級(jí)配的最優(yōu)化，有利于提高混合料的耐久性以及強(qiáng)度。

3.3 選擇優(yōu)良的水泥品種，控制好水泥劑量

首先，水泥穩(wěn)定基層的性質(zhì)很大程度山上受到水泥的影響，通常，水泥的初凝時(shí)間應(yīng)控制在3h～5h之內(nèi)，終凝時(shí)間在6h～8h之內(nèi)。變質(zhì)水泥、早強(qiáng)水泥、干縮率較小的硅酸鹽水泥以及快凝水泥等均不宜使用。值得強(qiáng)調(diào)的是，應(yīng)杜絕使用不同廠家、批號(hào)、標(biāo)號(hào)的水泥混合使用，貯存時(shí)間多長(zhǎng)的水泥應(yīng)在重新檢驗(yàn)且符合要求后再使用。其次，水泥穩(wěn)定基層的強(qiáng)度受水泥的含量影響，使用過(guò)多水泥，不僅會(huì)造成一定浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)引起收縮與裂縫。要使水泥充分發(fā)揮其的抗裂作用，一般水泥的含量應(yīng)控制在4%～7%之間，一般最佳的劑量則需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)以及配合比設(shè)計(jì)來(lái)最終確定。

3.4 合理控制含水量

水泥穩(wěn)定基層產(chǎn)生的干縮會(huì)隨著混合料含水量的增加而加大。因而，在施工中，必須嚴(yán)格按照具體的配合比來(lái)控制含水量。一般，混合料的含水量又分為粗粒料的含水量和細(xì)粒料的含水量。粗粒料的含水量應(yīng)控制在0.5%～1.0%之間，細(xì)粒料的含水量應(yīng)控制在1%～2%之間。應(yīng)盡量避免由于用水量控制合理而導(dǎo)致的干縮裂縫，有利于提高工程的整體質(zhì)量。

3.5 注重早期的養(yǎng)生工作

通常，水泥穩(wěn)定基層產(chǎn)生干裂現(xiàn)象一般在早期，因此，應(yīng)及時(shí)做好早期的養(yǎng)生工作，可采用麻袋布或者薄膜等進(jìn)行養(yǎng)生，不僅有利于快速地提高基層強(qiáng)度，也有利于防治由于過(guò)多的水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的干縮裂縫。若在條件許可的情況下，可盡早鋪筑瀝青層面，以此減少干縮裂縫。

4 結(jié)論

總之，水泥穩(wěn)定基層的施工涉及到方方面面，必須對(duì)水泥穩(wěn)定基層裂縫產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行研究，并分析水泥穩(wěn)定基層裂縫產(chǎn)生的原因以及可能會(huì)帶來(lái)的危害，在此基礎(chǔ)上，才能做好優(yōu)選原材料以及顆粒級(jí)配、養(yǎng)生等方面的工作。只有這樣，才能有效減少水穩(wěn)基層裂縫的產(chǎn)生。

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