水泥稳定碎石基层裂缝成因及处理措施

祁斌强

【摘 要】水稳碎石具有较强的抗冻性能，水稳性高，耐冲刷，因此在路面施工过程中应用非常广泛，但此种材料对于温度、湿度等变化会产生强烈的反应，容易引起温度裂缝、干湿裂缝等问题，影响施工质量。基于此，本文对水泥稳定碎石基层裂缝类型以及成因作了总结，重点对基层裂缝的防治方法与处理措施作了介绍，只有较好处理水泥稳定碎石基层施工中的裂缝问题，才能保证施工质量，提高公路运行性能。

【关键词】水泥稳定碎石基层；裂缝；成因；处理；防治

在公路水泥稳定碎石基层建设时，水稳碎石有很好的力学性能和板体性能，并且随着使用时间的延长，其强度会越来越好，但若施工过程出现差错就易导致收缩裂痕，破坏碎石基层，从而使得路面结构强度下降，影响路面的正常使用。因此在具体使用时需扬长避短，并采取有效的措施加以全面控制。

1 水泥稳定碎石基层裂缝类型以及成因

1.1 温缩裂缝

水稳碎石中含有5.0%的水泥成分，且当水泥所处的外部环境温度或是其自身的内部温度发生一定变化时很容易发热，加之当水泥在发热过程受到其它条件的干扰时，散热比较缓慢，而这就会因热量无法及时散出引发内部温度升高，热胀冷缩，使得内部体积膨胀，一旦外部遇到比较寒冷的天气时，就会发生收缩，加之内涨外缩互相作用，其会产生较大的应力，而当应力的变化超出其自身极限抗弯拉伸强度时，就会促使温缩裂缝的产生。

1.2 干缩裂缝

水稳碎石是在比较干燥的空气中完成硬化处理的，伴随着水分的流失和减少，其体积会发生收缩变形，且每间隔一段距离就会产干缩裂缝，同时水稳碎石裂缝的产生和水泥、集料等之间存在非常紧密的关联，水泥剂量偏大，混合料在凝结硬化过程中，因水泥与水起水化反应会消耗大量的水分，而水泥剂量越高，消耗的水分越多，其就越容易产生收缩，如果收缩被束缚，就很可能产生裂缝，而另一方面，如混合料的含水量过低就不能保证水泥稳定碎石水化作用所需要的足够水分，且没法形成一定的强度，因此压实度就无法保证；如果是含水量少的话，水泥稳定碎石成型后会有多余的游离水分填充空隙，当其挥发后，细料及水泥浆会随水分一起上浮至表面，使之产生干缩裂缝。

1.3 沉降裂缝与纵向裂缝

水稳碎石在早期的施工过程中，施工控制不当会引起施工裂缝，而其最大的原因就是局部土基压实度、基层压实度没有达到标准规范要求，在重压下产生了反射裂缝，且在路面上形成了高低不等的裂缝差。同时由于基层厚度增大，在分层碾压处理时厚度比较薄弱，因此易形成纵向裂缝。

2 水泥稳定碎石基层裂缝防治方法

2.1 干缩裂缝的防治

干缩是由于水泥本身性质所决定的，加之由于干缩作用引起水泥稳定碎石产生裂缝是不可避免的，因此为减小裂缝应从以下几个方面入手：（1）水泥掺入量的控制；水泥稳定碎石主要解决路面结构整体强度问题，设在路面下的基层从强度来考虑是最为合适的。由于水泥掺入量越多，强度越高（指在最佳掺入量范围内），干缩也随之越大，因此裂缝会更严重，而掺量过少会满足不了强度要求，因此应该合理控制水泥的掺入量。（2）拌和均匀；拌和不均，石料表面没有水泥或局部水泥过多，不仅影响基层强度，还会因水泥过多致使干缩加大，因此拌和必须均匀，且最好采用厂拌方式。（3）掺入抗收缩外掺剂，如抗裂剂，钢纤维等来减轻裂缝。（4）压实；碾压过程中控制碾压设备质量、碾压时间、碾压遍数等，碾压完成后按规范要求检测压实度。（5）养生；养生好坏对干缩影响非常大，为减小由于干缩引起的裂缝，加强养生与延长养生时间是非常重要的。

