淺談水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的成因及解決辦法

　　分析影響高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)裂縫的因素，通過(guò)具體的工程實(shí)踐論證，只要在施工過(guò)程中充分考慮各種影響因素，采取一些有效的工程措施，減少水泥穩(wěn)定碎石基層的橫向干縮溫縮裂縫是可行的。
　　水泥穩(wěn)定碎石 基層 裂縫
　　
　　目前，我國(guó)的高速公路瀝青混凝土路面普遍采用半剛性基層，水泥穩(wěn)定碎石是較為常見(jiàn)的一種半剛性路面的基層材料，水泥硬化后形成板狀半剛性體，提高路面的承載力，具有很高的強(qiáng)度和剛度，有著良好的使用性能。同時(shí)，可以高度機(jī)械化施工，對(duì)環(huán)境污染少，能充分利用當(dāng)?shù)氐牟牧稀Ｋ�較早在河北、北京、天津、山東等省市應(yīng)用，繼而江蘇、浙江、湖南、湖北、廣東等地也陸續(xù)采用。但由于水穩(wěn)料固有的干縮性、溫縮性，表面產(chǎn)生裂縫是不可能完全避免的，而裂縫一旦形成，必然會(huì)影響到基層本身、路面面層的穩(wěn)定性，影響其使用性能�，F(xiàn)通過(guò)分析水穩(wěn)混合料干縮和溫縮裂縫的影響因素，采取多種有效措施預(yù)防和處理基層開(kāi)裂，可以在選擇材料、配合比設(shè)計(jì)、施工過(guò)程質(zhì)量控制上嚴(yán)格把關(guān)，使裂縫盡可能減少，對(duì)于瀝青路面使用壽命的延長(zhǎng)是能做到的。下面結(jié)合某公路基層的施工情況探討如何減少基層裂縫。
　　1 原材料選擇
　　1.1水泥
　�。�1）品種不同的水泥具有程度不同的收縮性，如礦渣水泥要比硅酸鹽水泥收縮性大。標(biāo)號(hào)高的水泥收縮性比標(biāo)號(hào)低水泥收縮性大，一般情況選擇P.O32.5硅酸鹽水泥就能滿(mǎn)足施工。
　�。�2）視抗折強(qiáng)度：抗折強(qiáng)度愈大，混合料抵抗內(nèi)部溫度應(yīng)力的抗拉強(qiáng)度越大，越不易產(chǎn)生溫縮裂縫。施工過(guò)程中，檢驗(yàn)水泥性能時(shí)人們通常重視抗壓強(qiáng)度，而抗折強(qiáng)度不足也不會(huì)引起足夠的重視。
　�。�3）由于基層施工時(shí)，需要水泥量較大，有時(shí)出現(xiàn)水泥供應(yīng)困難，水泥生產(chǎn)出后存放期不足，就直接投入混合料拌和，由于水泥在拌和水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的水化熱，使其內(nèi)部的高溫與外部的溫度形成溫差，在一定條件下產(chǎn)生溫度裂縫。
　　為了能夠控制水泥的干縮溫縮性能，選擇了某廠生產(chǎn)的P.O32.5硅酸鹽水泥，其物理力學(xué)性能指標(biāo)如表1所示。
　
　　1.2集料
　　必須嚴(yán)格控制集料中細(xì)料的含量和塑性指數(shù)，以減少水泥穩(wěn)定碎石中的粘性成分含量。通過(guò)0.075mm篩孔的顆粒含量宜控制5%以下。細(xì)土的塑性指數(shù)要盡可能低，不宜大于4。如果0.075mm以下粉塵太多，則收縮系數(shù)增大，裂縫無(wú)疑增加。
　
　�。�1）粗骨料
　　花崗巖碎石，碎石規(guī)格10～30mm，石屑0～10mm，其篩分試驗(yàn)結(jié)果和物理性能如表2所示。
　�。�2）細(xì)骨料天然河砂，其篩分試驗(yàn)結(jié)果和物理性能如表2所示。 　　2 配合比設(shè)計(jì)
　　水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計(jì)時(shí)，一方面要考慮基層的7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)于基層要求的強(qiáng)度為3～5Mpa，另一方面要考慮到基層的干縮溫縮裂縫。在設(shè)計(jì)中必須按照以下要求進(jìn)行：
　�。�1）混合料配合比設(shè)計(jì)強(qiáng)度過(guò)高容易開(kāi)裂，部JTJ034 2000規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，高速公路基層R7=3～5MPa。在滿(mǎn)足車(chē)載要求的前提下，盡量取中值，通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)密組合控制，通過(guò)7d潮濕養(yǎng)生，7ｄ齡期只要能取出完整的鉆件就行。
　�。�2）在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上限制水泥用量，一般水泥劑量應(yīng)控制在4%～5%之間，絕對(duì)不能超過(guò)5.5%，如強(qiáng)度偏差大或達(dá)不到，應(yīng)通過(guò)調(diào)整級(jí)配和水泥標(biāo)號(hào)品種及嚴(yán)密控制施工過(guò)程碾壓成型時(shí)間來(lái)達(dá)到要求。
