水泥稳定碎石基层收缩裂缝成因及防治

袁嗣华

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550001)



水泥稳定碎石基层收缩裂缝成因及防治

袁嗣华

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550001)

基于目前水泥稳定碎石基层收缩裂缝病害给工程建设带来的影响，分析了水泥稳定碎石基层收缩裂缝病害的形成原因，并提出了相应的防治措施，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

水泥稳定碎石基层；收缩裂缝；温缩裂缝

1 水泥稳定碎石基层收缩裂缝成因分析

1.1 干缩裂缝成因

水泥稳定碎石基层干缩裂缝主要是由三方面因素导致的，即原材料质量、混凝土含水量以及混合料硬化。在原材料质量方面，水泥含量、砂石材料的性能质量，是导致干缩裂缝出现的主要原因。在混凝土含水量方面，当其含水量较小，其所处的水泥稳定碎石基坑表层就会呈现松散状态，从而难以控制整体施工质量。而含水量较大情况下，碾轮碾压施工操作就会出现“弹簧现象”。当含水量比率过大，混合料也会出现大规模的干缩裂缝。此外，混凝土材料含水量分布不均匀，即混合料一段干一段湿，就会导致其交界位置出现裂缝病害。因此，可判断，含水量越大，其发生干缩裂缝问题的影响就会越严重。而混合料的硬化过程，其具有耗水量大的特点，当混合料中的水分大幅度减小，就会使其体积结构发生收缩变形。研究表明，混合料在基层中的硬化过程，水分与混合料体积是呈反比关系的。为此，如果施工人员不能对其进行及时妥善的处理，就会导致水泥稳定碎石基层在一段时间后就会出现干缩裂缝。

1.2 温度裂缝成因

据统计，水泥稳定碎石基层混合料中的水泥含量在4.5%～5.5%之间。当随着基层结构使用时间的延长，其混合料就会出现硬化现象，即在水化作用的影响下产生大量的热量。而且，由于水泥内部散热速度较慢，使得水泥的实际内部温度较高。此状态下，如果内部温度超出了混合料应用的最大限额温度，水泥的内部体积就会不断增大。当外部环境温度发生变化，就会与其内部的温度环境发生作用，进而形成温度裂缝。长此以往，基层结构环境就会出现较大的应力作用，从而严重影响水泥稳定碎石工程的建设质量。此外，当基层结构内部的极限抗弯拉能力小于预应力，也会出现不同程度的横向温缩裂缝病害。

1.3 网状裂缝成因

网络裂缝的产生原因是由于道路局部位置的弯沉过大，且受到各种形式的外力作用，而导致的水泥稳定碎石基层出现裂缝。这种类型的裂缝，具有破坏强度大且不能在短时间内进行有效处理的特点，这就给道路使用带来了一系列不稳定性因素。即强降雨气候条件作用下，基层结构会出现渗水问题，进而导致翻浆现象的发生。此外，由于前期横向裂缝是呈网状细纹分布的，这就使得基层裂缝位置处的水分进行反复的蒸发、流失。而水分的降低，不仅会增大裂缝的影响程度与范围，如再受到车辆荷载等外力偶用，水泥稳定碎石基层甚至会出现塌陷问题。为控制这三种裂缝病害造成更进一步的影响，相关建设人员应加大科学技术手段的应用力度，从而对其进行及时有效的预防与处理。

2 水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治措施

2.1 优化原材料选用

对于砂石材料来说，应在保证其颗粒级配的条件下，优先选用无风化、无杂质以及洁净的砂石。这里的级配条件，就是要按照相关的技术规范要求，将粗集料的压碎值控制在26%以内，软石含量控制在5%以内，针片状含量控制在22%以内；而细集料，则是要将塑性指数控制在17%以内，液性指数控制28%以内。对于水泥的选用，相关人员应将最常使用的缓凝水泥，即P.O42.5级的初凝时间设置为3 h以上，终凝时间控制在6～10 h之间。当水泥材料作用于摊铺、碾压以及养护施工过程时，施工人员应将其初凝的时间设置在4 h上下，终凝时间控制在6 h上下。值得注意的是，水泥材料不能采用快硬、受潮变质以及早强的水泥。此外，因混合料硬化而出现的干缩裂缝，施工人员可通过设置科学合理的配合比，来提高水泥稳定碎石基层的级配效果。即严格控制3.5 mm、31.9 mm以及0.075 mm的筛孔通过率、含水量以及水泥使用量，来进行实现。例如，细砂的合成级配，应将其尽可能控制在规范级配范围的中值层面，这能提高混合料质量的控制效果，从而确保路面成型后，具有耐久性、稳定性以及均匀性特点。

2.2 摊铺防治

当混合料拌合完成后，应立即利用运输料车，将其运至路面成型施工现场，以降低温度环境可能带来的影响。具体来说，在实际运输过程中，管理人员应采用篷布将混合料进行覆盖，以防止其水分出现散失现象。此外，在应用摊铺设备进行摊铺施工时，施工技术人员要控制好，摊铺的速度，即根据搅拌机的生产能力来进行确定。这是防止混合料摊铺速度与材料使用进度不匹配问题出现的有效方法，也是降低气候环境变化对其造成影响的关键。摊铺机设备的前后位置，均应配备专业技术人员，即对集料以及混合料的质量进行控制。此过程，要求相关建设人员利用胶轮压路机对混合料进行碾压，并产生揉搓效果，从而提高水泥稳定碎石基层结构的密实性。这样一来，水泥稳定碎石基层在成型过程中就能对微裂缝进行控制，从而提高整个路面成型施工作业的质量。

2.3 养护防治措施

碾压施工完成后，要及时利用麻袋、保湿养护膜以及土工布对其进行覆盖，以避免水分的损失。此外，对于夏季的施工条件，其基层表面具有水分蒸发快的特点。为防止路面出现裂缝现象，养护人员应采用必要的措施，使基层不直接暴露于温度较高的成型环境。

3 结束语

综上所述，水泥稳定碎石基层的结构稳定性，需从原材料、摊铺施工以及养护防治措施入手，来控制干缩裂缝、温度裂缝以及网状裂缝对其造成的影响。事实证明，在采用上述措施方法进行裂缝防治后，不仅提高了混合料的配比效果，优化了摊铺成型的质量，还能使基层凝固隔绝外界复杂的温度环境。因此，实际施工建设过程，应采用上述措施方法，来进行科学合理的控制。

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2016-12-13

袁嗣华(1974-)，男，贵州人，工程师，研究方向：工程、合同计量管理。

U416.214

C

1008-3383(2017)05-0073-02