淺談水泥穩(wěn)定碎石裂縫分析與處理

文/劉蘇琦、張?jiān)诿?山東恒建工程監(jiān)理咨詢(xún)有限公司　山東濰坊　261057

淺談水泥穩(wěn)定碎石裂縫分析與處理

文/劉蘇琦、張?jiān)诿?山東恒建工程監(jiān)理咨詢(xún)有限公司山東濰坊261057

近幾年，水泥穩(wěn)定碎石廣泛應(yīng)用在市政道路工程中，有效地改善了工程質(zhì)量。本文對(duì)水泥穩(wěn)定碎石裂縫產(chǎn)生的問(wèn)題，進(jìn)行了分析，提出了處理的辦法。

水泥穩(wěn)定碎石；裂縫；原因；處理方法

在市政道路工程中，水泥穩(wěn)定碎石的使用十分普遍，該材料有承載能力強(qiáng)、抗凍性良好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但是，該材料柔性差，不能抵抗大幅度的變形，所以在施工和使用的過(guò)程中，一旦對(duì)變形控制不足就容易產(chǎn)生裂縫，從而影響道路質(zhì)量，因此對(duì)穩(wěn)定碎石裂縫的成因和防治措施的研究很有必要，近幾年該課題也引起了廣泛的討論及關(guān)注。

1、水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生的原因

水泥穩(wěn)定碎石本身是半剛性材料的性質(zhì)，無(wú)法避免裂縫。裂縫不僅降低了基層的剛度和結(jié)板性，還容易將裂縫反射到面層致使路面開(kāi)裂，影響行車(chē)速度及安全，降低路面的使用性能。

1.1溫差大

如所在地區(qū)的晝夜溫差大或者施工時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致水泥內(nèi)部發(fā)生體積變化，由于熱脹冷縮，溫度高時(shí)內(nèi)部膨脹，冷卻后顆粒的收縮會(huì)容易引起收縮裂縫。伴隨著溫度的不斷變化，裂縫將會(huì)逐漸擴(kuò)大延長(zhǎng)，進(jìn)而對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度造成損害。

1.2拌和質(zhì)量不均勻

水泥穩(wěn)定碎石的制作需要按照一定比例對(duì)骨料進(jìn)行拌和，因此拌和質(zhì)量的好壞，將直接影響到水泥穩(wěn)定碎石后期的使用效果。復(fù)合料均勻性的影響因素包括水泥比例、含水量粗細(xì)骨料比例等，這些因素都較為復(fù)雜，所以要嚴(yán)格按照要求對(duì)這些材料進(jìn)行配比，控制好，使拌和質(zhì)量達(dá)到要求，若對(duì)材料比例控制不當(dāng)或者后期的拌和質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，那么在完成基層的鋪筑后，容易出現(xiàn)局部的橫向斷裂，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性產(chǎn)生不利的影響。

1.3水分的蒸發(fā)

在水穩(wěn)定碎石的形成過(guò)程中，由于水泥與混合料的水分不斷發(fā)生反應(yīng)，所以使得水分的含量不斷減少，一旦外界溫度升高，那么水分還會(huì)不斷蒸發(fā)，這樣將會(huì)導(dǎo)致碎石出現(xiàn)收縮變形現(xiàn)象，內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生較大壓應(yīng)力，一旦壓應(yīng)力超過(guò)碎石的極限強(qiáng)度后，將會(huì)在內(nèi)部形成干縮裂縫。

1.4施工工藝的影響

組成水泥穩(wěn)定碎石的主要組成材料顆粒較大，所以進(jìn)行圧實(shí)時(shí)，車(chē)輛的速度將會(huì)對(duì)碎石的密度產(chǎn)生很大的影響，一旦速度過(guò)快材料將會(huì)出現(xiàn)離析，完成圧實(shí)后，造成離析后的材料級(jí)配的不連續(xù)，導(dǎo)致容易裂縫。

2、水穩(wěn)裂縫的處理方法

2.1材料控制

首先，材料商需要進(jìn)行有效的控制，慎重的選擇水泥標(biāo)號(hào)，已達(dá)到防止水泥穩(wěn)定碎石裂縫的出現(xiàn)。通常來(lái)講，標(biāo)號(hào)越大，相應(yīng)的水泥的收縮性越大，現(xiàn)在經(jīng)常使用的主要是硅酸鹽水泥。水泥的抵抗溫度、變形的能力和強(qiáng)度越強(qiáng)，相應(yīng)的裂縫出現(xiàn)的概率越低，所以應(yīng)該選擇初凝時(shí)間和終凝時(shí)間較長(zhǎng)的品種。

2.2含水量控制

如果含水量過(guò)低，骨料將難以被圧實(shí)，就不能滿足工程使用的要求；如果含水量過(guò)大，那么圧實(shí)后容易形成干縮裂縫，并且隨著氣溫的增加裂縫的寬度將會(huì)相應(yīng)的增加。所以，含水量的控制應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，并且根據(jù)氣溫變化及時(shí)調(diào)整水量。

