水泥穩定碎石基層收縮裂縫成因及防治

袁嗣華

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

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水泥穩定碎石基層收縮裂縫成因及防治

袁嗣華

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

基于目前水泥穩定碎石基層收縮裂縫病害給工程建設帶來的影響，分析了水泥穩定碎石基層收縮裂縫病害的形成原因，并提出了相應的防治措施，其目的是為相關建設者提供一些理論依據。

水泥穩定碎石基層；收縮裂縫；溫縮裂縫

1 水泥穩定碎石基層收縮裂縫成因分析

1.1 干縮裂縫成因

水泥穩定碎石基層干縮裂縫主要是由三方面因素導致的，即原材料質量、混凝土含水量以及混合料硬化。在原材料質量方面，水泥含量、砂石材料的性能質量，是導致干縮裂縫出現的主要原因。在混凝土含水量方面，當其含水量較小，其所處的水泥穩定碎石基坑表層就會呈現松散狀態，從而難以控制整體施工質量。而含水量較大情況下，碾輪碾壓施工操作就會出現“彈簧現象”。當含水量比率過大，混合料也會出現大規模的干縮裂縫。此外，混凝土材料含水量分布不均勻，即混合料一段干一段濕，就會導致其交界位置出現裂縫病害。因此，可判斷，含水量越大，其發生干縮裂縫問題的影響就會越嚴重。而混合料的硬化過程，其具有耗水量大的特點，當混合料中的水分大幅度減小，就會使其體積結構發生收縮變形。研究表明，混合料在基層中的硬化過程，水分與混合料體積是呈反比關系的。為此，如果施工人員不能對其進行及時妥善的處理，就會導致水泥穩定碎石基層在一段時間后就會出現干縮裂縫。

1.2 溫度裂縫成因

據統計，水泥穩定碎石基層混合料中的水泥含量在4.5%～5.5%之間。當隨著基層結構使用時間的延長，其混合料就會出現硬化現象，即在水化作用的影響下產生大量的熱量。而且，由于水泥內部散熱速度較慢，使得水泥的實際內部溫度較高。此狀態下，如果內部溫度超出了混合料應用的最大限額溫度，水泥的內部體積就會不斷增大。當外部環境溫度發生變化，就會與其內部的溫度環境發生作用，進而形成溫度裂縫。長此以往，基層結構環境就會出現較大的應力作用，從而嚴重影響水泥穩定碎石工程的建設質量。此外，當基層結構內部的極限抗彎拉能力小于預應力，也會出現不同程度的橫向溫縮裂縫病害。

1.3 網狀裂縫成因

網絡裂縫的產生原因是由于道路局部位置的彎沉過大，且受到各種形式的外力作用，而導致的水泥穩定碎石基層出現裂縫。這種類型的裂縫，具有破壞強度大且不能在短時間內進行有效處理的特點，這就給道路使用帶來了一系列不穩定性因素。即強降雨氣候條件作用下，基層結構會出現滲水問題，進而導致翻漿現象的發生。此外，由于前期橫向裂縫是呈網狀細紋分布的，這就使得基層裂縫位置處的水分進行反復的蒸發、流失。而水分的降低，不僅會增大裂縫的影響程度與范圍，如再受到車輛荷載等外力偶用，水泥穩定碎石基層甚至會出現塌陷問題。為控制這三種裂縫病害造成更進一步的影響，相關建設人員應加大科學技術手段的應用力度，從而對其進行及時有效的預防與處理。

2 水泥穩定碎石基層收縮裂縫防治措施

2.1 優化原材料選用

對于砂石材料來說，應在保證其顆粒級配的條件下，優先選用無風化、無雜質以及潔凈的砂石。這里的級配條件，就是要按照相關的技術規范要求，將粗集料的壓碎值控制在26%以內，軟石含量控制在5%以內，針片狀含量控制在22%以內；而細集料，則是要將塑性指數控制在17%以內，液性指數控制28%以內。對于水泥的選用，相關人員應將最常使用的緩凝水泥，即P.O42.5級的初凝時間設置為3 h以上，終凝時間控制在6～10 h之間。當水泥材料作用于攤鋪、碾壓以及養護施工過程時，施工人員應將其初凝的時間設置在4 h上下，終凝時間控制在6 h上下。值得注意的是，水泥材料不能采用快硬、受潮變質以及早強的水泥。此外，因混合料硬化而出現的干縮裂縫，施工人員可通過設置科學合理的配合比，來提高水泥穩定碎石基層的級配效果。即嚴格控制3.5 mm、31.9 mm以及0.075 mm的篩孔通過率、含水量以及水泥使用量，來進行實現。例如，細砂的合成級配，應將其盡可能控制在規范級配范圍的中值層面，這能提高混合料質量的控制效果，從而確保路面成型后，具有耐久性、穩定性以及均勻性特點。

2.2 攤鋪防治

當混合料拌合完成后，應立即利用運輸料車，將其運至路面成型施工現場，以降低溫度環境可能帶來的影響。具體來說，在實際運輸過程中，管理人員應采用篷布將混合料進行覆蓋，以防止其水分出現散失現象。此外，在應用攤鋪設備進行攤鋪施工時，施工技術人員要控制好，攤鋪的速度，即根據攪拌機的生產能力來進行確定。這是防止混合料攤鋪速度與材料使用進度不匹配問題出現的有效方法，也是降低氣候環境變化對其造成影響的關鍵。攤鋪機設備的前后位置，均應配備專業技術人員，即對集料以及混合料的質量進行控制。此過程，要求相關建設人員利用膠輪壓路機對混合料進行碾壓，并產生揉搓效果，從而提高水泥穩定碎石基層結構的密實性。這樣一來，水泥穩定碎石基層在成型過程中就能對微裂縫進行控制，從而提高整個路面成型施工作業的質量。

2.3 養護防治措施

碾壓施工完成后，要及時利用麻袋、保濕養護膜以及土工布對其進行覆蓋，以避免水分的損失。此外，對于夏季的施工條件，其基層表面具有水分蒸發快的特點。為防止路面出現裂縫現象，養護人員應采用必要的措施，使基層不直接暴露于溫度較高的成型環境。

3 結束語

綜上所述，水泥穩定碎石基層的結構穩定性，需從原材料、攤鋪施工以及養護防治措施入手，來控制干縮裂縫、溫度裂縫以及網狀裂縫對其造成的影響。事實證明，在采用上述措施方法進行裂縫防治后，不僅提高了混合料的配比效果，優化了攤鋪成型的質量，還能使基層凝固隔絕外界復雜的溫度環境。因此，實際施工建設過程，應采用上述措施方法，來進行科學合理的控制。

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2016-12-13

袁嗣華(1974-)，男，貴州人，工程師，研究方向：工程、合同計量管理。

U416.214

C

1008-3383(2017)05-0073-02