水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究

水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究

和志

和志

中国路桥工程有限责任公司北京100011

摘要：水泥稳定碎石基层因具有强度高、承载力大、良好抗疲劳性能和抗冲刷性能而成为国内应用较为广泛的结构类型之一。但水泥稳定碎石基层同样存在一些难以解决的缺陷，如抗变形能力低、脆性大，在温度和湿度作用下易产生反射裂缝，如不及时处治会导致沥青面层的破坏。基于此，本文主要对水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治措施进行了简要的分析，希望可以为相关人员提供一定的参考。

关键词：水泥稳定碎石基层；收缩裂缝；防治研究

引言

早期水稳基层频繁出现水损害和裂缝等病害，是由于半刚性基层具有结构强度高，抗变形能力较弱的特点，主要是由水稳基层在温、湿度变化时产生收缩而导致的。引起沥青面层出现的反射裂缝。基于此，本文对水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治策略进行了简要的分析。

1详细分析水泥稳定碎石的基本性能和应用方式

在建筑工程施工中水泥稳定碎石基层是整个建筑的重要组成部分，它属于一种半刚性的基层，其中使用的材料有各种各样的骨料，不仅具有较高的强度，而且抗渗度和抗冻性较好。水泥稳定碎石的优势主要是具有较大的承载力、较高的强度和硬度，并且具有较好的水稳性等以及其他优点。同时在施工的时候便于因地制宜、就地取材，施工工艺简洁方便，整个工程的资金投入量较小，也便于后期的维护和发展。在如今交通量比较大的城市沥青混凝土路面建设中常见的施工材料就是水泥稳定碎石，但是由于长时间的受到超负荷的荷载，常常会出现裂缝、塌陷等其他病害，所以我们要根据实际施工情况来解决这些问题，从而确保路面基层的施工质量。

2水泥稳定碎石基层收缩裂缝成因

水泥稳定碎石基层施工成型后，硬化过程所处环境相对较为干燥（尤其是养护不到位时），此时随着混合料水分的蒸发与流失，其便会因体积减小而发生干燥收缩现象，从而引发裂缝形成。与此同时，在水泥稳定碎石混合料内部，水泥与集料为影响基层裂缝形成的直接性因素，水泥用量比例越大，混合料凝结过程（实为水泥水化反应）所需水分越多，收缩程度越大，此时（收缩）如若受到束缚，极有可能造成裂缝的产生。此外，对于混合料含水量的控制，当含水量较小时，混合料强度会因水泥水化反应受阻而形成较慢，甚至在极度干燥情况下无法形成强度；当含水量较大时，混合料施工成型后会其内部空隙会被多余游离状态的水分填充，在挥发作用下，混合料料中水泥浆液等细料会随之上浮至基层表面，从而使其容易产生开裂现象。

3水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治

3.1原材料

3.1.1水泥

1)应采用普通硅酸盐水泥，初凝时间应大于4h，终凝时间在6h以上，且不得超过10h。2)不同厂家不同型号水泥，应清仓再灌，分罐存放。

3.1.2粗集料

1)生产碎石过程中二次破碎采用圆锥式或反击破碎机，禁止采用鳄式破碎机，以确保集料颗粒形状。2)碎石最大粒径不大于37．5mm，并按粒径1号料19mm～37．5mm、2号料9．5mm～19mm、3号料4．75mm～9．5mm三种规格备料，且必须设计要求。碎石生产过程中采用振动筛安装角度为25°。3)细集料采用采石场破碎石料时通过4．75mm的筛下部分。

3.2水稳碎石配合比设计

表1水稳碎石C-B-3级配范围

为满足规范规定的技术指标要求，首先要进行再生混合料的配合比设计，主要是混合料中骨料的级配、结合料的类型与剂量、最佳含水量以及最大干密度。再生水泥稳定碎石基层材料的级配设计目的包括两个方面：①设计级配曲线在一个合理范围内，保证各项路用性能的平衡稳定；②提高废旧基层材料的利用率，减少新矿料的消耗。根据JTG/TF20—2015中对水泥稳定材料的级配设计要求，选用适用于高速公路等级对应的CB-3级配。水泥稳定碎石材料在工程中常用的水泥剂量为4%~5%，本文取水泥剂量4.5%进行试验研究，水稳碎石C-B-3级配范围见表1。

