公路水泥粉煤灰稳定碎石基层的常见病害及其防治策略探究

刘 军

(抚顺市新宾满族自治县公路管理段，辽宁 抚顺 113200)

公路水泥粉煤灰稳定碎石基层的常见病害及其防治策略探究

刘 军

(抚顺市新宾满族自治县公路管理段，辽宁 抚顺 113200)

重视对水泥粉煤灰稳定碎石基层的管理，不仅有助于公路修建的规范化，而且有利于提升公路管理水平。在市场经济发展与公路管理事业改革的社会背景下，本文结合水泥粉煤灰稳定碎石基层的现状，主要针对干缩裂缝、温度裂缝、唧泥、离析以及网裂/龟裂这五个较为广泛存在的常见病害，进行相应的具体分析并探讨其防治策略，从而促进水泥粉煤灰稳定碎石基层品质的提升，并为实现公路事业可持续发展的战略目标奠定良好基础。

公路 水泥粉煤灰稳定碎石基层 常见病害 防治策略

水泥稳定碎石指以级配碎石和灰浆体积为主要组成部分，并按照嵌挤原理进行摊铺压实，其具备表面坚实、稳定性高等优点，属于高级路面的理想基层材料。将粉煤灰加于水泥稳定碎石中，能够增加水泥稳定碎石的后期强度、抑制碱骨料反应并降低水化热温升。我国大多公路的路面基层是半刚性基层，水泥粉煤灰稳定碎石基层是其常见类型，主要连接面层与底层，是沥青面层的下承重层，因而该层病害与沥青面层病害直接相关。随着市场经济与公路管理事业的不断发展，分析水泥粉煤灰稳定碎石基层的常见病害，且提出相应防治策略更具积极意义。

一、公路水泥粉煤灰稳定碎石基层的常见病害

（一）干缩裂缝

湿胀干缩是水泥材料在硬化过程中干湿变形的表现，干缩裂缝病害则多发生于混凝土养护结束后的一段时间内或者混凝土浇筑完成后的一周左右，裂缝形状包括表面性的平行线状和浅细的网状，裂缝宽度范围多在0.05-0.2mm之间，裂缝方向多纵横交错且无规律性[1]。

（二）温度裂缝

就较大体积的混凝土块而言，其处于硬化过程中的初期时，由于水化放热，混凝土内部呈现升温状态（水化放热高达40℃-60℃），但外层混凝土的温度低于内层混凝土，从而导致收缩变形，若收缩受内层高温混凝土的膨胀限制，则混凝土结构产生应力，一旦超过混凝土抗拉强度即形成温度裂缝。

（三）唧泥

唧泥是指车辆通过时，板接缝喷溅出稀泥浆（基层细料和水一起从板接缝处挤出）的现象。混凝土出现干缩裂缝和温度裂缝后，雨水或雪水可经由裂缝渗入下层，若下承重层为石灰土，易致使其因浸泡而软化，石灰土在行车后可沿裂缝上升甚至到达沥青面层[2]。公路若长期存在唧泥现象，混凝土基层底部逐渐失去支撑能力，在荷载的重复作用下最终将导致板断裂。

（四）离析

离析是指混合物料中某类分子因性质相同形成集聚，从而引起物料相互分离，在拌和、运输、卸料和摊铺等施工环节中均可能发生离析。混凝土发生离析后会造成内部结构不均匀，从而影响混凝土浇筑质量，降低基层强度并堆积粗骨料，最终导致公路受损。

（五）网裂和龟裂

网裂是指公路表面产生纵横交错且呈网状的小裂缝；龟裂是指裂缝与裂缝连接后形成龟甲纹状的不规则裂缝，短边长度一般小于40cm，未成网的纵向平行密集裂缝间的距离小于30cm时也属于龟裂[3]。水泥粉煤灰稳定碎石基层受弯拉应力作用后，更易加剧支裂缝的形成。

二、公路水泥粉煤灰稳定碎石基层常见病害的防治策略

（一）控制水泥剂量并加强公路养护

干缩裂缝产生的原因与混凝土内外的水分蒸发程度不同密切相关：毛细孔水蒸发后，其弯月面曲率随之加大，加之表面的张力作用，孔壁压力亦变大，从而水泥体积出现收缩；若空气干燥度继续增加，则易造成水泥颗粒吸附的水分蒸发，之前形成的水膜消失，导致水泥颗粒的间距缩小，而水泥粉煤灰稳定碎石基层形成裂缝的可能性随之增加[4]。

