水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因及控制措施

成穎

（太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司第三工程公司，山西太原 030000）

水泥穩(wěn)定碎石具有良好的板體性能和力學(xué)性能，而且隨著時(shí)間的不斷推移，水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度也會(huì)變得越來(lái)越強(qiáng)，在實(shí)際的施工應(yīng)用過(guò)程中必須要引起足夠的重視，避免裂縫的形成而對(duì)碎石基層造成破壞，以至于路面的整體結(jié)構(gòu)性能下降，基于此，必須要加大力度分析水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的成因，同時(shí)也要采取相應(yīng)的措施予以控制，以更好的提高道路的整體性能。

1 水穩(wěn)基層裂縫的形成機(jī)理分析

1.1 初期收縮裂縫

這類裂縫在目前來(lái)說(shuō)尤為可見(jiàn)，之所以會(huì)產(chǎn)生初期裂縫，其與水泥穩(wěn)定碎石中的水分蒸發(fā)密不可分，隨著內(nèi)部水分的不斷減少，導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石的體積變小，如此一來(lái)便形成初期裂縫，這也是初期裂縫形成的主要機(jī)理，通常而言，這種裂縫多見(jiàn)于20d之后，并且其裂縫寬度在10～15mm之間。

1.2 中期內(nèi)應(yīng)力裂縫

中期內(nèi)應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的機(jī)理主要是由于水穩(wěn)基層自身材料受到溫度變化所引起的，使其拉應(yīng)力已經(jīng)完全超過(guò)自身所能承受的極限，所以這樣一來(lái)也就產(chǎn)生了裂縫，中期內(nèi)應(yīng)力裂縫在日常工作中也是十分常見(jiàn)的，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)材料中所含有的集料較多時(shí)則會(huì)產(chǎn)生溫縮裂縫，反之，則會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，無(wú)論形成何種裂縫都會(huì)對(duì)其造成不良的影響。

1.3 后期荷載外力裂縫

后期裂縫是在中期裂縫之后所形成的，其主要是由于路面在長(zhǎng)時(shí)間的使用中會(huì)受到諸多因素的影響，使裂縫的寬度在不斷增大進(jìn)而產(chǎn)生了網(wǎng)裂片區(qū)。

2 造成水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生的主要成因探討

2.1 干縮裂縫

在開(kāi)展實(shí)際的施工作業(yè)的過(guò)程中，由于混合料中的水分含量也會(huì)變得越來(lái)越少，其體積也同樣會(huì)發(fā)生收縮變形，并且每相隔一段距離后就會(huì)有干縮裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生，而造成這種裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生的直接原因是，與混合料的配比情況和原材料有著莫大的關(guān)聯(lián)，由于混合料在凝結(jié)硬化的過(guò)程中，水泥在遇到水分后會(huì)直接產(chǎn)生水化反應(yīng)，并在此過(guò)程中導(dǎo)致大量的水分消失，而且這種現(xiàn)象會(huì)隨著水泥含量的增加，其反應(yīng)會(huì)變得更加顯著，除此之外，在施工的過(guò)程中如若外界溫度較高，混合料中的水分也會(huì)散失較快，這樣也會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。

2.2 溫縮裂縫

一般來(lái)說(shuō)，在水泥穩(wěn)定碎石基層中，水泥的成分占比在5%左右，并且一旦混合料在使用的過(guò)程中產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，在與水接觸后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并釋放出大量的熱量，以至于水泥內(nèi)部的溫度迅速升高，另外，由于水泥內(nèi)部的散熱速度十分緩慢，所以一旦水泥內(nèi)部的溫度過(guò)高，高于標(biāo)準(zhǔn)值后則會(huì)導(dǎo)致水泥發(fā)生膨脹現(xiàn)象，而在此過(guò)程中，混合料的外部位置仍然會(huì)受到低溫因素所影響，兩者之間會(huì)形成較大的溫度差，導(dǎo)致收縮現(xiàn)象的產(chǎn)生，最終則會(huì)導(dǎo)致裂縫的發(fā)生，除此之外，如若極限的抗彎拉強(qiáng)度低于預(yù)應(yīng)力，這樣一來(lái)極其容易產(chǎn)生橫向溫縮裂縫，故此，再開(kāi)展實(shí)際的施工應(yīng)用中時(shí)，需要高度注意切勿不可在溫度較高的狀況下進(jìn)行作業(yè)，以免產(chǎn)生不必要的裂縫。

