水泥稳定碎石基层裂缝成因及防治对策

梁宏伟　（石家庄市公路管理处，河北石家庄０５００８１）　摘要：水泥剂量高、集料粉料多、含水量高、养生不到位或养生时间短和底基层裂缝反射是造成水泥稳定碎石基层产生　裂缝的主要原因，基于此，提出在施工中防治水泥稳定碎石基层裂缝的对策，有助于工程中的裂缝防治。　关键词：水泥稳定土；裂缝；成因；对策　中图分类号：Ｕ４１６．２１４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—４７８６（２０１０）０６—０２５０—０２　ＤｏＩ：１０．３８６９￣．１００２—４７８６．２０１０．０６．０５１　Ｃｒａｃｋ　Ｃａｕｓｅｓ　ｉｎ　Ｃｅｍｅｎｔ　Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　Ｍａｃａｄａｍ　Ｂａｓｅ　ａｎｄ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ＬｌＡＮＧ　Ｈｏｎｇ—ｗｅｉ　（Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｃｉｔｙ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００８　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｃｅｍｅｎｔ　ｄｏｓａｇｅ，ｍｏｒｅ　ｐｏｗｄｅｒ　ｉｎ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ，ｈｉｇｈ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ｉｍｐｒｏｐｅｒ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｏｒ　ｓｈｏｒｔ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｂ——ｂａｓｅ　ｃｒａｃｋ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃａｕｓｅｓ　ｆｏｒ　ｃｒａｃｋ　ｉｎ　ｃｅｍｅｎｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｍａｃａｄａｍ　ｂａｓｅ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｉｔ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ｓｏｉｌ；ｃｒａｃｋ；ｃａｕｓｅ；ｍｅａｓｕｒｅ　一定颗粒组成的碎石掺入足　下陷和路面变形，产生新的裂　缝，加快路面的损坏，影响车辆　正常行驶。　１　水泥稳定碎石基层裂缝的成　因　６％时其收缩系数较小．超过６％　量的水泥和水，经拌和得到的混　后混合料的收缩系数增大从而导　致基层裂缝增多　１．１．２　集料中的粉料　合料在压实及养生后，其抗压强　度符合规定的要求时，称为水泥　稳定碎石基层。水泥稳定碎石基　集料中粉料大多是含有塑性　指数的土，混合料拌和时需水量　大。其收缩系数大。集料中　０．５ｍｍ以下细粒土有塑性指数　时．小于０．０７５ｍｍ的颗粒不应超　层具有良好的力学性能和板体　性，初期强度高，其水稳性和抗　冻性都优于水泥稳定细粒土和石　１．１　材料对裂缝的影响　１．１．１　水泥剂量　在水泥稳定碎石中，水泥发　生水化反应，产生出具有胶结能　灰稳定土。　水泥稳定碎石广泛适用于各　力的水化产物．这是水泥稳定碎　石强度的主要来源，另外还有离　子交换作用、化学激发作用和碳　过５％。即使细粒土无塑性指数，　细粒含量也不宜过多，由于细粒　土表面积大，需更多的胶结材料　种等级公路的基层和底基层。水　泥稳定碎石基层易出现的病害是　由于干缩和温缩产生的裂缝。裂　缝直接反射到路面，地表水会通　酸化作用。由于水泥用量的增　加．这些作用逐渐加强，在强度　增长的同时，干缩系数和温缩系　裹覆，同时需要更多的水分，这　样就增大了收缩系数，一般情况　下小于０．０７５ｒａｍ的颗粒含量不应　超过７％。　１．１－３　含水量　过裂缝渗人基层．