公路水泥粉煤灰穩定碎石基層的常見病害及其防治策略探究

劉 軍

(撫順市新賓滿族自治縣公路管理段，遼寧 撫順 113200)

公路水泥粉煤灰穩定碎石基層的常見病害及其防治策略探究

劉 軍

(撫順市新賓滿族自治縣公路管理段，遼寧 撫順 113200)

重視對水泥粉煤灰穩定碎石基層的管理，不僅有助于公路修建的規范化，而且有利于提升公路管理水平。在市場經濟發展與公路管理事業改革的社會背景下，本文結合水泥粉煤灰穩定碎石基層的現狀，主要針對干縮裂縫、溫度裂縫、唧泥、離析以及網裂/龜裂這五個較為廣泛存在的常見病害，進行相應的具體分析并探討其防治策略，從而促進水泥粉煤灰穩定碎石基層品質的提升，并為實現公路事業可持續發展的戰略目標奠定良好基礎。

公路 水泥粉煤灰穩定碎石基層 常見病害 防治策略

水泥穩定碎石指以級配碎石和灰漿體積為主要組成部分，并按照嵌擠原理進行攤鋪壓實，其具備表面堅實、穩定性高等優點，屬于高級路面的理想基層材料。將粉煤灰加于水泥穩定碎石中，能夠增加水泥穩定碎石的后期強度、抑制堿骨料反應并降低水化熱溫升。我國大多公路的路面基層是半剛性基層，水泥粉煤灰穩定碎石基層是其常見類型，主要連接面層與底層，是瀝青面層的下承重層，因而該層病害與瀝青面層病害直接相關。隨著市場經濟與公路管理事業的不斷發展，分析水泥粉煤灰穩定碎石基層的常見病害，且提出相應防治策略更具積極意義。

一、公路水泥粉煤灰穩定碎石基層的常見病害

（一）干縮裂縫

濕脹干縮是水泥材料在硬化過程中干濕變形的表現，干縮裂縫病害則多發生于混凝土養護結束后的一段時間內或者混凝土澆筑完成后的一周左右，裂縫形狀包括表面性的平行線狀和淺細的網狀，裂縫寬度范圍多在0.05-0.2mm之間，裂縫方向多縱橫交錯且無規律性[1]。

（二）溫度裂縫

就較大體積的混凝土塊而言，其處于硬化過程中的初期時，由于水化放熱，混凝土內部呈現升溫狀態（水化放熱高達40℃-60℃），但外層混凝土的溫度低于內層混凝土，從而導致收縮變形，若收縮受內層高溫混凝土的膨脹限制，則混凝土結構產生應力，一旦超過混凝土抗拉強度即形成溫度裂縫。

（三）唧泥

唧泥是指車輛通過時，板接縫噴濺出稀泥漿（基層細料和水一起從板接縫處擠出）的現象。混凝土出現干縮裂縫和溫度裂縫后，雨水或雪水可經由裂縫滲入下層，若下承重層為石灰土，易致使其因浸泡而軟化，石灰土在行車后可沿裂縫上升甚至到達瀝青面層[2]。公路若長期存在唧泥現象，混凝土基層底部逐漸失去支撐能力，在荷載的重復作用下最終將導致板斷裂。

（四）離析

離析是指混合物料中某類分子因性質相同形成集聚，從而引起物料相互分離，在拌和、運輸、卸料和攤鋪等施工環節中均可能發生離析。混凝土發生離析后會造成內部結構不均勻，從而影響混凝土澆筑質量，降低基層強度并堆積粗骨料，最終導致公路受損。

（五）網裂和龜裂

網裂是指公路表面產生縱橫交錯且呈網狀的小裂縫；龜裂是指裂縫與裂縫連接后形成龜甲紋狀的不規則裂縫，短邊長度一般小于40cm，未成網的縱向平行密集裂縫間的距離小于30cm時也屬于龜裂[3]。水泥粉煤灰穩定碎石基層受彎拉應力作用后，更易加劇支裂縫的形成。

二、公路水泥粉煤灰穩定碎石基層常見病害的防治策略

（一）控制水泥劑量并加強公路養護

干縮裂縫產生的原因與混凝土內外的水分蒸發程度不同密切相關：毛細孔水蒸發后，其彎月面曲率隨之加大，加之表面的張力作用，孔壁壓力亦變大，從而水泥體積出現收縮；若空氣干燥度繼續增加，則易造成水泥顆粒吸附的水分蒸發，之前形成的水膜消失，導致水泥顆粒的間距縮小，而水泥粉煤灰穩定碎石基層形成裂縫的可能性隨之增加[4]。