2.2 温度收缩裂缝

水泥与碎石、石粉等骨料加水拌合，运输到现场摊铺、碾压成型后，如果在这个期间由于受到养护不足或是昼夜温差较大的影响，容易造成基层表面与内部结构出现较大的温差，并积聚一定的收缩应力，从而产生横向开裂，尤其是局部细集料集中，粗集料不足的离析路段，同时由于粗集料的减少会使基层结构内容部的内摩擦力降低，在应力作用下极易出现开裂。因此在施工中，我们要做好对基层结构的养生，并应尽量选择在热季施工，以有利于水稳碎石基层强度的增长和减少温缩应力的产生，从而达到预防横向裂缝产生的目的。

3 水泥稳定碎石基层裂缝处理措施

3.1 原材料的控制

（1）水泥；如水泥放置时间较长，会使受潮与石料粘结因强度下降产生裂缝，如选用终凝时间短的水泥。同时由于施工等原因，在碾压成型时水泥已经凝固，而此时碾压必然会将已凝固的水泥压裂，且水泥与碎石会产生脱离，即使压的再好，水泥也无法和碎石粘在一起，最后还会影响水泥稳定碎石基层的质量。因此应选用终凝时间长（宜在6小时以上）的普通硅酸盐水泥，而块硬水泥、早强水泥则不能选用，宜选用低标号水泥（如32.5号）。（2）碎石；碎石质量的好坏对强度和稳定性影响很大，且水泥稳定碎石的整体结构强度主要靠碎石间嵌挤作用而形成。因此要求碎石压碎值小于30%，最大粒径不超过30mm，且碎石要干净，级配合理，有机质、硫酸盐等含量均应符合规范要求。（3）对于采石场表层的土石混合物在碎石生产加工时一定要清理干净，且为便于清除残土，在片石投入破碎机之前，要使用振动传输带上料机，并禁止采用装载机将土石混合物一起投入破碎机，以防砂石料中泥尘含量过大，从而促使施工后期裂缝的产生。（4）施工材料在施工过程中要避免在强光下曝晒，因为太强的阳光或太高的温度会引起水泥稳定碎石基层原材料的温度升高，影响后期施工，因此可用薄膜等工具給原材料做好避阴工作。

3.2 含水量的控制

在施工期间需根据天气情况、运距远近，及时调整混合料的含水量，同时对于不同情况要区别对待，比如在多雨地区施工时应设置雨棚，且须保证细集料不被雨淋，并应根据集料的含水量及时调整用水量。其次在混合料运输过程中应备帆布覆盖，以防止混合料因阳光照射失水或雨淋，且需使混合料到达施工现场摊铺完毕碾压之前时的含水量略高于最佳含水量。

3.3 加强水稳基层建设管理

在水泥稳定碎石基层的施工环节中，一定要保证建设的质量，不能出现豆腐渣工程建设，且须提高基层的施工质量，大量事实告诉我们，在水泥稳定碎石基层材料的强度不平衡、分散化，碾压过程的水分含量过大、压实程度不够等方面重视度不够，处理得不好，就会导致基层的裂缝越来越多，从而影响道路安全和交通运转的顺利。通过以上预防措施可有效降低裂缝产生的概率，不过裂缝现象很难彻底杜绝，对于已出现的裂缝，如果是在养护期间产生的，可通过弯沉检测进行测试，或者用以下措施进行处理：（1）碾压完成压实度检测合格后，需及时覆盖薄膜养生，并始终保持表面湿润，养生期间严禁车辆通行；（2）在不扩大裂缝的前提下进行灌缝施工。

4 总结

总之，在水稳碎石基层路面施工过程中，要想更好的防治裂缝，就必须从原材料、施工技术、施工方式、养护等各个方面加强管理，一旦出现裂缝，应第一时间加以处理和改善，保证基层路面施工质量达到预期的标准要求，延长道路使用寿命，从而有效降低裂缝发生率，达到基层路面的标准使用效能。

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[责任编辑：朱丽娜]