3.3施工工艺

（1）设置预锯缝。技术人员首先将基层按每间距20m进行标记处理，然后由专业技术人员采用切割机对基层进行切割，设置预锯缝。（2）清理基层。在铺设土工布之前必须将影响土工布与基层结合的杂物、油脂等清理干净，并将基层上凸出的尖锐部分进行破碎处理或清理出场。（3）锯缝处理。用高压水枪清除锯缝中的杂物，然后采用沥青混合料进行填封处理。（4）喷洒沥青黏层。沥青黏层采用阳离子乳化沥青。施工时乳化沥青喷洒温度不得高于70℃，喷洒量一般控制在2～3ml/m2，喷洒范围要比土工布铺设范围左右各多出5～8cm。（5）铺设土工织物。沥青黏层喷洒完成后应及时将土工布对称、平整铺设在基层预锯缝上，并在土工布两端用铁钉将其固定。（6）铺设沥青面层。摊铺沥青混合料时，要按照松铺厚度和设计宽度均匀摊铺，同时要保证土工布平整无折皱，对局部摊铺不均匀时采用人工补料的方式进行处理。（7）碾压。面层碾压分为初压、复压和终压。初压采用钢轮压路机碾压1遍，碾压速度为1.5～2.0km/h；复压采用胶轮压路机碾压2遍，碾压速度为2.5～3.5km/h；终压采用钢轮压路机碾压2遍，碾压速度为2.5～3.5km/h。

3.4水泥稳定碎石基层收缩裂缝有效的处理

3.4.1胶封缝密封技术

在水泥稳定碎石的基层裂缝出现的时候，为有效的避免病害进一步的扩展，我们必须采取胶封缝密封处理的技术，主要是把密封胶加热至180摄氏度，达到合适的粘度之后实施灌入裂缝，进一步的保证裂缝两侧混合料的融合在一起。其胶料在常温、低温的时候，有着较高低弹性，在裂缝胀缩出现了弹性变化的时候，始终保持密封的作用，在长期下就封闭了水稳层裂缝。

3.5.2乳化沥青灌缝，铺设土工布技术

经过对基层顶面较大地裂缝实施切缝填灌沥青的方法，对其微小地裂缝铺设了土工布。就在1mm的裂缝，我们可以在正式的施工之前，先进行基层顶上的洒布0.6kg~1.0kg的透层油每一平方米，之后再实施铺土工布，并且实施碾压，注意不能再土工布的表面进行转弯。就宽度在1mm~2mm的缝隙，应该配合改性乳化沥青进行喷灌，并且加铺玻璃纤维格栅，格栅的尺寸在1×1cm。如果说遇到了缝隙大于2mm的，应该沿线凿成“V”形槽，并且采取了吹风的措施，在吹干净之后灌入改性乳化的沥青。

3.4.3铺设改性沥青防裂贴技术

在分期施工或老路拓宽施工时，为防止基层纵向搭接处出现反射裂缝，先对老的水泥稳定碎石基层进行铣刨，之后在侧面喷洒水泥浆，然后进行新的混合料摊铺。摊铺沥青面层时在基层施工缝上铺设50cm宽的改性沥青防裂贴，防止反射裂缝的产生。

结束语

综合而言，施工质量控制为影响水泥稳定碎石基层裂缝形成的主要因素，其贯穿于工程任务施工阶段的全过程内，属于动态化控制要素。因此，要想实现水泥稳定碎石基层裂缝的有效防治，应以事前预防与事中控制为主，事后检测为辅，不能完全依赖于检测手段进行施工质量控制，而是以标准化和规范化施工技术作为主要依据和控制措施。

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