水泥穩定基層裂縫的原因及措施

摘 要：隨著交通運輸業的繁榮，道路基層建設廣泛使用水泥穩定基層，由于其突出的優點，在工程應用中收到了很好的效果。但是水泥穩定基層也有其缺陷，本文主要分析了水泥穩定基層裂縫產生的原因以及預防裂縫產生的相關措施。

關鍵詞：水穩基層裂縫原因措施

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)03(c)-0000-00

隨著國民經濟的高速發展，交通運輸業日趨繁盛，相應道路建設的標準也日益提高。為了提升道路建設質量，各地都在道路基層中引入了水泥穩定基層（簡稱水穩基層），在工程應用中效果明顯。水泥穩定基層具有很多優點：承載力大、強度高、抗疲勞性和抗沖刷性好、施工進度快、水穩定性好等等。但是，水泥穩定基層裂縫依然會產生裂縫，造成道路質量的降低和使用壽命的減短。因而針對實際情況對裂縫的成因進行分析，相應在施工過程中采取有效的防裂措施，就能夠確保水泥穩定基層的施工質量。

1 水穩基層裂縫成因

水穩基層裂縫的成因可以從多個角度分析，本文主要從更貼近工程應用的角度分析原因。在總結大量工程實踐的基礎上，通過施工材料和施工因素這兩點來闡述。

1.1 施工材料的影響

1.1.1水泥的品種及劑量影晌

水泥在水穩基層的施工材料中非常重要其，其材料成份優劣及劑量大小覺得了水穩基層收縮裂縫的產生情況。各種類型的水泥的效果是不同的，硅酸鹽水泥就比鋁酸鹽水泥穩定效果好。對于一些小廠生產的水泥中含有較高的硅酸二鈣、鋁酸三鈣及其他有害雜質，會降低水穩層的穩定性，產生收縮裂縫。

加大工程中的水泥劑量可以使水穩集料的強度增加，但是水泥劑量過大也會產生較大的收縮和較多的裂縫，也增加了施工成本。不同廠家、不同批次、不同標號的水泥混用也會增加裂縫產生的可能性。

1.1.2 集料選用的影響

集料的細粉料較多、級配較差容易使水穩基層產生裂縫。如果集料的級配不佳，則會造成粗、細集料集中的情形，使的水穩基層的強度不均勻性，彎沉值的變異系數和水穩基層懸空系數都變大。在粗集料集中的區域，結構強度高，在細集料集中的區域，結構強度低，干縮系數大，在內部應力或外力負荷的雙重作用下使水穩基層從強度較低斷面處開裂。小于0.075mm的細粉料偏多使得粉料不但本身含有塑性，而且集料本身不可避免地含有少量的土摻入，使塑性指數增大。礦料的細粉料含量和塑性指數是影響水穩基層于縮應變的主要因素之一，且干縮系數隨細粉料的含量和塑性指數的增大而增大。細粉料過多和塑性指數過高的礦料鋪筑的水泥基層產生裂縫的概率大。

1.2 施工因素的影響

1.2.1 混合料的攪拌

施工因素中，混合料攪拌效果很關鍵，如果攪拌不均，使某些區域粗、細集料過于集中，或水泥劑量在某些區域過大，都是裂縫產生的原因。

1.2.2 混合料的運輸及攤鋪

混合料攪拌好以后，必須盡快運到施工現場，防止混合料性能降低。如果未及時運往施工地，或者由于距離較遠、在運輸過程中混合料未經防護使水分散失；以及攤鋪路段過長使混合料的水分大量蒸發，都會使水穩基層表面丟失水分產生裂縫。運輸使如果顛簸嚴重，可能使攪拌好的混合料產生分離，或者攤鋪混合料不夠細致也會導致粗、細集料集中而產生裂縫。

1.2.3 含水量大小的控制

含水量的大小影響水穩基層初期產生收縮裂縫。含水量不易過大，多大會導致波浪和彈軟等現象，造成混合料強度和密實度不高，使干縮性增大，進而造成結構層干縮裂縫的產生。據有關數據顯示，含水量增加1％時干縮應變增大的影響比水泥含量增加1％的影響大23倍。過大的含水量易產生道路車轍，是道路平整度降低，最終產生裂縫。最后，碾壓時含水量愈大，竣工后干縮裂縫也將愈嚴重。

1.2.4 碾壓方法的影響

道路的碾壓成型在水穩基層施工中是必不可少的一步，碾壓效果的的好壞主要有如下因素：含水量大小、碾壓機械及碾壓的方法等。初次碾壓應應用噸位較小的碾壓機，碾壓速度也不易過快，若選噸位大的壓路機，而且速度不加控制，則可產生裂紋。過振碾壓也很容易使水穩層表面的水泥漿含量過多而增大表面收縮性產生收縮裂縫。

1.2.5 養生的影響

水穩基層施工后，需要及時保養，且要有足夠的保養時間，使水泥得到充分水化，使其水穩強度逐步增強，杜絕失水過快形成干縮裂縫。養生工作做的不好會造成混合料失水過快，水泥水化反應不充足產生干縮裂縫。混合料失水率直接決定了裂縫的多少。

