水泥稳定碎石的抗裂性技术应用

王管军

摘 要：公路建设是我国的重点工程项目，它关系到各个地区之间的交流，是经济发展的基础。而水泥稳定碎石凭借其稳定，高强度以及节能环保等优势被大力发展。但是目前水泥稳定碎石仍然存在着一些问题，其中水泥稳定碎石易产生裂缝是最具代表性的问题，这不仅给施工单位带来成本的增加，同时也会影响公路的使用寿命，甚至给人们带来危险，危害社会公共安全，因此水泥稳定碎石的抗裂性技术应用需要关注。

关键词：水泥稳定碎石；抗裂性；技术应用

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）03-0045-02

1 水泥稳定碎石产生裂缝的因素

1.1 水泥稳定碎石基层路面裂缝

水泥稳定碎石基层路面出现裂缝，主要因为温缩、干缩、收缩产生的，对于这些小的裂纹相关企业并没有过多关注，久而久之这些小裂缝在荷载垂直应力的作用下导致更严重的裂缝问题产生。

1.2 路基施工不当导致水泥稳定碎石产生裂缝

施工材料的含水量过大、细集料含泥量偏大、水泥用量较大、级配不合理、或者是当地降水过多等是常见的现象，一旦发生这样的情况，并且没有选择合适吨位的压路机进行充分碾压，此时路基中会存在大量的水，当这些水气化就会导致路基出现干涸的现象，最终产生龟裂。例如长江三角洲地带某一项工程，当地的降水量丰富，河塘沟渠遍布，施工项目正是建设的高速公路，由于赶工期，导致修建路基时并没有将沟渠中的淤泥清理干净并填满，而在完工后也没有使用吨位适当的压路机进行压路，最终导致路基发生沉降产生裂缝。

1.3 温度应力导致水泥稳定碎石产生裂缝

有一种常见的裂缝产生叫做温度应力，这是由于外部环境导致的水泥稳定碎石出现裂缝。这种由于温度应力导致的水泥稳定碎石裂缝一般出现在气温高的夏季或气温低的冬季。在高温中施工的时候，水泥稳定碎石路基中的水汽大量快速蒸发，在水汽蒸发的同时也会带走大量的热，这会导致温度与外界中的气温具有明显差异，路基内部产生的应力与路基表面的应力不同，最终导致水泥稳定碎石出现裂缝。另外，在北方冬季施工同样会由于温度产生裂缝，这主要是在修建路基时存在冻土，在工期刚刚结束往往很难发现，当天气转暖，冻土开始融化，此时水泥稳定碎石路基会产生沉降，因此会产生一定的应力；另外，当温度再次升高的时候会蒸发大量的水汽，导致水泥稳定碎石硬化，于是产生裂缝的机率很大。

2 水泥稳定碎石的抗裂性技术应用措施

2.1 原材料控制

控制水泥用量<5%，选用温缩、干缩较小的水泥，控制原材料的含泥量<3%、级配合理，严格控制4.75和0.075档的通过率正常取中值，控制含水量，碾压时不应超过最佳含水量一个百分点。

2.2 增加水泥稳定碎石路面的厚度

为了防止基层路面出现反射裂缝，世界各国进行共同研究分析得出一个结论，基层路面的厚度至少为15 cm才能够有效防止水泥稳定碎石路面出现问题，对于一些关键部位需要增加至25 cm的厚度。这才有效防止由于温度变化产生的应力，另外降低由于弯曲而导致水泥稳定碎石路面产生裂缝的几率。但这种技术的应用具有很大的局限性，如果增加路面的厚度会降低水泥稳定碎石路面的优势，并且路面厚度的增加也会增加施工成本，只是在关键路段增加才可以，但如果所有施工路段都增加会产生超预算几倍的成本。

