淺談水泥穩定碎石基層裂縫的成因及解決辦法

　　分析影響高速公路水泥穩定碎石基層出現裂縫的因素，通過(guò)具體的工程實(shí)踐論證，只要在施工過(guò)程中充分考慮各種影響因素，采取一些有效的工程措施，減少水泥穩定碎石基層的橫向干縮溫縮裂縫是可行的。
　　水泥穩定碎石 基層 裂縫
　　
　　目前，我國的高速公路瀝青混凝土路面普遍采用半剛性基層，水泥穩定碎石是較為常見(jiàn)的一種半剛性路面的基層材料，水泥硬化后形成板狀半剛性體，提高路面的承載力，具有很高的強度和剛度，有著(zhù)良好的使用性能。同時(shí)，可以高度機械化施工，對環(huán)境污染少，能充分利用當地的材料。它較早在河北、北京、天津、山東等省市應用，繼而江蘇、浙江、湖南、湖北、廣東等地也陸續采用。但由于水穩料固有的干縮性、溫縮性，表面產(chǎn)生裂縫是不可能完全避免的，而裂縫一旦形成，必然會(huì )影響到基層本身、路面面層的穩定性，影響其使用性能�，F通過(guò)分析水穩混合料干縮和溫縮裂縫的影響因素，采取多種有效措施預防和處理基層開(kāi)裂，可以在選擇材料、配合比設計、施工過(guò)程質(zhì)量控制上嚴格把關(guān)，使裂縫盡可能減少，對于瀝青路面使用壽命的延長(cháng)是能做到的。下面結合某公路基層的施工情況探討如何減少基層裂縫。
　　1 原材料選擇
　　1.1水泥
　�。�1）品種不同的水泥具有程度不同的收縮性，如礦渣水泥要比硅酸鹽水泥收縮性大。標號高的水泥收縮性比標號低水泥收縮性大，一般情況選擇P.O32.5硅酸鹽水泥就能滿(mǎn)足施工。
　�。�2）視抗折強度：抗折強度愈大，混合料抵抗內部溫度應力的抗拉強度越大，越不易產(chǎn)生溫縮裂縫。施工過(guò)程中，檢驗水泥性能時(shí)人們通常重視抗壓強度，而抗折強度不足也不會(huì )引起足夠的重視。
　�。�3）由于基層施工時(shí)，需要水泥量較大，有時(shí)出現水泥供應困難，水泥生產(chǎn)出后存放期不足，就直接投入混合料拌和，由于水泥在拌和水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的水化熱，使其內部的高溫與外部的溫度形成溫差，在一定條件下產(chǎn)生溫度裂縫。
　　為了能夠控制水泥的干縮溫縮性能，選擇了某廠(chǎng)生產(chǎn)的P.O32.5硅酸鹽水泥，其物理力學(xué)性能指標如表1所示。
　
　　1.2集料
　　必須嚴格控制集料中細料的含量和塑性指數，以減少水泥穩定碎石中的粘性成分含量。通過(guò)0.075mm篩孔的顆粒含量宜控制5%以下。細土的塑性指數要盡可能低，不宜大于4。如果0.075mm以下粉塵太多，則收縮系數增大，裂縫無(wú)疑增加。
　
　�。�1）粗骨料
　　花崗巖碎石，碎石規格10～30mm，石屑0～10mm，其篩分試驗結果和物理性能如表2所示。
　�。�2）細骨料天然河砂，其篩分試驗結果和物理性能如表2所示。 　　2 配合比設計
　　水泥穩定碎石基層配合比設計時(shí)，一方面要考慮基層的7d無(wú)側限抗壓強度滿(mǎn)足設計規范的要求，對于基層要求的強度為3～5Mpa，另一方面要考慮到基層的干縮溫縮裂縫。在設計中必須按照以下要求進(jìn)行：
　�。�1）混合料配合比設計強度過(guò)高容易開(kāi)裂，部JTJ034 2000規范標準，高速公路基層R7=3～5MPa。在滿(mǎn)足車(chē)載要求的前提下，盡量取中值，通過(guò)施工過(guò)程的嚴密組合控制，通過(guò)7d潮濕養生，7ｄ齡期只要能取出完整的鉆件就行。
　�。�2）在滿(mǎn)足設計強度的基礎上限制水泥用量，一般水泥劑量應控制在4%～5%之間，絕對不能超過(guò)5.5%，如強度偏差大或達不到，應通過(guò)調整級配和水泥標號品種及嚴密控制施工過(guò)程碾壓成型時(shí)間來(lái)達到要求。
　�。�3）配合比時(shí)限制細集料、粉料用量，集料級配中0.075ｍｍ以下顆粒含量不宜大于5%，大骨料宜多點(diǎn)，級配宜取偏粗限，合成級配曲線(xiàn)在中值線(xiàn)下方。