在车辆荷载作　用下容易产生冲刷现象　冲刷成　的浆被唧出到路表面，使裂缝处　数都随水泥剂量的增加而增大，　通过试验可知水泥剂量在５％～　含水量对水泥稳定碎石的强　确定水泥稳定碎石的强度标准，　２－４　加强水泥稳定碎石基层的　度影响很大。当含水量不足时，　高速公路和一级公路的强度标准　养护　水泥不能在混合料中完全水化和　为３ＭＰａ～５ＭＰａ，一般情况下采　水泥稳定碎石基层铺筑后宜　水解，发挥不了水泥的稳定作　用３ＭＰａ～４ＭＰａ．对主要通行重　覆盖无纺布洒水养生，并使无纺　用，进而影响强度形成；含水量　型卡车和设计交通量特别大的高　布经常处于潮湿状态。若采用乳　大时。混合料中自由水多。不但　速公路和一级公路才会采用５ＭＰａ。　化沥青进行养生，宜在检查基层　影响混合料的密度和强度，还会　混合料配合比设计时，应采用较　无质量问题后进行。沥青乳液用　明显增大混合料的干缩性。使结　低的水泥用量，通过调整粒料级　量为０．８ｋｇ／ｍ２￣１．Ｏｋｇ／ｍ　（指沥青用　构容易产生干缩裂缝。　配的方式来达到强度标准。不可　量），分两次喷洒，第一次喷洒沥　１．２　水泥稳定碎石基层养生期　以人为地增加水泥用量，水泥用　青含量约为３５％的慢裂乳化沥　短或养生不到位　量应严格控制在６％以下，水泥　青，第二次喷洒浓度较大的乳化　水泥稳定碎石基层铺筑后．　宜采用强度等级较低的水泥。　沥青。这样既可以使沥青有效渗透　应根据天气情况及时洒水养生，　２．２　减少混合料拌和时材料的　又可以很好地封闭基层，减缓基　避免基层暴晒，否则结构内部水　误差　层中水分蒸发．减少干缩裂缝。　分损失过快，不但影响水泥的水　由于水泥稳定土拌和设备都　养生期间禁止重型车辆通行。　化作用，还会使结构层干缩加快　是连续式拌和，设备的性能不　水泥稳定碎石基层铺筑后尽　而产生裂缝。保证水泥稳定碎石　同，拌和质量差异较大。有的设　可能延长基层的养护时间，使基　基层有足够的养生时间，可以有　备水泥剂量浮动可达－＋２％以上。　层在外力、温度应力和干缩应力的　效减少路面裂缝的产生。在养生　所以在施工前要选用性能优良、　作用下产生细微裂缝。减弱温度　期内重型车辆通行和铺筑沥青面　材料计量准确、拌和均匀的设　和干燥收缩应变，从而使沥青面　层过早，运输沥青混合料车辆和　备．并对设备进行细致标定和调　层不发生开裂或延缓开裂的时间。　压路机的碾压都会对基层造成伤　试。实际拌和水泥剂量与设计剂　２．５　加强对底基层的质量控制　害，使基层产生早期裂缝。　量误差不超过±１％，实际拌和含　底基层施工中应采用粒料或　１．３　底基层的裂缝反射到水泥　水量与最佳含水量误差不超过　塑性指数稍低的细粒土，施工时　稳定碎石基层　＋－１．５％，粒料级配应在要求的级　含水量不能高于最佳含水量，拌　底基层多采用石灰稳定土和　配范围内，接近中值为佳。适当　和要均匀，碾压要达到要求的压　水泥稳定土，一般土颗粒为细粒　提高粗集料比例有利于减少基层　实标准。尽可能延长底基层的养　土，塑性土含量较高，细粒土的　的裂缝。为使拌和准确，粒料应　生期，铺筑基层时底基层的含水　表面积较大，施工中所需水量增　分类型分别堆放．细集料应加以　量宜在ｌ０％以下。北方地区上半　多，在形成强度硬化过程中。会　覆盖，防止雨淋。在混合料拌和　年施工底基层中水分易蒸发，下　出现因温度降低而引起较大的温　中应加强试验检测，控制好水泥　半年施工水分不易蒸发．条件允　度收缩和因含水量减少而引起较　剂量、含水量和粒料级配。　许的情况下应在冬季覆盖底基　大的干燥收缩。底基层养生不　２＿３　严格控制集料质量　层，使其开裂，在来年春季再铺　足，含水量过高，未产生足够的　水泥稳定碎石基层中所用的　筑水泥稳定碎石基层．这样就可　裂缝就铺筑水泥稳定碎石基层．　碎石应预先筛分成３～４个不同粒　以保证不会因底基层收缩开裂而　随着时间的推移势必会导致底基　级，然后配合。高速公路和一级　引起基层出现反射裂缝。　层产生较大的收缩裂缝，同时将　公路碎石的压碎值不大于３０％．　参考文献　裂缝反射到水泥稳定碎石基层。　二级和二级以下公路碎石的压碎　［１］田文玉．道路建筑材料　］．北　２　水泥稳定碎石基层裂缝的防　值不大于３５％。细集料应采用当　京：人民交通出版社，２００６．　治对策　年生产、含山皮土少、干燥的材　［２］ＪＴＪ　０３４—２０００，公路路面基　２．１　控制设计水泥用量　料，小于０．０７５ｒａｍ的颗粒含量不　层施工技术规范『Ｓ１．　根据公路等级、交通量状况　应超过集料的５％。　收稿日期：２０１０～０２—０３