水泥穩定碎石基層裂縫成因及處理措施

祁斌強

【摘 要】水穩碎石具有較強的抗凍性能，水穩性高，耐沖刷，因此在路面施工過程中應用非常廣泛，但此種材料對于溫度、濕度等變化會產生強烈的反應，容易引起溫度裂縫、干濕裂縫等問題，影響施工質量。基于此，本文對水泥穩定碎石基層裂縫類型以及成因作了總結，重點對基層裂縫的防治方法與處理措施作了介紹，只有較好處理水泥穩定碎石基層施工中的裂縫問題，才能保證施工質量，提高公路運行性能。

【關鍵詞】水泥穩定碎石基層；裂縫；成因；處理；防治

在公路水泥穩定碎石基層建設時，水穩碎石有很好的力學性能和板體性能，并且隨著使用時間的延長，其強度會越來越好，但若施工過程出現差錯就易導致收縮裂痕，破壞碎石基層，從而使得路面結構強度下降，影響路面的正常使用。因此在具體使用時需揚長避短，并采取有效的措施加以全面控制。

1 水泥穩定碎石基層裂縫類型以及成因

1.1 溫縮裂縫

水穩碎石中含有5.0%的水泥成分，且當水泥所處的外部環境溫度或是其自身的內部溫度發生一定變化時很容易發熱，加之當水泥在發熱過程受到其它條件的干擾時，散熱比較緩慢，而這就會因熱量無法及時散出引發內部溫度升高，熱脹冷縮，使得內部體積膨脹，一旦外部遇到比較寒冷的天氣時，就會發生收縮，加之內漲外縮互相作用，其會產生較大的應力，而當應力的變化超出其自身極限抗彎拉伸強度時，就會促使溫縮裂縫的產生。

1.2 干縮裂縫

水穩碎石是在比較干燥的空氣中完成硬化處理的，伴隨著水分的流失和減少，其體積會發生收縮變形，且每間隔一段距離就會產干縮裂縫，同時水穩碎石裂縫的產生和水泥、集料等之間存在非常緊密的關聯，水泥劑量偏大，混合料在凝結硬化過程中，因水泥與水起水化反應會消耗大量的水分，而水泥劑量越高，消耗的水分越多，其就越容易產生收縮，如果收縮被束縛，就很可能產生裂縫，而另一方面，如混合料的含水量過低就不能保證水泥穩定碎石水化作用所需要的足夠水分，且沒法形成一定的強度，因此壓實度就無法保證；如果是含水量少的話，水泥穩定碎石成型后會有多余的游離水分填充空隙，當其揮發后，細料及水泥漿會隨水分一起上浮至表面，使之產生干縮裂縫。

1.3 沉降裂縫與縱向裂縫

水穩碎石在早期的施工過程中，施工控制不當會引起施工裂縫，而其最大的原因就是局部土基壓實度、基層壓實度沒有達到標準規范要求，在重壓下產生了反射裂縫，且在路面上形成了高低不等的裂縫差。同時由于基層厚度增大，在分層碾壓處理時厚度比較薄弱，因此易形成縱向裂縫。

2 水泥穩定碎石基層裂縫防治方法

2.1 干縮裂縫的防治

干縮是由于水泥本身性質所決定的，加之由于干縮作用引起水泥穩定碎石產生裂縫是不可避免的，因此為減小裂縫應從以下幾個方面入手：（1）水泥摻入量的控制；水泥穩定碎石主要解決路面結構整體強度問題，設在路面下的基層從強度來考慮是最為合適的。由于水泥摻入量越多，強度越高（指在最佳摻入量范圍內），干縮也隨之越大，因此裂縫會更嚴重，而摻量過少會滿足不了強度要求，因此應該合理控制水泥的摻入量。（2）拌和均勻；拌和不均，石料表面沒有水泥或局部水泥過多，不僅影響基層強度，還會因水泥過多致使干縮加大，因此拌和必須均勻，且最好采用廠拌方式。（3）摻入抗收縮外摻劑，如抗裂劑，鋼纖維等來減輕裂縫。（4）壓實；碾壓過程中控制碾壓設備質量、碾壓時間、碾壓遍數等，碾壓完成后按規范要求檢測壓實度。（5）養生；養生好壞對干縮影響非常大，為減小由于干縮引起的裂縫，加強養生與延長養生時間是非常重要的。