　�。�3）配合比時(shí)限制細(xì)集料、粉料用量，集料級(jí)配中0.075ｍｍ以下顆粒含量不宜大于5%，大骨料宜多點(diǎn)，級(jí)配宜取偏粗限，合成級(jí)配曲線在中值線下方。
　　3施工過(guò)程控制
　　3.1含水量
　　水泥穩(wěn)定碎石是水泥與集料的水化凝結(jié)硬化的產(chǎn)物。含水量的控制影響到壓實(shí)度的保證和裂縫的產(chǎn)生。考慮到混合料在運(yùn)輸、碾壓過(guò)程中還有水分散失，尤其夏季施工時(shí)水分蒸發(fā)快，施工過(guò)程中對(duì)水的含量應(yīng)控制在比最佳含水量大1%左右。含水量過(guò)小時(shí)，基層表層松散，碾壓容易起皮，難以壓實(shí)；含水量過(guò)大碾壓時(shí)粘輪，表面起拱，而且基層成型后水分散失愈多，形成的裂縫愈多。所以施工過(guò)程中含水量要控制適宜。根據(jù)施工時(shí)氣候條件限制含水量，對(duì)于運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，運(yùn)輸途中，混合料宜用土工布等覆蓋，以減少水分損失。一天施工中應(yīng)根據(jù)日照強(qiáng)度和風(fēng)力大小多次調(diào)整含水量，一般早、中、晚三次要調(diào)整含水量，同時(shí)試驗(yàn)人員應(yīng)在拌和站和攤鋪現(xiàn)場(chǎng)用酒精快速燒測(cè)含水量，施工操作的前后臺(tái)通訊聯(lián)系應(yīng)方便和順暢，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的含水量與最佳含水量相差大時(shí)，要及時(shí)通知后場(chǎng)調(diào)整含水量。
　　3.2混合料拌和
　　拌和時(shí)間不拌和必須要充分、均勻、穩(wěn)定。拌和時(shí)間不足、拌和不均勻，易出現(xiàn)粗細(xì)料集中、離析等現(xiàn)象�；旌狭箱佒�成形后由于不同地段、上下層之間的干縮溫縮性不同，易產(chǎn)生裂縫。
　　3.3混合料攤鋪與壓實(shí)在施工時(shí)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)平行作業(yè)，減少混合料的離析現(xiàn)象，混合料攤鋪后，應(yīng)盡快完成碾壓，縮短從加水拌和到完成碾壓的時(shí)間。如果不及時(shí)碾壓，水泥就會(huì)產(chǎn)生部分凝結(jié)作用，再碾壓時(shí)，就會(huì)破壞已形成的水泥膠結(jié)作用，就需要消耗壓實(shí)功，影響壓實(shí)度，混合料的強(qiáng)度和性能也會(huì)下降，抗裂縫能力也下降。
　　3.4基層養(yǎng)生及交通管制
　　由于水分參與了水泥的水化反應(yīng)，水分的散失將影響其正常的反應(yīng)，從而影響凝結(jié)硬化后形成的強(qiáng)度，特別是廣東地區(qū)氣溫較高，風(fēng)較大，基層表面的水分蒸發(fā)更快，極易產(chǎn)生均勻的裂紋。水泥穩(wěn)定碎石下基層施工完成后，及時(shí)用薄膜養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)生期不能小于7ｄ，并且在養(yǎng)生期內(nèi)要保持薄膜不能被風(fēng)吹開(kāi)，基層表面的水分不能蒸發(fā)，對(duì)于上基層在施工完成后基層表面的毛細(xì)水干后布灑透層油保護(hù)，在鋪筑瀝青面層之前盡量封閉交通，以減少車(chē)輛荷載的影響，并盡快鋪筑面層。在鋪筑面層前要重視水泥穩(wěn)定碎石基層的清掃工作，清除雜物，否則基層與面層之間結(jié)合的不好，易產(chǎn)生薄弱點(diǎn)，造成裂縫等。
　　4結(jié)語(yǔ)
　　施工中的實(shí)踐表明，從已經(jīng)施工的20Km下基層來(lái)看，由于該段通道和橋梁建筑物較多，已經(jīng)施工完成底基層來(lái)看，能夠肉眼看見(jiàn)的橫向貫通裂縫不到10條。盡管水泥穩(wěn)定碎石基層的橫向干縮溫縮裂縫是不可避免的，只要在施工過(guò)程中把好原材料關(guān)，做好配合比設(shè)計(jì)，加強(qiáng)施工過(guò)程的質(zhì)量控制，干縮溫縮裂縫的數(shù)量就會(huì)明顯減少。
　　
　　：
　　[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范.北京：人民交通出版社，20002.
　　[2]沙慶林.高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面.北京：人民交通出版社，19993.
　　[3]李亞梅.水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫原因分析與防治.交通科技，2003.

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