　　3施工過(guò)程控制
　　3.1含水量
　　水泥穩定碎石是水泥與集料的水化凝結硬化的產(chǎn)物。含水量的控制影響到壓實(shí)度的保證和裂縫的產(chǎn)生�？紤]到混合料在運輸、碾壓過(guò)程中還有水分散失，尤其夏季施工時(shí)水分蒸發(fā)快，施工過(guò)程中對水的含量應控制在比最佳含水量大1%左右。含水量過(guò)小時(shí)，基層表層松散，碾壓容易起皮，難以壓實(shí)；含水量過(guò)大碾壓時(shí)粘輪，表面起拱，而且基層成型后水分散失愈多，形成的裂縫愈多。所以施工過(guò)程中含水量要控制適宜。根據施工時(shí)氣候條件限制含水量，對于運輸距離較遠，運輸途中，混合料宜用土工布等覆蓋，以減少水分損失。一天施工中應根據日照強度和風(fēng)力大小多次調整含水量，一般早、中、晚三次要調整含水量，同時(shí)試驗人員應在拌和站和攤鋪現場(chǎng)用酒精快速燒測含水量，施工操作的前后臺通訊聯(lián)系應方便和順暢，當現場(chǎng)的含水量與最佳含水量相差大時(shí)，要及時(shí)通知后場(chǎng)調整含水量。
　　3.2混合料拌和
　　拌和時(shí)間不拌和必須要充分、均勻、穩定。拌和時(shí)間不足、拌和不均勻，易出現粗細料集中、離析等現象�；旌狭箱佒�成形后由于不同地段、上下層之間的干縮溫縮性不同，易產(chǎn)生裂縫。
　　3.3混合料攤鋪與壓實(shí)在施工時(shí)采用兩臺攤鋪機平行作業(yè)，減少混合料的離析現象，混合料攤鋪后，應盡快完成碾壓，縮短從加水拌和到完成碾壓的時(shí)間。如果不及時(shí)碾壓，水泥就會(huì )產(chǎn)生部分凝結作用，再碾壓時(shí)，就會(huì )破壞已形成的水泥膠結作用，就需要消耗壓實(shí)功，影響壓實(shí)度，混合料的強度和性能也會(huì )下降，抗裂縫能力也下降。
　　3.4基層養生及交通管制
　　由于水分參與了水泥的水化反應，水分的散失將影響其正常的反應，從而影響凝結硬化后形成的強度，特別是廣東地區氣溫較高，風(fēng)較大，基層表面的水分蒸發(fā)更快，極易產(chǎn)生均勻的裂紋。水泥穩定碎石下基層施工完成后，及時(shí)用薄膜養護，養生期不能小于7ｄ，并且在養生期內要保持薄膜不能被風(fēng)吹開(kāi)，基層表面的水分不能蒸發(fā)，對于上基層在施工完成后基層表面的毛細水干后布灑透層油保護，在鋪筑瀝青面層之前盡量封閉交通，以減少車(chē)輛荷載的影響，并盡快鋪筑面層。在鋪筑面層前要重視水泥穩定碎石基層的清掃工作，清除雜物，否則基層與面層之間結合的不好，易產(chǎn)生薄弱點(diǎn)，造成裂縫等。
　　4結語(yǔ)
　　施工中的實(shí)踐表明，從已經(jīng)施工的20Km下基層來(lái)看，由于該段通道和橋梁建筑物較多，已經(jīng)施工完成底基層來(lái)看，能夠肉眼看見(jiàn)的橫向貫通裂縫不到10條。盡管水泥穩定碎石基層的橫向干縮溫縮裂縫是不可避免的，只要在施工過(guò)程中把好原材料關(guān)，做好配合比設計，加強施工過(guò)程的質(zhì)量控制，干縮溫縮裂縫的數量就會(huì )明顯減少。
　　
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　　[1]中華人民共和國行業(yè)標準JTJ034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規范.北京：人民交通出版社，20002.
　　[2]沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面.北京：人民交通出版社，19993.
　　[3]李亞梅.水泥穩定碎石基層裂縫原因分析與防治.交通科技，2003.

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