2.3 網(wǎng)狀裂縫

當(dāng)市政道路中局部位置彎沉過(guò)大且在持續(xù)性的外力作用下，則會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫，這種網(wǎng)狀裂縫相比于上述兩種裂縫而言其破壞性更強(qiáng)，一旦產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫且不能夠及時(shí)得到處置，則極為容易在下雨天，由于雨水的滲入使得裂縫加劇，最終也會(huì)對(duì)道路的使用穩(wěn)定性造成影響，一般來(lái)說(shuō)，前期的橫向裂縫是以一種網(wǎng)狀的細(xì)紋所呈現(xiàn)出來(lái)的，與此同時(shí)，裂紋的位置基層中也會(huì)有水分散失掉，一旦水分大量的散失必然會(huì)導(dǎo)致裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大，此時(shí)如若在外力的作用下則會(huì)極其容易引發(fā)基層塌陷產(chǎn)生。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的具體控制措施

3.1 集料的影響

集料的含量多少也會(huì)對(duì)水穩(wěn)基層裂縫的產(chǎn)生造成較大的影響，故此在應(yīng)用集料的過(guò)程中必須要合理化的把控其集料的質(zhì)量以及含量，一般來(lái)說(shuō)，細(xì)集料相比于粗集料而言其強(qiáng)度會(huì)低許多，并且其干縮系數(shù)也會(huì)大許多，這樣一來(lái)，若受到外界持續(xù)性應(yīng)力的影響會(huì)使得水穩(wěn)基層產(chǎn)生裂縫，尤其是低強(qiáng)度的區(qū)域更容易產(chǎn)生裂縫，與此同時(shí)，礦料的塑性指數(shù)以及細(xì)粉料的具體含量多少等也都會(huì)影響到其裂縫的產(chǎn)生，并且干縮系數(shù)與這兩者之間是呈正比例關(guān)系的，細(xì)粉料的塑性指數(shù)和含量越大，其干縮系數(shù)也會(huì)越大。

3.2 原材料的選擇

選擇適宜的道路施工材料對(duì)提高道路工程的整體質(zhì)量具有極其重要的意義，在針對(duì)于實(shí)際的水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，應(yīng)當(dāng)首選符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定的水泥，如標(biāo)號(hào)為P.O 42.5級(jí)緩凝水泥，在初凝的過(guò)程中其時(shí)長(zhǎng)必須要超過(guò)3h，同時(shí)在終凝環(huán)節(jié)中，其時(shí)長(zhǎng)應(yīng)為6—8h，并且也要嚴(yán)格控制水泥的用量，最大限度的減少裂縫產(chǎn)生的概率。

3.3 含水量的控制

嚴(yán)格控制含水量也是一項(xiàng)十分重要的工作，含水量會(huì)在一定程度上影響著路面的壓實(shí)效果，簡(jiǎn)而言之就是會(huì)對(duì)裂縫的產(chǎn)生造成相應(yīng)的影響，所以必須要加強(qiáng)重視對(duì)含水量的控制工作，同時(shí)為了能夠有效的避免由于水分流失的原因而對(duì)市政道路路面造成影響，務(wù)必要讓材料中的含水量高出標(biāo)準(zhǔn)值，這樣一來(lái)能夠最大限度的避免由于水分過(guò)少而產(chǎn)生裂縫。

