水泥稳定碎石基层裂缝预防与处治研究

摘 要：本文通过对水泥稳定碎石基层产生裂缝的危害、裂缝的现象、裂缝的原因、裂缝的预防以及裂缝的处治进行了较为详细的论述，旨在抛砖引玉。

关键词：水泥；稳定；碎石基层；裂缝预防处治

中图分类号：O319 文献标识码：A

水泥稳定碎石具有非常优良的物理性能以及渐近强度板体性能、以及根据工程实际需要进行调整其物理性能的特点。水泥稳定碎石层在承担高等级公路主要承重层的应用越来越多。由于建材之间融合性能的差异，以及外界因素的作用，水泥稳定碎石基层在施工过程中出现裂缝的情况并不少见，对工程的路面质量造成负面影响；如何找出水泥稳定碎石基层施工质量控制因素，采取应对措施以减少裂缝现象的发生，是当前一项重要的工作。

2 产生裂缝的现象

水泥碎石是将卵石与水泥加水进行一定配比拌和，在恰当含水状态下压碾成型，通过养护达到实际所需要强度路面基层结构；建材的融合性差异导致水泥碎石的脆性，因而对温度湿度的变化产生强烈的敏感，就是产生裂缝内在原因。水泥稳定基层产生裂缝对沥青层破坏，且多在基层顶面沿横向开裂成直线，长度不等，缝宽小于0.5mm。裂缝最早出现时间在水稳层养护时期，后期则是在使用期间通过外力载荷影响而发生。

3 裂缝的危害

由于路面工程是系统工程，而裂缝的产生对整个系统工程体现着诸多危害，主要危害有两点：一是损伤整个路面强度；二是后期造成对沥青混凝土路面变形导致横向裂缝或者起拱等其他现象。第一种情况发生，影响是多方面的；第二种情况发生影响是显而易见的：假如没有得到处理，外部雨水会向下不断渗透，沥青混凝土和基层裂缝缝隙处充满水，在外力载荷不断侵袭下就会使粘附在碎石表面沥青剥离，基层的卵石被挤压出路面，沥青混凝土路面则有可能结构松散、内部碎裂、产生坑洞。

4 裂缝产生的原因

影响基层收缩性的因素有两个方面，一是基层水成分减少，二是温度的降低。外力载荷的超负压也是产生裂缝原因的一种。

4.1 水分减少的干缩性裂缝

水分减少干缩性裂缝情况，一是水泥稳定碎石压碾成型后正常养护阶段干缩；二是养护期满后到施工沥青封层或透层、摊铺沥青混凝土面层的干缩。压碾成型后正常养护阶段干缩，是混合料水份的缺失或蒸发，从而导致内部发生毛细管作用引起基层混合料体积收缩。

4.2 温度变化的温缩性裂缝

融合性差异导致水泥碎石脆性大，对温湿度极为敏感；为避免热胀冷缩造成的后果，在水泥路面施工工程中一般设置相应伸缩缝；水泥结合料内部由不同矿物组成，温度变化导致热胀冷缩现象，影响到体积的变化导致温缩性裂缝。

4.3 负压情况下的荷载性裂缝

荷载性裂缝是由于外力不断作用，使得基层底部发生结构性的损伤，裂缝逐渐向上扩展至表面；裂缝产生不会单独产生，而是密集型。根据不同等级公路，应加强载荷限制的管理。

5 裂缝的预防

裂缝的产生的后果非常严重难以预料，因此采取相应的预防措施很有必要。

5.1 严格控制原材料的质量

水泥稳定基层主要的材料组成就是水泥和卵石，对水泥的标号进行核对，以确定其符合设计要求；在对卵石要求，要求在大小尺寸、有机质含量、硫酸盐含量方面做必要的规范。高速公路的卵石用量大，实际操作的进料场地面积大小会有所限制，场地堆放多种施工储料，导致生产施工的配比发生差异。另外，由于进料地点不同，会造成卵石尺寸大小密度的差异而导致无法进行正常压实度检测和控制，在实际操作中其主要的压实度无法得到满足。理论上卵石堆放只使用一个堆料场地，能保证生产良好配合程度也能保证卵石的规格尺寸大小，利于压实现场施工统一性。

5.2 严格控制混合料中小于0.075mm以下的颗粒（矿粉、粘土）

颗粒大小影响着水泥用量多少，严重影响水稳层质量的稳定性，细集料的增加还导致温缩系数加大，影响正常的温缩性；因此，规范中水稳层的颗粒组成范围严格规定：集料中0.5mm以下细粒土有塑性指数时，小于0.075mm以下的颗粒含量不应超过5%，细粒土无塑性指数时，小于0.075mm以下的颗粒（矿粉、粘土）含量不应超过7%。

5.3 严格控制水泥用量和碾压时的最佳含水量

水泥稳定碎石基层的设计有强度的规范，为3Mpa～5Mpa。强度大小与水泥用量有关系，强度大小又直接关系到基层刚性的大小，而基层刚性的大小又在非常大的程度上对干缩性裂缝产生造成影响。

5.4 选择时间进行水稳基层的施工

施工工程对天气有要求，在水稳基层施工期应选择气候适宜、温差变化不大时进行施工作业；外界温度变化不大对结构层影响很小，助于水稳层热胀冷缩的现象减少。水稳层施工的最佳时期就是选择年平均气温的季节最为合适，施工时气温与一年中与极端温度差异越大，就越易产生温缩性裂缝；差异越小，温缩性裂缝机会就小。

6 裂缝的处治

6.1 密封胶封缝技术

密封胶封缝技术是一种较成熟有效的缝补裂缝的手段被广发应用；具体操作是：密封胶加热到180℃以后，粘性被降低，有效渗透到混合料的空隙中，并和混合料成为胶着状态；冷却后在常温状态下富有指标较大弹性，以此来弥补热胀冷缩的短板，始终能保持密封状态，防止外来水分渗入；操作中应对裂缝边缘及内部稍加切缝处理，以保证密封胶有效的灌入。

6.2 填灌沥青胶、铺设土工布技术

基层顶面裂缝出现有两种可能，一是裂缝较大，此时应进行切缝处理，填灌沥青胶；二是相对较小的裂缝，在基层顶上先洒布粘层油，用量约0.7kg～1.1kg，可直接铺上土工布。施工时横向搭接宽度为10cm，纵向搭接为5cm。铺土工布后续工作必须经过碾压，碾压施工车辆不得在其表面转弯；最后一道程序洒布一次粘层油，用量约为0.5kg～0.6kg，之后摊铺沥青混凝土面层。

结语

分析了关于水泥稳定碎石基层裂缝的产生原因，了解产生裂缝的实际内在因素，懂得在施工过程中的处置方法，对实际操作能起到指导作用；针对于裂缝产生的原因进行详实周密的论证，找出有效的裂缝预防和处治措施，这样才有利于施工工程的质量的保证。

参考文献

[1]刘子忠，等.半刚性基层裂缝分析及防治措施[J].公路，2006（07）.

[2]郝白龙.水泥稳定碎石基层裂缝的防治[J].公路交通技术，2006（03）.