水泥穩定碎石的抗裂性技術應用

王管軍

摘 要：公路建設是我國的重點工程項目，它關系到各個地區之間的交流，是經濟發展的基礎。而水泥穩定碎石憑借其穩定，高強度以及節能環保等優勢被大力發展。但是目前水泥穩定碎石仍然存在著一些問題，其中水泥穩定碎石易產生裂縫是最具代表性的問題，這不僅給施工單位帶來成本的增加，同時也會影響公路的使用壽命，甚至給人們帶來危險，危害社會公共安全，因此水泥穩定碎石的抗裂性技術應用需要關注。

關鍵詞：水泥穩定碎石；抗裂性；技術應用

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）03-0045-02

1 水泥穩定碎石產生裂縫的因素

1.1 水泥穩定碎石基層路面裂縫

水泥穩定碎石基層路面出現裂縫，主要因為溫縮、干縮、收縮產生的，對于這些小的裂紋相關企業并沒有過多關注，久而久之這些小裂縫在荷載垂直應力的作用下導致更嚴重的裂縫問題產生。

1.2 路基施工不當導致水泥穩定碎石產生裂縫

施工材料的含水量過大、細集料含泥量偏大、水泥用量較大、級配不合理、或者是當地降水過多等是常見的現象，一旦發生這樣的情況，并且沒有選擇合適噸位的壓路機進行充分碾壓，此時路基中會存在大量的水，當這些水氣化就會導致路基出現干涸的現象，最終產生龜裂。例如長江三角洲地帶某一項工程，當地的降水量豐富，河塘溝渠遍布，施工項目正是建設的高速公路，由于趕工期，導致修建路基時并沒有將溝渠中的淤泥清理干凈并填滿，而在完工后也沒有使用噸位適當的壓路機進行壓路，最終導致路基發生沉降產生裂縫。

1.3 溫度應力導致水泥穩定碎石產生裂縫

有一種常見的裂縫產生叫做溫度應力，這是由于外部環境導致的水泥穩定碎石出現裂縫。這種由于溫度應力導致的水泥穩定碎石裂縫一般出現在氣溫高的夏季或氣溫低的冬季。在高溫中施工的時候，水泥穩定碎石路基中的水汽大量快速蒸發，在水汽蒸發的同時也會帶走大量的熱，這會導致溫度與外界中的氣溫具有明顯差異，路基內部產生的應力與路基表面的應力不同，最終導致水泥穩定碎石出現裂縫。另外，在北方冬季施工同樣會由于溫度產生裂縫，這主要是在修建路基時存在凍土，在工期剛剛結束往往很難發現，當天氣轉暖，凍土開始融化，此時水泥穩定碎石路基會產生沉降，因此會產生一定的應力；另外，當溫度再次升高的時候會蒸發大量的水汽，導致水泥穩定碎石硬化，于是產生裂縫的機率很大。

2 水泥穩定碎石的抗裂性技術應用措施

2.1 原材料控制

控制水泥用量<5%，選用溫縮、干縮較小的水泥，控制原材料的含泥量<3%、級配合理，嚴格控制4.75和0.075檔的通過率正常取中值，控制含水量，碾壓時不應超過最佳含水量一個百分點。

2.2 增加水泥穩定碎石路面的厚度

為了防止基層路面出現反射裂縫，世界各國進行共同研究分析得出一個結論，基層路面的厚度至少為15 cm才能夠有效防止水泥穩定碎石路面出現問題，對于一些關鍵部位需要增加至25 cm的厚度。這才有效防止由于溫度變化產生的應力，另外降低由于彎曲而導致水泥穩定碎石路面產生裂縫的幾率。但這種技術的應用具有很大的局限性，如果增加路面的厚度會降低水泥穩定碎石路面的優勢，并且路面厚度的增加也會增加施工成本，只是在關鍵路段增加才可以，但如果所有施工路段都增加會產生超預算幾倍的成本。

