水泥稳定碎石基层裂缝

丁红艳

阜新世纪路桥监理有限责任公司辽宁阜新123000

摘要：水泥稳定碎石是道路建设最常用的基层材料之一，本文通过对道路施工中水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因进行深入分析，分别从材质选用、施工预防和控制等方面入手，提出有效预防裂缝的措施及裂缝处治的建议。

关键词：水泥稳定基层；裂缝；预防；分析

水泥稳定碎石基层是用级配碎石作骨料，配备一度数量的胶凝材料和足够的灰浆填充骨料的空隙，以嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于实验式最大干密度，强度大小主要根据具体碎石间嵌挤锁结原理和水泥胶凝硬化形成具有一定强度半刚性板体的实际运用。优点有：初期强度高随龄期很快形成板体，抗渗度和抗冻性优良，是高级路面基层的理想选择。但是水泥稳定碎石材料也有本质上的缺陷：因材料脆性大，以至温湿敏感度较强，产生降低水稳基层刚性和整体性的裂缝，反射到路面上威胁行车安全和公路使用寿命。

1.水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因

由施工规范可知，高级路面上的半刚性基层需具备较小的收缩性，才能满足使用需要。那么由于湿度低，由水分子减少而出现的收缩和由于温度低产生的收缩是基层原因，同时后期沥青混凝土路面通车后在荷载的反复作用正是使沥青混凝土产生相应反射裂缝的原因。

1.1干缩性裂缝

水泥稳定碎石基层作为具有提高道路路面强度的一种常用技术，很大程度在养护不当情况下出现新裂缝，其中，干缩裂缝在所有裂缝中出现的频率最高。造成基层干缩裂缝的原因有，施工单位对道路基层的养护不到位，使其表面的水分蒸发过快，体积一收缩，水分减少时，其体积会缩且发生变形，暴露在干燥的空气之中容易硬化以及发生干缩裂缝的变化，这关乎水泥，水，碎石的含量。混合料凝结过程中的水化反应会消耗掉水分。根据水泥含量的不同对水分的消耗也不同。另一方面，碎石集料的表面也会吸附水，其集料里细料的组成成分与表面吸水量成正相关，从而产生裂缝。这种裂痕一般没有什么走向的规律，基本上是纵横交错，这样不仅影响了路面的美观也容易产生大面积的崩裂。

1.2温缩性裂缝

水泥稳定碎石由于混合料中含有4.0%-5.5%左右的水泥，同水泥混凝土一样具有热胀冷缩的性质，加上某些地区施工温度较高，易产生温缩裂缝。根据工作原理混合料硬化初期，水泥水化释放较多的热量，但散热较慢，故内部温度高，使内部体积膨胀。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩相互制约，产生一定的应力。应力如超过其极限抗弯拉强度，会产生的温缩裂缝，并呈横向分布，宽度一般为0.4-1.3mm。温度较高的地区施工过程中，如不保水养护，加上水泥无机结合料内部的不同矿物颗粒组成的固相、液相和气相体，在温差作用中必然会使其产生热胀冷缩的体积变化，从而引起温缩性裂缝。

1.3荷载性裂缝

道路施工完成投入运营后，长时间承受运输车辆荷载的反复作用，致使一般发生在基层底部的裂缝逐渐向上蔓延，并延伸至与道路表面，车轮荷载作用下产生的裂缝逐渐反映于面层，并随之产生一定数量、较为稠密不规则且相互联系的裂缝。车辆荷载产生不严重的裂缝是其一，在施工时的施工工艺控制不当是其二。道路建设需要结合项目所在地形、温度等相关因素的进行分析，制定出相对应的策略进行施工，而施工队没有做好前期准备工作，直接施工，施工工艺控制不当，造成道路各个部位的不均匀，在道路投入使用之后，由于承受超重的车辆荷载，造成基层出现裂缝，并逐渐延伸至表面，形成裂缝。

