易小波

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng)　550001)

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水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因及防治措施

易小波

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng)550001)

摘要：在道路工程中，路面基層常采用水泥穩(wěn)定碎石混合料。但水泥穩(wěn)定碎石基層在施工中很容易產(chǎn)生裂縫。文章從裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，在實(shí)際施工中找到相關(guān)防治措施，從而提高施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：道路工程；水泥穩(wěn)定碎石基層；裂縫成因；防治措施

1道路工程產(chǎn)生裂縫的根本原因

1.1因?yàn)闇乜s影響導(dǎo)致道路工程出現(xiàn)裂縫

水泥穩(wěn)定碎石層混合料當(dāng)中通常水泥含量為4.5%～5.5%，如果經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的施工或者使用之后，混合料出現(xiàn)硬化等問(wèn)題，則水泥在水化作用的影響之下，會(huì)產(chǎn)出大量熱量，但是水泥內(nèi)部的散熱速度是比較緩慢的，所以水泥的實(shí)際內(nèi)部溫度比較高。如果溫度超出最大限額溫度，則水泥的內(nèi)部體積就算不斷的膨脹、變大，但是這個(gè)過(guò)程中混合料的外部位置是會(huì)受到低溫影響的，所以外部環(huán)境會(huì)出現(xiàn)收縮的情況。內(nèi)部溫度高、體積膨脹，而外部的溫度低，不斷的收縮，內(nèi)外環(huán)境會(huì)出現(xiàn)大應(yīng)力，嚴(yán)重影響混凝土工程建造質(zhì)量，情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫等問(wèn)題。但是如果極限的抗彎拉強(qiáng)度比預(yù)應(yīng)力要小，還有幾率會(huì)出現(xiàn)橫向溫縮裂縫問(wèn)題。

1.2干縮裂縫形成的原因

(1)水泥穩(wěn)定碎石基層混合料在發(fā)生硬化時(shí)，需要耗用較多的水，使得混合料中的水分會(huì)減少，其體積會(huì)發(fā)生收縮變形。在混合料當(dāng)中，混合料的水分和混合料的體積二者之間是呈現(xiàn)反比形式的。水泥的穩(wěn)定碎石基層如果不能妥善的處理，會(huì)導(dǎo)致水泥穩(wěn)定基層上每隔一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。(2)如果混凝土的含水量比較小，則基層的表層會(huì)很松散，整體上是難以壓實(shí)的。但是如果含水量比率過(guò)大，在進(jìn)行碾輪碾壓時(shí)，還可能產(chǎn)生“彈簧”現(xiàn)象，不易壓實(shí)，當(dāng)情況比較嚴(yán)重時(shí)，含水量比率過(guò)大的混合料也會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模干縮裂縫，這些問(wèn)題都會(huì)嚴(yán)重影響工程施工質(zhì)量。從水泥穩(wěn)定碎石材料的角度來(lái)看，當(dāng)含水量比率增加1%之后，相應(yīng)的干縮應(yīng)變也會(huì)改變，而且這一變化情況會(huì)隨著比率的不斷變化而產(chǎn)生質(zhì)變。除此之外，如果含水量不均勻，或者是混合料一段時(shí)間干，一段時(shí)間濕，在交界的位置也有可能會(huì)出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題?？傊?，含水量越大，其干縮率也越大，也更容易產(chǎn)生裂縫。(3)水泥穩(wěn)定碎石基層形成干縮裂縫的原因還與水泥的含量、砂石原材料等有著密切的關(guān)系。

1.3道路工程產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫的原因

網(wǎng)狀裂縫的產(chǎn)生是因?yàn)榈缆肪植课恢玫膹澇脸潭冗^(guò)大，并且由于受到各種形式的外力作用影響，最終導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了裂縫等形式的破壞，也是人們俗稱的龜裂。這種裂縫的破壞性比較強(qiáng)，如果不能在短時(shí)間內(nèi)解決該裂縫的影響，遭遇下雨天時(shí)會(huì)出現(xiàn)滲水等情況，嚴(yán)重影響道路的實(shí)際使用質(zhì)量，而且一旦受到外界因素的影響，容易出現(xiàn)翻漿等問(wèn)題，危害較大。前期橫向裂縫是呈現(xiàn)網(wǎng)狀的細(xì)紋分布的，并且裂紋的位置基層內(nèi)部水分也會(huì)不斷的蒸發(fā)、流失，水分的減少會(huì)增大裂縫擴(kuò)散程度，如果在此過(guò)程受受到外力作用的影響，基層會(huì)出現(xiàn)塌陷。

1.4道路路基不均勻?qū)е庐a(chǎn)生裂縫

如果道路水泥穩(wěn)定碎石層出現(xiàn)縱向裂縫類問(wèn)題，絕大部分原因都是因?yàn)槠渲胁糠滞粱蛘呤堑谆鶎拥膲簩?shí)程度不能滿足日常工作的需求，或者因?yàn)槌休d能力較差等原因，導(dǎo)致出現(xiàn)反射裂縫問(wèn)題，表面也會(huì)有高差。

2根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)防治裂縫

2.1原材料的選擇

(1)砂石原材料

碎石應(yīng)潔凈、干燥、表面有棱角，細(xì)砂應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并具有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配。砂石原材料應(yīng)符合技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求，其重要的指標(biāo)粗集料有：壓碎值≤26%、軟石含量≤5%、針片狀含量≤22%；細(xì)集料有：滿足級(jí)配要求、塑性指數(shù)≤17、液性指數(shù)≤28%。