2.3 反復碾壓法

反復碾壓法是捷克斯洛伐克研究的一種提供水泥穩定碎石抗裂性的技術，它是在水泥穩定碎石路面硬化之前使用壓路機進行反復的碾壓，此時會出現一些小的裂縫，我們將其進行補修，如此反復多次以確保不會產生裂縫。還有的國家會基于同樣的道理在基層下2/3的位置設立一種波紋狀歐的塑料，目的是為了在水泥穩定碎石公路硬化之前促進其產生裂縫，就需要施工人員對其進行修補。這種方法曾經十分流行，但是最近國外有實驗室稱這種人為制造裂縫的技術無法準確模擬實際裂縫的產生，也就是說這種提高抗裂性的技術仍然存在不足之處。受時間限制，必須在水泥初凝前完成。

2.4 骨架密實結構

目前水泥穩定碎石按照結構類型可以分為懸浮密實性結構，如圖1所示，骨架空隙結構如圖2所示以及圖3中展示的骨架密實結構三種。其中懸浮密實性結構中，碎石的大小差距非常大，從圖中可以看到大的碎石周圍被很多小的碎石隔開，這說明圖1中的碎石是懸浮在集料中，這種結構很密實，但是并沒有很好的抗裂性，仍然會產生裂縫。圖2中的骨架空隙結構，與懸浮迷失性結構完全相反，圖2中的大快碎石之間緊密相聯，形成了一種骨架的結構，這可以保持很好的抗壓性，以及整體的強度，但是大碎石中間并沒有充足的小碎石來填充，導致水泥穩定碎石空隙變大，壓實度減小，導致路基不夠穩定。圖3中的骨架密實結構將上述兩種結構完美結合，大碎石之間緊密聯系，中間的空隙由小碎石填滿，既形成了骨架結構，增加了穩定性，同時也提高了壓實度，這種結構可以很大程度上提高水泥穩定碎石的抗裂性，增強水泥穩定碎石的穩定性。在進行骨架密實結構時，為了達到最大化的效果需要經過細致的篩選，將整個碎石等進行分類，按照4.75 mm分成大碎石和小碎石，最后還要根據精確的計算來確定它們之間的配比，最大程度上防止裂縫產生。

3 水泥穩定碎石抗裂性注意事項

3.1 注意外部性的影響

上文中已經介紹了環境對于水泥穩定碎石抗裂性的影響，因此施工單位在施工的過程中一定要注意環境天氣的變化。例如在高溫天氣中施工時要注意對水泥穩定碎石路面進行噴水養護，防止由于路基內部水汽蒸發導致內外部溫差過大，這樣可以有效的預防水泥穩定碎石出現裂縫。另外還需要注意避免太陽暴曬，這會導致水分迅速蒸發，從而造成路面出現龜裂現象。最后，施工過程要對施工現場進行全面勘察，確定施工現場是否存在地下水、溝渠等，一旦發現要及時對其進行處理，否則會成為很大的安全隱患。

3.2 提高施工現場的管理

水泥穩定碎石出現裂縫的因素有很多，但是歸根究底仍然是施工過程中的管理不到位，導致很多細節沒有掌握好，最終產生了水泥穩定碎石裂縫問題。作為施工單位應該加強施工現場的管理，包括材料的控制，含水量不能偏大，偏大表面裂縫較多，天氣炎熱時成分考慮，水分的損失，拌合時適當增加水分，確保進入施工現場的材料全部擁有質量保障，嚴禁向水泥穩定碎石表面大面積灑水，應該縮小碾壓段落，及時碾壓、及時覆蓋，設備的控制，要及時對設備進行校對、保養和維修，確保施工過程中使用的設備符合施工標準。另外提高施工人員技術和素質，可以采取一些獎懲措施來減少施工人員出現失誤的幾率，提高水泥穩定碎石的抗裂性，保證質量。

4 結 語

綜上所述，水泥穩定碎石公路可以有效節約材料，促進節能減排，同時水泥穩定碎石還具有超強的抗壓性，遇到大雨也不會導致路面泥濘。施工單位應該采取有效措施來確保提高水泥穩定碎石的抗裂性，促進水泥穩定碎石的發展。

參考文獻：

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