控制水泥剂量有助于增强水泥粉煤灰稳定碎石基层的强度，粉煤灰中的活性因子Al2O3、SiO2能够与水泥水化过程中产生的CaO发生化学反应，并生成稳定性较强的水化铝酸钙、水化硅酸钙，进而可以延长水泥凝结时间，有利于增强基层的后期强度，实现减少干缩裂缝的目的。水泥粉煤灰稳定碎石基层初期的表面常有粉煤灰颗粒，会阻断与油面结合，因此应当注意制作3-5mm乳化沥青封层。加强公路养护时，应用覆盖养生布和及时、适当洒水的方法，有助于减少水分蒸发，进而确保水泥粉煤灰稳定碎石基层处于湿润状态。

（二）控制混凝土温度并预设收缩缝

裂缝控制可以增加混凝土的耐久性，具体可通过人为控制混凝土浇筑温度及其内部最高温度实现。就控制混凝土浇筑温度而言，可以在大体积混凝土工程中应用低热水泥；就控制内部最高温度而言，可以在浇筑前预埋钢管，以便在公路后期养护时向钢管一端注水后能从另一端流出；控制混凝土中心温度与表面温度、表面温度与室外最低温度间的差值在20℃以内[5]。

温度裂缝因基层强度、厚度、压实度和矿料级配比例不同而不同，为改善混凝土热胀冷缩造成的公路损坏，施工过程时可每隔20米纵向切割一条80-100mm深的收缩缝，约占该结构层厚的1/2，待28天后形成足够强度时基层能够沿缝隙开裂；5-8mm宽则不仅可清除干净裂缝内部的杂物，而且能够将沥青填充密实。

（三）选用合理结构层并加强接缝

唧泥的产生原因包括雨水/雪水下渗、填缝料损坏以及路面排水不良，水泥粉煤灰稳定碎石基层强度和板体性均较好，所以下承重层应当合理选用相应强度的结构层，而二灰稳定粒料是经由工程实践证明的适宜作为水泥粉煤灰稳定碎石基层的下承层。接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节，路面损坏通常开始于接缝损坏，而唧泥是接缝损坏中的常见类型。因此接缝应当具备良好的传荷能力，即能够将行车荷载传递至相邻板，以便减小负荷板应力、保证公路平整性。

（四）加强管理各项施工环节

石屑、碎石是构成水泥粉煤灰稳定碎石的主要部分，矿料品质与基层结构的均匀性和抗压强度等直接相关，因而公路施工时首先应当控制矿料级配。米石、粉尘、软石等是常用的石屑组成部分，由于其构成比例的不规范，尤其是粉尘、软石材料的应用，易导致水泥稳定碎石层强度降低。因此进行矿料级配时，可以将石屑具体成分换成米石、矿粉/中砂、碎石（0.5-1cm），通过减少矿料中的粉尘和软石含量增加公路内层结构的均匀性。

输出混合料的过程中，工作人员应当注意尽量降低出料高度，控制出料口与运料车厢高度的差值不超过2米，同时运料车应该适时移动位置，以便保证装料均匀。运料车运输的环节中，驾驶员应当匀速前进，以便避免急刹车或者剧烈颠簸。向摊铺机受料斗卸载混合料时，工作人员应当缓慢提升车厢；摊铺过程中，工作人员应该均匀运转螺旋布料器，避免时快时慢；人工找平过程中，工作人员应当扣锹布料，避免扬锹远抛。

三、结束语

水泥粉煤灰稳定碎石基层在各种等级道路基层中的应用范围广泛，可以帮助连接沥青面层与底部基层。重视水泥粉煤灰稳定碎石基层的管理工作，有助于增加公路承受车辆等负荷的强度，进而延长公路的使用寿命。公路工作人员首先应该明确水泥粉煤灰稳定碎石基层具备的积极作用，然后结合实际情况查找水泥粉煤灰稳定碎石基层中的常见病害，接着通过控制水泥剂量并加强公路养护、控制混凝土温度并预设收缩缝、选用合理结构层并加强接缝以及加强管理各项施工环节等措施，使水泥粉煤灰稳定碎石基层获得优化，促进公路事业进一步发展。

[1]陶凤元.公路水泥粉煤灰稳定碎石基层病害与防治分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,5.

[2]刘冰林,刘占武.水泥粉煤灰稳定碎石基层的技术性能与质量控制[J].中国科技财富,2012,14:204.

[3]仲利平.泥粉煤灰稳定碎石基层病害的防治[J].城市建设理论研究(电子版),2013,8.

[4]丁颖.水泥粉煤灰稳定碎石基层施工工艺控制的几点思考[J].城市建设理论研究(电子版),2013,23.

[5]孙哲,陈剑锋.水泥粉煤灰稳定碎石基层施工及质量控制[J].技术与市场,2013,7(20):316.

TQ172

B

1007-6344（2015）05-0010-01