2.水泥稳定碎石基层裂缝的合理预防

2.1按照规定控制级配和压实度

通过配合比设计、击实实验，来检测最大干密度和最佳含水量。以此配比来制成试件，试件成品在规定温度条件下保湿养护和浸水实验后，再无侧限抗压强度实验。最终发现有粉煤灰摻加的水泥稳定混合料的和易性效果理想，并且成型速度快，成型后试块的稳定性和抗压性较好，平均强度也较高。所以以水泥、粉煤灰、碎石、砂、石屑为材料组成的水稳基层，无论是强度，面层厚薄程度，板体性能，水稳性能，抗冻效果等方面均优于灰土基层方面，水温基层的理想选定使沥青混凝土道路使用寿命大大提高。所以应采用水泥、粉煤灰、稳定碎石、砂、石屑等作为水泥稳定碎石基层。再进行优化配合比设计，要严格控制混合料中31.5mm、9.35mm和0.075mm筛孔的通过率、水泥用量、含水量等技术指标。基层中存在的碎石合成级配，必须要满足规定的要求，保证其在规定范围内。使细砂合成级配达到最佳效果，则应控制在规范级配范围中值。既可以使混合料按照规定控制级配，又有利于得到较好拌合质量，使路面成型后的均匀性、稳定性和耐久性等应用特性满足正常情况下的需求，进而降低发生水泥稳定碎石基层裂缝的情况。

2.2按标准控制水泥用量和最佳含水量

水泥、集料等以水化的凝结硬化而制成水泥稳定碎石基层。水泥稳定碎石的含水量情况严重的影响到水泥稳定碎石的压实度以及裂缝的产生情况。尤其是混合料在运输以及碾压中有水分的散失最不易被人发觉，含水量过小，不易压实，水泥进行水化反应所需水分过少时，水泥不能全部发挥作用；含水量过大，易出现弹软现象，亦不易压实，水分过多也会导致裂缝增多。合理的根据施工当天的天气状况（主要是温度和湿度），适当增减拌和时的用水量，还需考虑一日内的不同时段和筑路材料运输距离的远近，使混合料在碾压时维持在最佳含水量左右（±2%）。最佳的情况下，沥青封层或透层油的施工应该紧随养护期过后进行，在有效时间内摊铺沥青混凝土，可以减少水稳层在外受自然因素影响的裸露时间，可以很大程度的防止裂缝出现

2.3在适当的季节或时间用适当方法进行水稳基层的施工

为了达到水稳基层施工的最佳效果，应选择气温变化不大的年平均气温时期施工，水稳层结构内温度应力较小，极大的防范了热胀冷缩现象的出现，所以温差较大的月份施工，很容易发现温缩性裂缝。在天气炎热的7到9月份，水稳层的施工应注意含水量的控制，且实施覆盖式的洒水养护，养护保温层湿润。而在天气寒冷的11月到下一年3月，不能在5℃以下的温度内进行水稳层施工。

3.对于水泥稳定碎石基层裂缝的处理

3.1采用密封胶封缝技术来浇灌裂缝

及时胶封技术处理水稳层裂缝，是有效防止水分侵入和裂缝进一步扩大的有效方法，而密封胶封缝技术是当今比较成熟运用的技术，密封胶的粘度随温度升高会变得很低，从裂缝口灌入，经渗透过程，能迅速与裂缝两侧的混合层融合，在密封胶冷却后，无论混合层是常温还是低温密封胶仍具备理想的弹性，可是裂缝热胀冷缩的不良效应降到最低，使水温层的密封性得到了保障。

3.2采用先沥青胶灌溉再铺设土工布技术

第一步，先对裂缝较大处进行切缝处理，裂缝较小处不影响沥青胶充分填灌的可以不用切缝处理，或直接进行土工布铺设。

第二步，将沥青胶填灌至裂缝处，土工布铺设前要先洒布粘层油，所选用的土工布需具备颜色深，强度高，耐腐蚀，透水性好等基本要求，土工布按具体情况铺设后，要碾压贴合，施工车辆避免在土工布上进行非直线性运动，然后再洒布一次粘层油，最终摊铺沥青混凝土面层。

4.结语

根据交通部《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20-2015）规定，水泥稳定碎石均属中粒土，由于水稳中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成且必须满足质量要求，否则修整困难。所以我们必须加强路面水泥稳定碎石基层裂缝的合理预防，做好水泥稳定碎石基层裂缝的处理，确保行车舒适、安全。

参考文献

[1]李茂茂.水泥稳定碎石产生裂缝的原因及处治措施[J].基层建设,2017.4.17.

[2]刘文彬.水泥稳定碎石基层裂缝产生原因分析及防治措施探讨[J].今日科苑,2015,02:123-124