水泥稳定碎石基层裂缝的成因及防治措施

水泥稳定碎石基层裂缝的成因及防治措施

刘咏雪

固原市凯达公路工程有限公司宁夏固原756000

摘要：作为公路结构的主要承重层，水泥稳定碎石基层对于公路各个结构层以及整体承载质量具有重要影响。公路工程基层施工一定要依照设计要求和相关规范进行，做好各方面的质量控制，确保施工质量，减少裂缝病害的出现，延长公路的使用寿命。

关键词：水泥稳定碎石；基层裂缝；成因；防治措施

1水泥稳定碎石基层裂缝类型及产生原因

水泥稳定碎石基层裂缝的分布通常具有一定的规律性，一般都是沿着路线方向分布或贯穿分布，裂缝的数量与外界因素有着直接的关系，比如日照时长、温度变化、使用时间等。随着时间的延长，裂缝会达到稳定状态。裂缝通常分干缩裂缝、温度裂缝、网状裂缝和纵缝等类型。

1.1干缩裂缝及温度裂缝

水泥稳定碎石基层在施工过程中，随着水分的减少，体积会收缩变形，与此同时每间隔一定的距离就会出现干缩裂缝。这些裂缝的产生与原材料及其配合比有着直接的关系，水泥在凝结硬化过程中与水发生水化反应，消耗大量水分，水泥含量越高，这种反应越明显。此外，与施工过程中的气温变化也有一定关系，温度越高，蒸发散失的水分就越多，因此就越易产生干缩裂缝。

1.2网状裂缝和纵缝

网状裂缝是由于局部弯沉太大，在外力作用下产生的结构性破裂，相比其他裂缝，这是一种破坏性比较大的裂缝，随着时间的推移，在外力作用下会形成塌陷裂缝。水泥稳定碎石基层产生的纵缝，一般与施工质量控制不严格有关，其原因在于局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求，而后期又疏于管理。

2水泥稳定碎石基层裂缝的防治措施

2.1合理确定原材料的配比

为能够使水泥稳定碎石基层裂缝情况加以降低，必须对原材料的配合比例加以严格控制。施工单位确保原材料的比例合理，可降低建设成本。施工单位应尽量选择紧密型结构的原材料，在一定程度上减少水泥的使用，从而减少水的用量，并在原材料中增加对碎石块的使用。对于原材料的选择，最先考虑的方面应是原材料的质量，通过应用颗粒比较大的集料，能够减少水泥的使用量，且在混合材料硬化变形过程中，不会出现较大的变形幅度，且颗粒越大，水泥使用量越少，能够有效减少水泥的水化现象。

2.2调整水泥组分及细度

降低水化热及水化热产生速率来保证水化热有足够的时间散发出去，降低早期的温度应力。水化热是水泥矿物成分与细度的函数，要降低水泥的水化热，选择合适的矿物组成和调整水泥细度非常重要。适当提高水泥中的C2S和C4AF含量可以提高水泥的韧性，降低其脆性。C2S早期强度很低，不宜增加太多，否则影响水泥强度发展。因此，尽可能降低C3A的含量，相应提高C4AF的含量对水泥性能的发挥有好处。水泥细度主要影响水化放热速率。水泥越细，水化放热速率越快，由水化热集中产生的早期温度应力也就越大，早期开裂可能性变大。因此，选用粗磨水泥，降低水泥的比表面积，可以有效地降低水泥早期的水化放热速率，从而改善其抗裂性。

2.3水泥用量控制得当

干燥收缩与温度收缩是水泥稳定碎石基层主要的两种收缩情况，造成这两种收缩情况发生的主要因素为水泥。为此，在对原材料进行拌合时，应对水泥的使用量加以有效控制，调节好砂石、水泥及水的比例；在拌合过程中，必须先取样，对水泥用量加以密切监测，从而对混合材料中相应原材料的比例加以合理调整。一般情况下，公路水泥稳定碎石基层一周的无侧限抗压强度设计为3到4MPa，而设计的强度越高，需要的水泥量就越大，这样就会导致基层刚性增大，容易产生干缩性裂缝，因此，在配比公路水泥稳定碎石基层材料时，水泥用量最好不要超过规定水泥量的6%，如果使用集中厂拌法施工使用的水泥量可以在试验配比的基础上增加0.5%左右的水泥计量。