除以上各因素，還有一些環境因素會對水穩基層的質量產生影響，如路基的強度、穩定性及凍融作用等，這里就不再詳細說明了。

2 水穩基層裂縫預防措施

要防止水穩基層產生裂縫，就必須在設計施工過程中做足功夫，通過合理的工程設計、過硬的施工工藝、優良的材料選取等途徑杜絕或者盡量減少裂縫的形成。

2.1 提高設計質量

道路設計過程中，一個重要環節是料源調查和選擇，要確保料源的貯存量足夠，質量過硬。在對質量進行判斷時，不能主觀主義，需對材料樣本做試驗鑒定。水穩結構層厚度在設計時要仔細分析計算，要充分考慮個體差異，不能前篇一律。不同路段的交通量、路基填挖情況及自然因素等都有所不同，都需要認真設計厚度大小。充分考慮水穩層的最大厚度和最小厚度，并且要對路面結構層及路基進行綜合考慮，以防因施工質量難以保證而導致各種裂縫的發生。

2.2 加強集料質量

施工過程中使用的集料要通過篩分試驗，檢查礦料是否符合設計及規范中材料的顆粒級要求，壓碎值及塑性指數、含土量等是否超標。級配如果不滿足施工要求，需要補充需要的材料補什么材料。對于粒料量高、塑性細土量低的材料應多余采用，集料中小于0.075mm細粉含量應低于5％，這樣可以降低水穩粒料收縮。

2.3 優選水泥品種及水泥劑量

水泥對水穩基層的性質作用關鍵，不易采用快凝水泥、早強水泥以及受潮變質的水泥，應采用初凝時間在3h以上、終凝時間在6h以上、標號較低及干縮率小的硅酸鹽水泥。不能混用標號、批號、廠家不同的水泥。水泥存放時間過久，應該檢測其性能指標是否還滿足施工要求。水泥劑量的大小也覺得了水穩基層的強度指標，水泥用量過大時不必要的，不僅造成浪費，也會由收縮造成裂縫。水泥劑量高于7％抗裂性能降低；但是當水泥劑量低于3.5％抗溫縮性能迅速變差。水泥含量在4％時比較合理，當然最終的劑量要求需通過設計試驗確定。

2.4 均勻攪拌且及時攤鋪

采用集中廠拌法可以減少粗、細集料集中或局部水泥劑量過大而產生的收縮裂縫。水穩混合料攪拌好以后，應第一時間運到施工現場。運輸時應混合料覆蓋以降低水分損失。混合料運到施工現場就要及時攤鋪，避免水分蒸發產生干縮裂縫。施工中，可采用大型攤鋪機保證水穩基層的平整度。

2.5 含水量要控制好

穩基層要達到較高的強度，必須經過充分的壓實和水化作用，這些都需要混合料里有足夠的水分。含水量必須控制好，過大多小都不合適。過大會產生道路車轍和路面平整度差，使混合料的干縮性增大；含水量過小，造成混合料比較松散，不容易壓實。所以，必須通過科學的試驗數據來確定混合料的最佳含水量。在工程應用中，考慮到環境因素和施工因素造成的水分的丟失問題，攪拌含水量應比最佳含水量略高0.5％～1％。

2.6 壓實段長度要科學選定且避免過振碾壓

混合料在經過攤鋪后，需要經過碾壓操作，需要保證含水量等于或略大于最佳含水量。同時碾壓段長度需要科學選定，要考慮到施工時的天氣情況，在氣溫高時，水分流失快，碾壓段長度應適當減小，；在氣溫低時，碾壓段長度應適當增加。在水分蒸發過快時，需及時撒少許水，在水泥初凝前完成碾壓工作。碾壓的壓實度越高，其混合料固相體積越大，體積收縮越小，抵抗收縮的能力也越強。但過振碾壓，造成水穩層表面水泥漿產生收縮裂縫。為此，在施工前應鋪試驗段確定出最佳碾壓遍數，堅決避免過振碾壓。

2.7 加強養生

養生工作在水穩基層碾壓完成就應該開展。養生期一般在10天以上，這段時間內，水穩基層應覆蓋均勻，進行精心的保濕，每日需灑水3次，杜絕水穩層因太陽暴曬而形成裂縫。養生期工作做的充分，保濕充足，水穩基層水化反應和結晶作用越充分，強度高則變形小，收縮裂縫的產生相應會少很多。水穩基層施工完成后也不宜長期暴曬，最好早點開展面層施工。

3 結語

水穩基層由于具有很多突出優點，在道路建設中應用廣泛。同時水穩基層的裂縫產生也影響了工程質量。本人通過自己多年的工程實踐經驗，總結了裂縫產生的原因，提出了相應的應對措施。要盡量減少和避免裂縫的產生，就必須做到設計施工的精益求精，從而確保水穩基層品質符合各項工程指標要求。

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