(2)水泥

我們?cè)趯?shí)際施工中一般采用滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的P.O42.5級(jí)緩凝水泥。水泥初凝時(shí)間不應(yīng)小于3 h,終凝時(shí)間宜在6 h以上，且不大于10 h。在實(shí)際施工中涉及拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)等施工過(guò)程，故建議在實(shí)際施工中使用初凝時(shí)間在4 h左右，終凝時(shí)間在6 h左右的P.O42.5級(jí)緩凝水泥。不應(yīng)使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)的水泥。

2.2配合比設(shè)計(jì)

進(jìn)行優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制混合料中31.5 mm、9.5 mm、0.075 mm篩孔的通過(guò)率、水泥用量、含水量等技術(shù)指標(biāo)。水泥穩(wěn)定碎石基層當(dāng)中存在的碎石合成級(jí)配，必須要滿足規(guī)定的需求，保證其在規(guī)定范圍內(nèi)。細(xì)砂合成級(jí)配要盡可能控制在規(guī)范級(jí)配范圍中值。這樣不僅可以使混合料能獲得良好的級(jí)配，而且更有利于拌合質(zhì)量的控制，更能確保路面成型后的均勻性、穩(wěn)定性和耐久性，降低水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的發(fā)生。

2.3拌和與攤鋪

目前在道路路面工程施工，絕大部分都在使用穩(wěn)定粒料結(jié)合水泥穩(wěn)定碎石的方式實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)，并且在對(duì)道路進(jìn)行正式施工之前，首先要對(duì)道路施工所用材料進(jìn)行拌合與調(diào)試，之后根據(jù)混合材料原油繼配情況來(lái)明確配料皮帶的轉(zhuǎn)速，通過(guò)試生產(chǎn)的方式來(lái)明確是否可以將生產(chǎn)投入到實(shí)際工作中。在混合料內(nèi)部所有的指標(biāo)都可以滿足目標(biāo)配合比以后，再適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行生產(chǎn)，保證工程施工質(zhì)量。因?yàn)榘韬腺|(zhì)量不高、集料計(jì)量不準(zhǔn)確、集料級(jí)配得不到保證、水泥和水的用量控制不嚴(yán)，每盤混合料差異太大，拌合程度也不夠均勻，這種情況下會(huì)產(chǎn)生粗細(xì)集料集中或者各種集料離析等情況，嚴(yán)重影響材料鋪筑施工質(zhì)量，保證其在不同環(huán)境下都可以正常使用，不會(huì)出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。

在混合料拌和后，運(yùn)輸料車需盡快將混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，在運(yùn)輸過(guò)程中，需用篷布將混合料覆蓋好，減少水分散失。在使用攤鋪機(jī)對(duì)混合料進(jìn)行攤鋪的時(shí)候，攤鋪機(jī)的自身運(yùn)行速度應(yīng)當(dāng)根據(jù)攪拌機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力來(lái)擬定，避免出現(xiàn)材料攤鋪速度與材料供應(yīng)速度不搭配等問(wèn)題，影響工程施工效率。運(yùn)輸車和卸料車都應(yīng)當(dāng)配備專業(yè)的工作人員，對(duì)車輛的運(yùn)行情況進(jìn)行指揮，保證卸料間距的科學(xué)性，減少攤鋪難度。同時(shí)也要減少攤鋪機(jī)收放料斗工作難度，在攤鋪機(jī)的前后都應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)工作人員，對(duì)集料是否存在離析問(wèn)題進(jìn)行分析，保證配比穩(wěn)定。壓路機(jī)的噸位或型號(hào)以及具體碾壓遍數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際攤鋪厚度、水泥穩(wěn)定碎石混合料特性、壓實(shí)度要求等進(jìn)行試驗(yàn)段施工，從而確定指導(dǎo)施工的機(jī)具組合和碾壓順序及方式。

在此特別指出采用膠輪壓路機(jī)碾壓，會(huì)使同一位置的碾壓時(shí)間延長(zhǎng)，并產(chǎn)生揉搓效果，這樣不僅能使水泥穩(wěn)定碎石基層更密實(shí)，關(guān)鍵還能減少成型后的微裂縫，使得整個(gè)成型后的路面質(zhì)量得到了提高，對(duì)裂縫的防治具有良好的作用。

2.4養(yǎng)生

碾壓結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)用麻袋、土工布或保濕養(yǎng)生膜等進(jìn)行覆蓋，因?yàn)樗质切枰獏⑴c到水泥日常水化反應(yīng)當(dāng)中的，所以如果出現(xiàn)水分的損失，會(huì)影響到水泥正常反應(yīng)，進(jìn)而影響水泥的硬化以后的強(qiáng)度，這一點(diǎn)在夏季尤為明顯。夏季施工，氣溫較高，基層表面的水分蒸發(fā)更快，極易產(chǎn)生裂紋。養(yǎng)護(hù)的方法可以采用麻袋、土工布或保濕養(yǎng)生膜等進(jìn)行覆蓋，保證基層不直接暴露在外。冬季施工時(shí)，要及時(shí)采取防凍措施。因?yàn)閺?qiáng)度未形成的混合料中的自由水在氣溫0 ℃以下時(shí)結(jié)冰，體積膨脹，使基層結(jié)構(gòu)變得松散，達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。我們采用保濕養(yǎng)生7 d，始終保持表面濕潤(rùn)。及時(shí)有效的養(yǎng)生也能減少溫縮和干縮裂縫。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn).公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則(JTG/T F20-2015)[S].北京：人民交通出版社，2015.

[2]李亞梅.水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫原因分析與防治[J].交通科技，2003.

收稿日期：2016-03-15

作者簡(jiǎn)介：易小波(1985-)，男，重慶璧山人，工程師，從事公路工程施工及管理工作。

中圖分類號(hào)：U416.214

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)06-0058-02