试析水泥稳定碎石基层的抗裂稳定性

杨成林

摘 要：随着我国社会的不断发展，人民生活水平和生活质量不断提高，对工程施工的质量要求也越来越高，所以在施工过程中要想让施工质量得到保证，就需要考虑多个方面的问题。在施工质量控制中水泥稳定碎石基层的施工质量非常重要，是整体施工质量得到保证的重要前提。因此本文主要对水泥稳定碎石基层的抗裂稳定性进行了研究，希望能够提供一定的参考价值。

关键词：水泥稳定碎石基层;抗裂稳定性;施工质量

中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：2095-9052（2020）02-0260-02

在我国公路工程当中使用最为广泛的路面基层就是水泥稳定碎石基层，在具体施工中，只有水泥稳定碎石基层的抗震稳定性得到保证，才能保证整个工程的施工质量。通过不断加强对各个施工环节的质量控制，有效提升整个工程的施工水平，将工程的使用寿命有效延长，从而让建筑行业得到进一步发展。

一、水泥稳定碎石基层的综合概述

（一）水泥稳定碎石基层的特点

在路面结构中基层是最重要的承载部分，其作用非常大，能够将路面与底基层有效联系和维系起来，所以路面基层的施工技术以及相关的质量控制措施会对道路的综合承载能力有直接的影响。水泥稳定碎石具有较多的优点，比如强度高、施工工艺较为简单，但是也存在着一些路面反射扩展裂缝或者承载力失效等各种问题，所以为了将路基路面的问题减少，让路面承载能力有效提升，就应该不断加强基层以及路面施工的质量。水泥稳定碎石基层对温度和湿度比较敏感，加上其刚度较大，所以在早期施工时，容易出现开裂的情况，从而让路面的使用性能受到严重的影响[1]。水泥稳定碎石基层在流失水分和温降时会出现干缩和温缩的情况，进而产生非常严重的开裂现象，如果没有控制好裂缝，则会让路面结构出现反射裂缝，同时如果地面渗入水，则会出现唧浆的问题，所以应该将水泥稳定碎石基础大面积开裂以及扩展裂缝的问题解决，以增强路面抗裂能力，提高其使用寿命。

（二）水泥稳定碎石基层出现开裂的原因

水泥稳定碎石基层出现开裂的原因主要是因为半刚性基层材料内部含水量发生变化，从而出现了收缩的现象。并且在材料的毛细管中的水湾液面存在着一定的内外压力，在压力作用中，液面下液体承受的压力与外界压力相等，而在水泥稳定材料当中的毛细管液面却没有在同一水平线上，当外部的环境出现了比较大的变化，就容易让半刚性基层材料出现干燥和收缩的问题，并不断蒸发材料中大量的水分，使材料体积发生一定的变化，最终形成收缩开裂。并且开裂应力的作用也会影响开裂的稳定性，由于半刚性的基层材料存在温度收缩和干燥收缩的情况，就会导致出现裂缝的问题。水泥稳定碎石基层开裂中出现温度干缩，主要是因为基层材料在外部出现了膨胀下陷，而在使用材料过程当中，半刚性基层材料会与外部环境接触反应，从而出现相互作用，在温度一定的情况下，基层材料的质点就会发生变化。

（三）影响水泥稳定碎石基层开裂的因素

水泥稳定碎石基层开裂的影响因素较多，包括水泥的劑量以及集料级配等方面的原因。其中水泥的剂量对开裂会产生严重的影响，结合上述收缩原理，半刚性的基层材料主要存在温度收缩和干燥收缩两种收缩情况。通过对温度收缩的特性进行对比可以知道，当水泥砂砾含量为5%时，温度干缩的系数不会随着温度发生变化，而在4%的水泥砂砾含量中，温度干缩的系数则会随着温度而变化，这说明水泥稳定碎石基层的开裂问题中，水泥剂量因素具有较大的影响作用。通过集料级配可以知道，混合料的强度以及收缩特性对开裂也有较大的影响，如果粒料的配比比例较大，则会导致施工出现离析的情况，反之则会造成裂缝等问题。通过实验可以得出，对材料进行配比过程中，比例维持在70%时最为合理，能够稳定混合料的强度。所以在对材料进行选配时，应该保证配料的科学性和标准性，才能让水泥稳定碎石基层的质量得到有效保证。水泥稳定碎石基层开裂图如图1所示。

