試析水泥穩定碎石基層的抗裂穩定性

楊成林

摘 要：隨著我國社會的不斷發展，人民生活水平和生活質量不斷提高，對工程施工的質量要求也越來越高，所以在施工過程中要想讓施工質量得到保證，就需要考慮多個方面的問題。在施工質量控制中水泥穩定碎石基層的施工質量非常重要，是整體施工質量得到保證的重要前提。因此本文主要對水泥穩定碎石基層的抗裂穩定性進行了研究，希望能夠提供一定的參考價值。

關鍵詞：水泥穩定碎石基層;抗裂穩定性;施工質量

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：2095-9052（2020）02-0260-02

在我國公路工程當中使用最為廣泛的路面基層就是水泥穩定碎石基層，在具體施工中，只有水泥穩定碎石基層的抗震穩定性得到保證，才能保證整個工程的施工質量。通過不斷加強對各個施工環節的質量控制，有效提升整個工程的施工水平，將工程的使用壽命有效延長，從而讓建筑行業得到進一步發展。

一、水泥穩定碎石基層的綜合概述

（一）水泥穩定碎石基層的特點

在路面結構中基層是最重要的承載部分，其作用非常大，能夠將路面與底基層有效聯系和維系起來，所以路面基層的施工技術以及相關的質量控制措施會對道路的綜合承載能力有直接的影響。水泥穩定碎石具有較多的優點，比如強度高、施工工藝較為簡單，但是也存在著一些路面反射擴展裂縫或者承載力失效等各種問題，所以為了將路基路面的問題減少，讓路面承載能力有效提升，就應該不斷加強基層以及路面施工的質量。水泥穩定碎石基層對溫度和濕度比較敏感，加上其剛度較大，所以在早期施工時，容易出現開裂的情況，從而讓路面的使用性能受到嚴重的影響[1]。水泥穩定碎石基層在流失水分和溫降時會出現干縮和溫縮的情況，進而產生非常嚴重的開裂現象，如果沒有控制好裂縫，則會讓路面結構出現反射裂縫，同時如果地面滲入水，則會出現唧漿的問題，所以應該將水泥穩定碎石基礎大面積開裂以及擴展裂縫的問題解決，以增強路面抗裂能力，提高其使用壽命。

（二）水泥穩定碎石基層出現開裂的原因

水泥穩定碎石基層出現開裂的原因主要是因為半剛性基層材料內部含水量發生變化，從而出現了收縮的現象。并且在材料的毛細管中的水灣液面存在著一定的內外壓力，在壓力作用中，液面下液體承受的壓力與外界壓力相等，而在水泥穩定材料當中的毛細管液面卻沒有在同一水平線上，當外部的環境出現了比較大的變化，就容易讓半剛性基層材料出現干燥和收縮的問題，并不斷蒸發材料中大量的水分，使材料體積發生一定的變化，最終形成收縮開裂。并且開裂應力的作用也會影響開裂的穩定性，由于半剛性的基層材料存在溫度收縮和干燥收縮的情況，就會導致出現裂縫的問題。水泥穩定碎石基層開裂中出現溫度干縮，主要是因為基層材料在外部出現了膨脹下陷，而在使用材料過程當中，半剛性基層材料會與外部環境接觸反應，從而出現相互作用，在溫度一定的情況下，基層材料的質點就會發生變化。

（三）影響水泥穩定碎石基層開裂的因素

水泥穩定碎石基層開裂的影響因素較多，包括水泥的劑量以及集料級配等方面的原因。其中水泥的劑量對開裂會產生嚴重的影響，結合上述收縮原理，半剛性的基層材料主要存在溫度收縮和干燥收縮兩種收縮情況。通過對溫度收縮的特性進行對比可以知道，當水泥砂礫含量為5%時，溫度干縮的系數不會隨著溫度發生變化，而在4%的水泥砂礫含量中，溫度干縮的系數則會隨著溫度而變化，這說明水泥穩定碎石基層的開裂問題中，水泥劑量因素具有較大的影響作用。通過集料級配可以知道，混合料的強度以及收縮特性對開裂也有較大的影響，如果粒料的配比比例較大，則會導致施工出現離析的情況，反之則會造成裂縫等問題。通過實驗可以得出，對材料進行配比過程中，比例維持在70%時最為合理，能夠穩定混合料的強度。所以在對材料進行選配時，應該保證配料的科學性和標準性，才能讓水泥穩定碎石基層的質量得到有效保證。水泥穩定碎石基層開裂圖如圖1所示。

