淺談水泥穩定碎石裂縫分析與處理

文/劉蘇琦、張在美 山東恒建工程監理咨詢有限公司　山東濰坊　261057

淺談水泥穩定碎石裂縫分析與處理

文/劉蘇琦、張在美 山東恒建工程監理咨詢有限公司山東濰坊261057

近幾年，水泥穩定碎石廣泛應用在市政道路工程中，有效地改善了工程質量。本文對水泥穩定碎石裂縫產生的問題，進行了分析，提出了處理的辦法。

水泥穩定碎石；裂縫；原因；處理方法

在市政道路工程中，水泥穩定碎石的使用十分普遍，該材料有承載能力強、抗凍性良好、使用壽命長等優點。但是，該材料柔性差，不能抵抗大幅度的變形，所以在施工和使用的過程中，一旦對變形控制不足就容易產生裂縫，從而影響道路質量，因此對穩定碎石裂縫的成因和防治措施的研究很有必要，近幾年該課題也引起了廣泛的討論及關注。

1、水泥穩定碎石產生的原因

水泥穩定碎石本身是半剛性材料的性質，無法避免裂縫。裂縫不僅降低了基層的剛度和結板性，還容易將裂縫反射到面層致使路面開裂，影響行車速度及安全，降低路面的使用性能。

1.1溫差大

如所在地區的晝夜溫差大或者施工時間長，會導致水泥內部發生體積變化，由于熱脹冷縮，溫度高時內部膨脹，冷卻后顆粒的收縮會容易引起收縮裂縫。伴隨著溫度的不斷變化，裂縫將會逐漸擴大延長，進而對水泥穩定碎石的強度造成損害。

1.2拌和質量不均勻

水泥穩定碎石的制作需要按照一定比例對骨料進行拌和，因此拌和質量的好壞，將直接影響到水泥穩定碎石后期的使用效果。復合料均勻性的影響因素包括水泥比例、含水量粗細骨料比例等，這些因素都較為復雜，所以要嚴格按照要求對這些材料進行配比，控制好，使拌和質量達到要求，若對材料比例控制不當或者后期的拌和質量不達標，那么在完成基層的鋪筑后，容易出現局部的橫向斷裂，對結構的整體性產生不利的影響。

1.3水分的蒸發

在水穩定碎石的形成過程中，由于水泥與混合料的水分不斷發生反應，所以使得水分的含量不斷減少，一旦外界溫度升高，那么水分還會不斷蒸發，這樣將會導致碎石出現收縮變形現象，內部將會產生較大壓應力，一旦壓應力超過碎石的極限強度后，將會在內部形成干縮裂縫。

1.4施工工藝的影響

組成水泥穩定碎石的主要組成材料顆粒較大，所以進行圧實時，車輛的速度將會對碎石的密度產生很大的影響，一旦速度過快材料將會出現離析，完成圧實后，造成離析后的材料級配的不連續，導致容易裂縫。

2、水穩裂縫的處理方法

2.1材料控制

首先，材料商需要進行有效的控制，慎重的選擇水泥標號，已達到防止水泥穩定碎石裂縫的出現。通常來講，標號越大，相應的水泥的收縮性越大，現在經常使用的主要是硅酸鹽水泥。水泥的抵抗溫度、變形的能力和強度越強，相應的裂縫出現的概率越低，所以應該選擇初凝時間和終凝時間較長的品種。

2.2含水量控制

如果含水量過低，骨料將難以被圧實，就不能滿足工程使用的要求；如果含水量過大，那么圧實后容易形成干縮裂縫，并且隨著氣溫的增加裂縫的寬度將會相應的增加。所以，含水量的控制應該嚴格按照相關規范和設計要求，并且根據氣溫變化及時調整水量。