3.4 拌和與攤鋪

當(dāng)前在市政道路路面工程施工的過(guò)程，主要是以水泥穩(wěn)定碎石和穩(wěn)定粒料相結(jié)合的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)集中式的生產(chǎn)，而且在正式對(duì)道路進(jìn)行施工前應(yīng)當(dāng)先要對(duì)所使用的混合料進(jìn)行拌合與調(diào)試，并結(jié)合混合料的實(shí)際情況來(lái)將配料皮帶的轉(zhuǎn)速予以明確，并且只有在通過(guò)試生產(chǎn)后的情況之下方可投入到實(shí)際的項(xiàng)目中進(jìn)行應(yīng)用，這樣一來(lái)能夠最大限度的保障基層的整體施工質(zhì)量，在混合料的拌合過(guò)程中應(yīng)當(dāng)確保集料計(jì)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)對(duì)于水泥的實(shí)際用量多少以及水的含量等等，都有著十分嚴(yán)格的要求，同時(shí)也要對(duì)混合料攪拌均勻，保障混合料的質(zhì)量，這樣一來(lái)能夠有利于避免裂縫的產(chǎn)生。

在混合料的運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)盡快地將拌合后的混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)中，并且在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中也要做好有關(guān)的防護(hù)措施，避免在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中導(dǎo)致水分散失，而在混合料的攤鋪環(huán)節(jié)中，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工情況以及混合料運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)等多方因素加以綜合考慮，避免攤鋪機(jī)速度過(guò)快，而導(dǎo)致混合料無(wú)法及時(shí)供應(yīng)上，如此一來(lái)會(huì)對(duì)其施工效率和施工的整個(gè)質(zhì)量等各方面都會(huì)造成相應(yīng)的影響，此外，在卸料車(chē)和運(yùn)輸車(chē)中都要配備具有經(jīng)驗(yàn)豐富且指揮能力強(qiáng)的人員，以最大限度的保障車(chē)輛的合理化運(yùn)行，同時(shí)也保障了卸料間距的科學(xué)性，降低攤鋪的難度，另外在針對(duì)于攤鋪機(jī)收放料的工作中也應(yīng)當(dāng)降低其難度，在此過(guò)程中一旦發(fā)生了離析那么需要采取有關(guān)的措施進(jìn)行解決，以確保配比的穩(wěn)定性。

在碾壓環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況如壓實(shí)度和攤鋪厚度以及水泥穩(wěn)定碎石基層的特性等要予以確定壓路機(jī)的型號(hào)和具體的碾壓次數(shù)，若在碾壓的過(guò)程中采用膠輪壓路機(jī)，那么會(huì)導(dǎo)致在相同位置的碾壓時(shí)間有所延長(zhǎng)，而且也會(huì)導(dǎo)致有揉搓效果產(chǎn)生，其優(yōu)勢(shì)在于能夠促使水泥穩(wěn)定碎石基層變得更加的密實(shí)，進(jìn)而以達(dá)到提高市政道路路面整體質(zhì)量的目的，有效的避免裂縫的產(chǎn)生。

3.5 養(yǎng)護(hù)

一旦碾壓工序結(jié)束后，則會(huì)進(jìn)入到最后一道養(yǎng)護(hù)工序中，在此環(huán)節(jié)中加強(qiáng)重視道路養(yǎng)護(hù)對(duì)提高道路的整體質(zhì)量具有極其重要的作用，應(yīng)當(dāng)用草袋或麻袋以及塑料薄膜對(duì)道路進(jìn)行覆蓋，同時(shí)由于水分和水泥之間會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，如若大量的水分丟失則會(huì)影響這兩者之間的水化反應(yīng)的發(fā)生，以至于對(duì)水泥硬化強(qiáng)度造成一定的影響，特別是要重點(diǎn)注意在高溫天氣下進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，務(wù)必要采取有關(guān)的措施避免水分過(guò)度的蒸發(fā)，反之，在冬季進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，則要及時(shí)的采取相應(yīng)的防凍措施，其主要原因在于若外界環(huán)境溫度較低時(shí)，如0℃以下，則有可能會(huì)造成未成型的混合料發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象，導(dǎo)致體積膨脹，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，影響水穩(wěn)碎石基層裂縫產(chǎn)生的因素較多，其中包括了外界因素同時(shí)也包括內(nèi)在的自然因素，所以要想有效的避免裂縫的產(chǎn)生，必須要加強(qiáng)重視各個(gè)環(huán)節(jié)的施工，同時(shí)也要對(duì)影響其裂縫成因加以分析，并采取切實(shí)有效的措施進(jìn)行解決，以確保路面的是公共質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)而延長(zhǎng)道路的使用壽命。