二、評價和優化水泥穩定碎石基層的抗裂穩定性

（一）評價水泥穩定碎石基層抗裂的穩定性能

在施工過程中，對水泥穩定碎石基層抗裂的穩定性能進行評價是一個非常重要的內容，對解決開裂問題有著重要的作用。如果水泥穩定碎石基層抗裂性能相對較差，就會出現反射裂縫的情況，從而影響基層的穩定性，因此在評價水泥穩定碎石基層抗裂穩定性時，需要進行多層、多次的測試工作。首先需要對原材料的基本性能進行檢測，檢測主要是檢測水泥的強度以及水泥的凝結時間等方面，觀察其與實際的要求是否相符;其次要檢查集料的性能，一般水泥穩定碎石基層會選擇石灰巖碎石（類型包括0～4.75mm、4.75～9.5mm等），根據相關的技術指導對其進行檢驗工作，保證該石灰巖碎石的指標能夠與施工材料應用要求相符合[2]。而且在進行實驗的過程中，設計環節也是一個非常重要的內容，水泥穩定碎石基層的干縮量會隨著失水率以及養護時間的增加而出現變大的情況，在實驗過程中如果試件已經達到最大失水率時，則就不會有再擴大干縮變形的問題，會逐漸趨于穩定。所以，通過對水泥穩定碎石基層的抗裂性能進行一定的實驗考核之后，才能最終確定：對水泥穩定碎石基層的干縮以及應變的影響因素中，影響最大的因素是水泥的劑量，其次是級配，最后是失水率以及暴露的時間。

通過設計出不同的方法評價混合料的抗裂性能，選擇科學的參數具有十分重要的意義。在應用方法評價時，應該按照標準的步驟實施，保證實際的分配與規定質量相同。在進行試驗的過程中，應該將其分為六等分進行試驗，并在其中加入不同的水量，不斷攪拌，并且在攪拌均勻之前一個小時加入水泥材料，加完級配碎石之后一個小時開展相應的壓實工作。具體施工工藝如圖2所示。

（二）優化水泥穩定碎石基層抗裂的穩定性能

優化水泥穩定碎石基層抗裂的穩定性，需要優選碎石混合料級配，在設計級配方案中，首先要選擇強度較高且具有較好抗裂性能的碎石混合料級配，并根據一些發達國家水泥穩定碎石基層材料的設計以及實際的工程應用情況進行充分考慮，制定出具有針對性和科學性的優選方案。并且還要充分考慮水泥穩定碎石基層材料當中會出現的干縮變形情況，然后對粗集料以及細集料進行控制。要想水泥穩定碎石基層的抗裂性和穩定性得到保證，還應該科學地應用碾壓以及養護施工方面的技術，在工程施工過程中選擇一個先進、合適的水泥穩定碎石基層施工機械，通過控制壓路機的速度以及變速方式等，從而有效加固骨料之間的嵌固力，提升抗裂的性能。最后還要嚴格控制好水泥的用量，讓基層強度以及其他性能指標得到保證，使用相對較小的水泥用量，將誤差控制在規定值的±0.5%之內，避免因較大的波動而出現開裂的情況。在施工的過程當中還要設置好相應的預切縫，因為水泥穩定碎石基層還會受到外界溫度的影響出現干縮現象，在時間的作用下還會增大內部的應力，從而導致基層開裂。因此就需要運用一定的預切縫施工技術，將基層內部累積的應力效益有效減少，從而提高施工的質量[3]。

三、結語

在當代社會中，只有保證、提高水泥穩定碎石基層的抗裂穩定性，才能提高工程的整體質量，減少出現的工程安全問題，減少工程質量安全給人們帶來的威脅，從而不斷促進我國建筑行業的發展，也逐漸實現我國可持續發展的目標。

參考文獻：

[1]張鈺.水泥穩定碎石基層施工質量控制技術研究[J].山西建筑，2018，44（19）：151-152.

[2]曹益民，李淑婷.道路抗裂型水泥穩定級配碎石基層的施工技術[J].公路交通科技（應用技術版），2017，13（12）：205-206.

[3]王余.水泥穩定碎石基層的抗裂穩定性探析[J].江西建材，2017（19）：191.

（責任編輯：林麗華）