2.3 反复碾压法

反复碾压法是捷克斯洛伐克研究的一种提供水泥稳定碎石抗裂性的技术，它是在水泥稳定碎石路面硬化之前使用压路机进行反复的碾压，此时会出现一些小的裂缝，我们将其进行补修，如此反复多次以确保不会产生裂缝。还有的国家会基于同样的道理在基层下2/3的位置设立一种波纹状欧的塑料，目的是为了在水泥稳定碎石公路硬化之前促进其产生裂缝，就需要施工人员对其进行修补。这种方法曾经十分流行，但是最近国外有实验室称这种人为制造裂缝的技术无法准确模拟实际裂缝的产生，也就是说这种提高抗裂性的技术仍然存在不足之处。受时间限制，必须在水泥初凝前完成。

2.4 骨架密实结构

目前水泥稳定碎石按照结构类型可以分为悬浮密实性结构，如图1所示，骨架空隙结构如图2所示以及图3中展示的骨架密实结构三种。其中悬浮密实性结构中，碎石的大小差距非常大，从图中可以看到大的碎石周围被很多小的碎石隔开，这说明图1中的碎石是悬浮在集料中，这种结构很密实，但是并没有很好的抗裂性，仍然会产生裂缝。图2中的骨架空隙结构，与悬浮迷失性结构完全相反，图2中的大快碎石之间紧密相联，形成了一种骨架的结构，这可以保持很好的抗压性，以及整体的强度，但是大碎石中间并没有充足的小碎石来填充，导致水泥稳定碎石空隙变大，压实度减小，导致路基不够稳定。图3中的骨架密实结构将上述两种结构完美结合，大碎石之间紧密联系，中间的空隙由小碎石填满，既形成了骨架结构，增加了稳定性，同时也提高了压实度，这种结构可以很大程度上提高水泥稳定碎石的抗裂性，增强水泥稳定碎石的稳定性。在进行骨架密实结构时，为了达到最大化的效果需要经过细致的筛选，将整个碎石等进行分类，按照4.75 mm分成大碎石和小碎石，最后还要根据精确的计算来确定它们之间的配比，最大程度上防止裂缝产生。

3 水泥稳定碎石抗裂性注意事项

3.1 注意外部性的影响

上文中已经介绍了环境对于水泥稳定碎石抗裂性的影响，因此施工单位在施工的过程中一定要注意环境天气的变化。例如在高温天气中施工时要注意对水泥稳定碎石路面进行喷水养护，防止由于路基内部水汽蒸发导致内外部温差过大，这样可以有效的预防水泥稳定碎石出现裂缝。另外还需要注意避免太阳暴晒，这会导致水分迅速蒸发，从而造成路面出现龟裂现象。最后，施工过程要对施工现场进行全面勘察，确定施工现场是否存在地下水、沟渠等，一旦发现要及时对其进行处理，否则会成为很大的安全隐患。

3.2 提高施工现场的管理

水泥稳定碎石出现裂缝的因素有很多，但是归根究底仍然是施工过程中的管理不到位，导致很多细节没有掌握好，最终产生了水泥稳定碎石裂缝问题。作为施工单位应该加强施工现场的管理，包括材料的控制，含水量不能偏大，偏大表面裂缝较多，天气炎热时成分考虑，水分的损失，拌合时适当增加水分，确保进入施工现场的材料全部拥有质量保障，严禁向水泥稳定碎石表面大面积洒水，应该缩小碾压段落，及时碾压、及时覆盖，设备的控制，要及时对设备进行校对、保养和维修，确保施工过程中使用的设备符合施工标准。另外提高施工人员技术和素质，可以采取一些奖惩措施来减少施工人员出现失误的几率，提高水泥稳定碎石的抗裂性，保证质量。

4 结 语

综上所述，水泥稳定碎石公路可以有效节约材料，促进节能减排，同时水泥稳定碎石还具有超强的抗压性，遇到大雨也不会导致路面泥泞。施工单位应该采取有效措施来确保提高水泥稳定碎石的抗裂性，促进水泥稳定碎石的发展。

参考文献：

[1] 梁文蔼.水泥稳定碎石在施工中的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014，（1）.

[2] 程培峰，刘海龙.碎石性质对水泥稳定碎石抗冻性能的影响[J].低温建筑技术，2011，（9）.