2.4强化施工过程的管控

在公路建设中，造成水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝发生的因素比较多，如：材料的选择、环境影响、基层每个层之间结构性的应力作用等。因此，必须采取有效的施工管理措施确保施工质量。（1）施工环境。通常情况在施工时的最低气温应该在5摄氏度以上，在冰冻地区，要在第一次重冰冻到来之前的15天到30天左右完成基层施工。（2）在进行压实施工时，一定要选择合适的机械设备组合，控制混合材料的压实度，尽可能提高基层压实的刚度与强度，才能减少干缩性裂缝。在压实施工过程中，最好将混合材料拌和至碾压完成的时间段控制在2到3小时内，防止混合材料失水过多，影响材料强度。

2.5加强先期养护

加强水泥稳定碎石基层的先期养护工作，有利于减少干缩裂缝的产生，对提高水稳基层的抗裂性有很大帮助，需要特别重视。水稳基层施工后应该进行保湿养生且养生期不少于7d，为了保证基层强度正常增长，必须保证基层表面始终保持湿润，不得忽干忽湿。一般采用覆盖土工布后洒水，或者覆盖薄膜防止水分蒸发以及洒透层油或者采用封层等措施，做完封层后要尽快铺筑沥青面层。同时，封闭交通防止刚形成的强度被破坏，或行车速度不超过30km/h，并应禁止大型车辆通过。

2.6严控基层含水量

要保证基层的压实度，同时要控制基层含水量不能超过压实所需的最佳含水量。含水量过小会影响水泥的水化，进一步影响基层强度的形成，但含水量也不宜超过最佳含水量的1%，水分过多则更容易引起干缩裂缝，同时需要减少不同层深处压实度的差异。

2.7选用骨架密实结构

骨架密实结构中粗集料含量增加且有效地嵌挤提高了混合料的强度，细集料填充后又能使混合料的密实度提高，提高了半刚性基层的抗冲刷能力，细集料减少也有效降低了缩裂。骨架密实结构0.075mm以下粉料含量低于3%，减少了干缩，减少了裂缝产生率。此外，悬浮结构基层表面光滑，不利于与面层的黏结，而骨架密实结构基层表面粗糙，大料裸露，有利于与面层的黏结。

2.8做好裂缝处理

在公路工程施工项目中，总会碰到一些无法预料的问题，技术人员需要采取合理的方案加以解决。在水泥稳定碎石基层施工过程中，路面容易出现裂缝现象，可采用切割机对道路基层进行纵向切割，然后用混合材料涂补裂缝，如果混合材料出现脱落、松散，则需要组织专业施工人员进行开槽，将混合材料填补到开设槽面中。及时对路面裂缝进行处理，可以延长路面的使用寿命，也能减少路面维护成本，提高道路的使用率。

结束语

由于水泥稳定碎石具有早期强度高、水泥稳定性较好的特点，在路面工程中得以大规模应用，其技术工艺成熟，但路面早期易产生温缩裂缝、干缩裂缝和反射裂缝，当雨水通过裂缝进入基层后，在交通荷载作用下，会产生唧浆现象，导致基层强度降低，加速路面破坏。因此，如何预防水泥稳定碎石基层产生裂缝就成为了水泥稳定碎石基层施工的重点。综上所述，以上内容就是对水泥稳定碎石基层裂缝的成因及防治措施的论述。

参考文献：

[1]黄海按.城市道路水泥稳定碎石基层裂缝成因及防治措施[J].河南建材，2017（06）：189-190.

[2]尹玉哲.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的防治措施[J].交通世界，2017（31）：74-75.

[3]陆慧峰.道路水泥稳定碎石基层纵向通长裂缝的成因分析及处理措施[J].建筑施工，2017，39（10）：1561-1562+1570.