二、评价和优化水泥稳定碎石基层的抗裂稳定性

（一）评价水泥稳定碎石基层抗裂的稳定性能

在施工过程中，对水泥稳定碎石基层抗裂的稳定性能进行评价是一个非常重要的内容，对解决开裂问题有着重要的作用。如果水泥稳定碎石基层抗裂性能相对较差，就会出现反射裂缝的情况，从而影响基层的稳定性，因此在评价水泥稳定碎石基层抗裂稳定性时，需要进行多层、多次的测试工作。首先需要对原材料的基本性能进行检测，检测主要是检测水泥的强度以及水泥的凝结时间等方面，观察其与实际的要求是否相符;其次要检查集料的性能，一般水泥稳定碎石基层会选择石灰岩碎石（类型包括0～4.75mm、4.75～9.5mm等），根据相关的技术指导对其进行检验工作，保证该石灰岩碎石的指标能够与施工材料应用要求相符合[2]。而且在进行实验的过程中，设计环节也是一个非常重要的内容，水泥稳定碎石基层的干缩量会随着失水率以及养护时间的增加而出现变大的情况，在实验过程中如果试件已经达到最大失水率时，则就不会有再扩大干缩变形的问题，会逐渐趋于稳定。所以，通过对水泥稳定碎石基层的抗裂性能进行一定的实验考核之后，才能最终确定：对水泥稳定碎石基层的干缩以及应变的影响因素中，影响最大的因素是水泥的剂量，其次是级配，最后是失水率以及暴露的时间。

通过设计出不同的方法评价混合料的抗裂性能，选择科学的参数具有十分重要的意义。在应用方法评价时，应该按照标准的步骤实施，保证实际的分配与规定质量相同。在进行试验的过程中，应该将其分为六等分进行试验，并在其中加入不同的水量，不断搅拌，并且在搅拌均匀之前一个小时加入水泥材料，加完级配碎石之后一个小时开展相应的压实工作。具体施工工艺如图2所示。

（二）优化水泥稳定碎石基层抗裂的稳定性能

优化水泥稳定碎石基层抗裂的稳定性，需要优选碎石混合料级配，在设计级配方案中，首先要选择强度较高且具有较好抗裂性能的碎石混合料级配，并根据一些发达国家水泥稳定碎石基层材料的设计以及实际的工程应用情况进行充分考虑，制定出具有针对性和科学性的优选方案。并且还要充分考虑水泥稳定碎石基层材料当中会出现的干缩变形情况，然后对粗集料以及细集料进行控制。要想水泥稳定碎石基层的抗裂性和稳定性得到保证，还应该科学地应用碾压以及养护施工方面的技术，在工程施工过程中选择一个先进、合适的水泥稳定碎石基层施工机械，通过控制压路机的速度以及变速方式等，从而有效加固骨料之间的嵌固力，提升抗裂的性能。最后还要严格控制好水泥的用量，让基层强度以及其他性能指标得到保证，使用相对较小的水泥用量，将误差控制在规定值的±0.5%之内，避免因较大的波动而出现开裂的情况。在施工的过程当中还要设置好相应的预切缝，因为水泥稳定碎石基层还会受到外界温度的影响出现干缩现象，在时间的作用下还会增大内部的应力，从而导致基层开裂。因此就需要运用一定的预切缝施工技术，将基层内部累积的应力效益有效减少，从而提高施工的质量[3]。

三、结语

在当代社会中，只有保证、提高水泥稳定碎石基层的抗裂稳定性，才能提高工程的整体质量，减少出现的工程安全问题，减少工程质量安全给人们带来的威胁，从而不断促进我国建筑行业的发展，也逐渐实现我国可持续发展的目标。

参考文献：

[1]张钰.水泥稳定碎石基层施工质量控制技术研究[J].山西建筑，2018，44（19）：151-152.

[2]曹益民，李淑婷.道路抗裂型水泥稳定级配碎石基层的施工技术[J].公路交通科技（应用技术版），2017，13（12）：205-206.

[3]王余.水泥稳定碎石基层的抗裂稳定性探析[J].江西建材，2017（19）：191.

（责任编辑：林丽华）