2.2 溫度收縮裂縫

水泥與碎石、石粉等骨料加水拌合，運輸到現場攤鋪、碾壓成型后，如果在這個期間由于受到養護不足或是晝夜溫差較大的影響，容易造成基層表面與內部結構出現較大的溫差，并積聚一定的收縮應力，從而產生橫向開裂，尤其是局部細集料集中，粗集料不足的離析路段，同時由于粗集料的減少會使基層結構內容部的內摩擦力降低，在應力作用下極易出現開裂。因此在施工中，我們要做好對基層結構的養生，并應盡量選擇在熱季施工，以有利于水穩碎石基層強度的增長和減少溫縮應力的產生，從而達到預防橫向裂縫產生的目的。

3 水泥穩定碎石基層裂縫處理措施

3.1 原材料的控制

（1）水泥；如水泥放置時間較長，會使受潮與石料粘結因強度下降產生裂縫，如選用終凝時間短的水泥。同時由于施工等原因，在碾壓成型時水泥已經凝固，而此時碾壓必然會將已凝固的水泥壓裂，且水泥與碎石會產生脫離，即使壓的再好，水泥也無法和碎石粘在一起，最后還會影響水泥穩定碎石基層的質量。因此應選用終凝時間長（宜在6小時以上）的普通硅酸鹽水泥，而塊硬水泥、早強水泥則不能選用，宜選用低標號水泥（如32.5號）。（2）碎石；碎石質量的好壞對強度和穩定性影響很大，且水泥穩定碎石的整體結構強度主要靠碎石間嵌擠作用而形成。因此要求碎石壓碎值小于30%，最大粒徑不超過30mm，且碎石要干凈，級配合理，有機質、硫酸鹽等含量均應符合規范要求。（3）對于采石場表層的土石混合物在碎石生產加工時一定要清理干凈，且為便于清除殘土，在片石投入破碎機之前，要使用振動傳輸帶上料機，并禁止采用裝載機將土石混合物一起投入破碎機，以防砂石料中泥塵含量過大，從而促使施工后期裂縫的產生。（4）施工材料在施工過程中要避免在強光下曝曬，因為太強的陽光或太高的溫度會引起水泥穩定碎石基層原材料的溫度升高，影響后期施工，因此可用薄膜等工具給原材料做好避陰工作。

3.2 含水量的控制

在施工期間需根據天氣情況、運距遠近，及時調整混合料的含水量，同時對于不同情況要區別對待，比如在多雨地區施工時應設置雨棚，且須保證細集料不被雨淋，并應根據集料的含水量及時調整用水量。其次在混合料運輸過程中應備帆布覆蓋，以防止混合料因陽光照射失水或雨淋，且需使混合料到達施工現場攤鋪完畢碾壓之前時的含水量略高于最佳含水量。

3.3 加強水穩基層建設管理

在水泥穩定碎石基層的施工環節中，一定要保證建設的質量，不能出現豆腐渣工程建設，且須提高基層的施工質量，大量事實告訴我們，在水泥穩定碎石基層材料的強度不平衡、分散化，碾壓過程的水分含量過大、壓實程度不夠等方面重視度不夠，處理得不好，就會導致基層的裂縫越來越多，從而影響道路安全和交通運轉的順利。通過以上預防措施可有效降低裂縫產生的概率，不過裂縫現象很難徹底杜絕，對于已出現的裂縫，如果是在養護期間產生的，可通過彎沉檢測進行測試，或者用以下措施進行處理：（1）碾壓完成壓實度檢測合格后，需及時覆蓋薄膜養生，并始終保持表面濕潤，養生期間嚴禁車輛通行；（2）在不擴大裂縫的前提下進行灌縫施工。

4 總結

總之，在水穩碎石基層路面施工過程中，要想更好的防治裂縫，就必須從原材料、施工技術、施工方式、養護等各個方面加強管理，一旦出現裂縫，應第一時間加以處理和改善，保證基層路面施工質量達到預期的標準要求，延長道路使用壽命，從而有效降低裂縫發生率，達到基層路面的標準使用效能。

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[責任編輯：朱麗娜]