控制水泥劑量有助于增強水泥粉煤灰穩定碎石基層的強度，粉煤灰中的活性因子Al2O3、SiO2能夠與水泥水化過程中產生的CaO發生化學反應，并生成穩定性較強的水化鋁酸鈣、水化硅酸鈣，進而可以延長水泥凝結時間，有利于增強基層的后期強度，實現減少干縮裂縫的目的。水泥粉煤灰穩定碎石基層初期的表面常有粉煤灰顆粒，會阻斷與油面結合，因此應當注意制作3-5mm乳化瀝青封層。加強公路養護時，應用覆蓋養生布和及時、適當灑水的方法，有助于減少水分蒸發，進而確保水泥粉煤灰穩定碎石基層處于濕潤狀態。

（二）控制混凝土溫度并預設收縮縫

裂縫控制可以增加混凝土的耐久性，具體可通過人為控制混凝土澆筑溫度及其內部最高溫度實現。就控制混凝土澆筑溫度而言，可以在大體積混凝土工程中應用低熱水泥；就控制內部最高溫度而言，可以在澆筑前預埋鋼管，以便在公路后期養護時向鋼管一端注水后能從另一端流出；控制混凝土中心溫度與表面溫度、表面溫度與室外最低溫度間的差值在20℃以內[5]。

溫度裂縫因基層強度、厚度、壓實度和礦料級配比例不同而不同，為改善混凝土熱脹冷縮造成的公路損壞，施工過程時可每隔20米縱向切割一條80-100mm深的收縮縫，約占該結構層厚的1/2，待28天后形成足夠強度時基層能夠沿縫隙開裂；5-8mm寬則不僅可清除干凈裂縫內部的雜物，而且能夠將瀝青填充密實。

（三）選用合理結構層并加強接縫

唧泥的產生原因包括雨水/雪水下滲、填縫料損壞以及路面排水不良，水泥粉煤灰穩定碎石基層強度和板體性均較好，所以下承重層應當合理選用相應強度的結構層，而二灰穩定粒料是經由工程實踐證明的適宜作為水泥粉煤灰穩定碎石基層的下承層。接縫是水泥混凝土路面的薄弱環節，路面損壞通常開始于接縫損壞，而唧泥是接縫損壞中的常見類型。因此接縫應當具備良好的傳荷能力，即能夠將行車荷載傳遞至相鄰板，以便減小負荷板應力、保證公路平整性。

（四）加強管理各項施工環節

石屑、碎石是構成水泥粉煤灰穩定碎石的主要部分，礦料品質與基層結構的均勻性和抗壓強度等直接相關，因而公路施工時首先應當控制礦料級配。米石、粉塵、軟石等是常用的石屑組成部分，由于其構成比例的不規范，尤其是粉塵、軟石材料的應用，易導致水泥穩定碎石層強度降低。因此進行礦料級配時，可以將石屑具體成分換成米石、礦粉/中砂、碎石（0.5-1cm），通過減少礦料中的粉塵和軟石含量增加公路內層結構的均勻性。

輸出混合料的過程中，工作人員應當注意盡量降低出料高度，控制出料口與運料車廂高度的差值不超過2米，同時運料車應該適時移動位置，以便保證裝料均勻。運料車運輸的環節中，駕駛員應當勻速前進，以便避免急剎車或者劇烈顛簸。向攤鋪機受料斗卸載混合料時，工作人員應當緩慢提升車廂；攤鋪過程中，工作人員應該均勻運轉螺旋布料器，避免時快時慢；人工找平過程中，工作人員應當扣鍬布料，避免揚鍬遠拋。

三、結束語

水泥粉煤灰穩定碎石基層在各種等級道路基層中的應用范圍廣泛，可以幫助連接瀝青面層與底部基層。重視水泥粉煤灰穩定碎石基層的管理工作，有助于增加公路承受車輛等負荷的強度，進而延長公路的使用壽命。公路工作人員首先應該明確水泥粉煤灰穩定碎石基層具備的積極作用，然后結合實際情況查找水泥粉煤灰穩定碎石基層中的常見病害，接著通過控制水泥劑量并加強公路養護、控制混凝土溫度并預設收縮縫、選用合理結構層并加強接縫以及加強管理各項施工環節等措施，使水泥粉煤灰穩定碎石基層獲得優化，促進公路事業進一步發展。

[1]陶鳳元.公路水泥粉煤灰穩定碎石基層病害與防治分析[J].城市建設理論研究(電子版),2012,5.

[2]劉冰林,劉占武.水泥粉煤灰穩定碎石基層的技術性能與質量控制[J].中國科技財富,2012,14:204.

[3]仲利平.泥粉煤灰穩定碎石基層病害的防治[J].城市建設理論研究(電子版),2013,8.

[4]丁穎.水泥粉煤灰穩定碎石基層施工工藝控制的幾點思考[J].城市建設理論研究(電子版),2013,23.

[5]孫哲,陳劍鋒.水泥粉煤灰穩定碎石基層施工及質量控制[J].技術與市場,2013,7(20):316.

TQ172

B

1007-6344（2015）05-0010-01