2.3水泥用量的控制

為了滿足強度要求，一些單位強行通過提高水泥用量的方法來增大強度，雖然這種做法使得碎石剛度大大增強，但是在基層承受車輛荷載的過程中，拉應力和拉應變也隨之增加，就更容易出現裂縫。所以，要把水泥用量控制在限定范圍內，以確保必要的強度和膠凝作用，也減少裂縫的出現。

2.4骨料的級配

后期裂縫會因為骨料的級配產生較大影響，選擇骨料時應注意最大顆粒不能超過32mm，級配要滿足設計要求，骨料配比應該嚴格按照規范的流程進行，完成后還要對級配進行檢驗，如不滿足要求，就需要重新配置。

2.5混合料的圧實

當混合料攤鋪到指定位置后需進行圧實處理，要在短時間內完成這項工藝，否則將會影響碎石強度和其他性能，出現裂縫的概率也會隨之增加。應結合工程的進度、環境等因素來選擇碾壓時間。如果外界溫度較高，碎石表面的水分容易快速蒸發進而出現裂縫，此時應該補充適量的水分，以保持水泥穩定碎石表面的濕度。

2.6養護與后期管制

為了減少材料中的水分流失，水泥穩定碎石完成圧實后需要進行定期的養護，否則干縮裂縫出現的概率將會增加。有研究表明對水泥碎石進行定期的養護可以提高強度的1.5倍，而且出現裂縫的數量也將會大大減少。在完成基層的施工后，要對表面進行覆蓋，如果外界溫度變化過快，將會引起水泥碎石體積收縮，當骨料強度增長小于由于熱脹冷縮產生的應力時，水泥穩定隨時將會出現裂縫。所以，要在基層圧實完成后進行及時的養護，采用潮濕的材料覆蓋以減少水泥穩定碎石中的水分流失。同時應該對圧實后的道路進行必要的交通管制，限制行駛的車的數量，降低對基層的直接影響。

2.7基層完工后立即進行下道工序施工

在養護完成后的七天，要對道路進行鉆芯檢驗，以保證鉆芯的完整、密實、成型良好。交通開放后，還需要進行清掃和沖洗，以去除表面的浮漿。如果基層表面有碎石外露的現象，不松散強度均勻且表面略微粗糙，就達到了檢驗標準。此后噴灑稀釋瀝青或乳化瀝青形成稀釋封層，在灑完之后應該盡快鋪筑面層，雖然瀝青有一定的保溫作用，但隨著時間的延長，半剛性基層混合料水分不斷散失從而產生干縮裂縫。

3、水泥穩定碎石基層防治措施

3.1返工處理技術

盡量縮短施工間隔，盡快完成上基層，灑透油層，以免基層經常長時間暴曬后，產生干縮裂縫。嚴格按照規范要求控制基層強度和水泥劑量、混合料的含水量、碎石和石粉材料的含泥量，以減少基層的干縮裂縫。

3.2密封膠縫技術

及是進行填充處理，當密封膠加熱到180攝氏度之后，黏度變得很低，灌入裂縫，將很快滲入到裂縫兩側的混合料中并融合到一起。

3.3聚酯玻纖布處治技術

聚酯玻纖布可以限制水泥穩定碎石基層繼續開裂，并且使水泥穩定碎石基層和瀝青混泥土面層在裂縫處結合力減小，又不會破壞它們的力學特征。

結語：

由于水泥穩定碎石強度大、抗凍性強等優點，使得其在市政道路工程中的應用十分廣泛，但是由于收到種種外部條件的影響，如施工條件、環境變化等，如果管理不善將很容易出現裂縫，對材料造成不利影響。在施工過程中應該從多個方面控制水泥穩定碎石的裂縫，加強管理措施，以保證工程質量達到設計要求。然而對于水泥穩定碎石施工中的抗裂技術進行研究，能夠有效提高工程質量，降低工程造價，值得我們進行進一步深入探討。

[1]李海逢,孫小妹.水泥穩定碎石基層施工技術在市政道路中的實踐分析[J].中國房地產業.2015.9