2.3水泥用量的控制

為了滿足強(qiáng)度要求，一些單位強(qiáng)行通過(guò)提高水泥用量的方法來(lái)增大強(qiáng)度，雖然這種做法使得碎石剛度大大增強(qiáng)，但是在基層承受車(chē)輛荷載的過(guò)程中，拉應(yīng)力和拉應(yīng)變也隨之增加，就更容易出現(xiàn)裂縫。所以，要把水泥用量控制在限定范圍內(nèi)，以確保必要的強(qiáng)度和膠凝作用，也減少裂縫的出現(xiàn)。

2.4骨料的級(jí)配

后期裂縫會(huì)因?yàn)楣橇系募?jí)配產(chǎn)生較大影響，選擇骨料時(shí)應(yīng)注意最大顆粒不能超過(guò)32mm，級(jí)配要滿足設(shè)計(jì)要求，骨料配比應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范的流程進(jìn)行，完成后還要對(duì)級(jí)配進(jìn)行檢驗(yàn)，如不滿足要求，就需要重新配置。

2.5混合料的圧實(shí)

當(dāng)混合料攤鋪到指定位置后需進(jìn)行圧實(shí)處理，要在短時(shí)間內(nèi)完成這項(xiàng)工藝，否則將會(huì)影響碎石強(qiáng)度和其他性能，出現(xiàn)裂縫的概率也會(huì)隨之增加。應(yīng)結(jié)合工程的進(jìn)度、環(huán)境等因素來(lái)選擇碾壓時(shí)間。如果外界溫度較高，碎石表面的水分容易快速蒸發(fā)進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，此時(shí)應(yīng)該補(bǔ)充適量的水分，以保持水泥穩(wěn)定碎石表面的濕度。

2.6養(yǎng)護(hù)與后期管制

為了減少材料中的水分流失，水泥穩(wěn)定碎石完成圧實(shí)后需要進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)，否則干縮裂縫出現(xiàn)的概率將會(huì)增加。有研究表明對(duì)水泥碎石進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)可以提高強(qiáng)度的1.5倍，而且出現(xiàn)裂縫的數(shù)量也將會(huì)大大減少。在完成基層的施工后，要對(duì)表面進(jìn)行覆蓋，如果外界溫度變化過(guò)快，將會(huì)引起水泥碎石體積收縮，當(dāng)骨料強(qiáng)度增長(zhǎng)小于由于熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，水泥穩(wěn)定隨時(shí)將會(huì)出現(xiàn)裂縫。所以，要在基層圧實(shí)完成后進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，采用潮濕的材料覆蓋以減少水泥穩(wěn)定碎石中的水分流失。同時(shí)應(yīng)該對(duì)圧實(shí)后的道路進(jìn)行必要的交通管制，限制行駛的車(chē)的數(shù)量，降低對(duì)基層的直接影響。

2.7基層完工后立即進(jìn)行下道工序施工

在養(yǎng)護(hù)完成后的七天，要對(duì)道路進(jìn)行鉆芯檢驗(yàn)，以保證鉆芯的完整、密實(shí)、成型良好。交通開(kāi)放后，還需要進(jìn)行清掃和沖洗，以去除表面的浮漿。如果基層表面有碎石外露的現(xiàn)象，不松散強(qiáng)度均勻且表面略微粗糙，就達(dá)到了檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。此后噴灑稀釋瀝青或乳化瀝青形成稀釋封層，在灑完之后應(yīng)該盡快鋪筑面層，雖然瀝青有一定的保溫作用，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，半剛性基層混合料水分不斷散失從而產(chǎn)生干縮裂縫。

3、水泥穩(wěn)定碎石基層防治措施

3.1返工處理技術(shù)

盡量縮短施工間隔，盡快完成上基層，灑透油層，以免基層經(jīng)常長(zhǎng)時(shí)間暴曬后，產(chǎn)生干縮裂縫。嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制基層強(qiáng)度和水泥劑量、混合料的含水量、碎石和石粉材料的含泥量，以減少基層的干縮裂縫。

3.2密封膠縫技術(shù)

及是進(jìn)行填充處理，當(dāng)密封膠加熱到180攝氏度之后，黏度變得很低，灌入裂縫，將很快滲入到裂縫兩側(cè)的混合料中并融合到一起。

3.3聚酯玻纖布處治技術(shù)

聚酯玻纖布可以限制水泥穩(wěn)定碎石基層繼續(xù)開(kāi)裂，并且使水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青混泥土面層在裂縫處結(jié)合力減小，又不會(huì)破壞它們的力學(xué)特征。

結(jié)語(yǔ)：

由于水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度大、抗凍性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得其在市政道路工程中的應(yīng)用十分廣泛，但是由于收到種種外部條件的影響，如施工條件、環(huán)境變化等，如果管理不善將很容易出現(xiàn)裂縫，對(duì)材料造成不利影響。在施工過(guò)程中應(yīng)該從多個(gè)方面控制水泥穩(wěn)定碎石的裂縫，加強(qiáng)管理措施，以保證工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。然而對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石施工中的抗裂技術(shù)進(jìn)行研究，能夠有效提高工程質(zhì)量，降低工程造價(jià)，值得我們進(jìn)行進(jìn)一步深入探討。

[1]李海逢,孫小妹.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路中的實(shí)踐分析[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè).2015.9