水泥稳定基层裂缝的防治

李红波

山东高速路桥集团，山东 济南 250000

0 引言

在公路建设工程施工中，水泥稳定基层具有水稳性、抗冻性以及较优的力学性能等优点，其在公路的底基层、路面基层等广泛得到应用，尤其是在高等级公路底基层和基层中, 技术效果显著。当前，水稳基层虽然凭其的优点广泛应用于工程施工中，但由于对其的特性缺乏了解，对原材料未加以优选，使得其的优良性能难以有效发挥出来。水泥稳定基层最大弱点在于抗变形的能力比较差，容易受到温度和湿度的影响产生裂缝。因此，对水泥稳定基层所产生的裂缝的研究具有必要性，并应及时采取防治措施，以确保基层的使用性能。

1 水泥稳定基层裂缝的产生机理分析

水泥稳定基层裂缝分忧两种类型。其一：温缩裂缝。这是由于基层材料的内部存在多种不同的矿物颗粒，颗粒在一定作用下产生气相、固相以及液相。在温度下降的过程中，气相、固相以及液相相互作用，导致基层采材料的体积收缩；其二：干缩裂缝。这是由于水泥和各类的骨料在加水拌合后，被碾压成型，水分蒸发和混合料的内部出现水化反应，造成原本较为潮湿的基层集料受到水泥的固化后，逐渐干燥。而混合料的水分减少造成基层材料的体积在在不断收缩，若收缩量过大，则会导致基层产生裂缝。

2 水泥稳定基层裂缝产生的原因与危害

2.1 裂缝产生原因

水泥稳定基层产生裂缝的原因大致有如下几点：1）细集料的含量过多。通常，细集料是用于填补由于粗集料碾压不实造成的缝隙的。但若是细集料含量过多时，则会使得多余部分的细集料呈现一种游离状态，即使经过行车的碾压，但也会产生裂缝；2）混合料的含水量过多。基层的含水量超出标准水量时，混合量难以形成较强的粘力，在水泥硬化过程中，极易产生裂缝；3）水泥的剂量超标。由于水泥是干缩性的材料，若用量过多，其的收缩量也会不断增大，会产生更多裂缝；4）养护不到位。铺好的水泥层面，在水化阶段极易消耗水分没在水化中产生的热量亦会消耗水分，若养护不到位，即未能及时补充水分，水泥将无法在混合料中大道完全水解，以致难以发挥对土的稳定功能，导致强度不够，行车作用下，则会产生裂缝。

2.2 裂缝产生的危害

基层产生裂缝的危害主要有：1）裂缝会逐渐向面层方向发展，会导致沥青混凝土路面出现横向裂缝。若不及时治理，雨水将会通过裂缝往下渗透，直至充满裂缝。长期之下，由于受到车辆的反复碾压，使得沥青混凝土中和碎石粘连的沥青脱落下来，而细集料则会形成泥浆，被碾压出路面，最终导致混凝土路面受到损坏，影响美观和其的使用寿命；2）裂缝的出现会使得基层的强度大大降低，路面荷载将难以均匀地向下传递。

3 水泥稳定基层裂缝的防治措施

3.1 严格按照设计与规范的相关要求施工

在路面施工中，做好路基与底基层的施工是前提，因此，路基于底基层应严格按照设计与规范的相关要求进行施工。若是在测量路基与底基层的弯沉值以及压实度时，发现不符合要求的，必须要重新处理过，直至达标为止。路基与底基层的弯沉值和压实度不达标将会引起沉降裂缝。

3.2 集料级配应最优化

集料级配是一道很重要的工序，在施工中，必须严格控制好集料级配工作，应使其符合规范要求，应尽量控制好级配中的沙砾塑性指数。这是因为水泥稳定基层裂缝发热性质和集料的塑性指数紧密联系，通常集料的塑性指数越小，水泥稳定基层的收缩会越小，反之则大。早施工时，在选择料场时必须确保其的适用性，并要清除干净料场上的覆盖层。若所选用的天然砂砾级配不好，则应适当添加塑性指数较低的细粒土，以实现最佳级配。总之，集料级配的最优化，有利于提高混合料的耐久性以及强度。

3.3 选择优良的水泥品种，控制好水泥剂量

首先，水泥稳定基层的性质很大程度山上受到水泥的影响，通常，水泥的初凝时间应控制在3h～5h之内，终凝时间在6h～8h之内。变质水泥、早强水泥、干缩率较小的硅酸盐水泥以及快凝水泥等均不宜使用。值得强调的是，应杜绝使用不同厂家、批号、标号的水泥混合使用，贮存时间多长的水泥应在重新检验且符合要求后再使用。其次，水泥稳定基层的强度受水泥的含量影响，使用过多水泥，不仅会造成一定浪费，同时也会引起收缩与裂缝。要使水泥充分发挥其的抗裂作用，一般水泥的含量应控制在4%～7%之间，一般最佳的剂量则需要经过试验以及配合比设计来最终确定。

3.4 合理控制含水量

水泥稳定基层产生的干缩会随着混合料含水量的增加而加大。因而，在施工中，必须严格按照具体的配合比来控制含水量。一般，混合料的含水量又分为粗粒料的含水量和细粒料的含水量。粗粒料的含水量应控制在0.5%～1.0%之间，细粒料的含水量应控制在1%～2%之间。应尽量避免由于用水量控制合理而导致的干缩裂缝，有利于提高工程的整体质量。

3.5 注重早期的养生工作

通常，水泥稳定基层产生干裂现象一般在早期，因此，应及时做好早期的养生工作，可采用麻袋布或者薄膜等进行养生，不仅有利于快速地提高基层强度，也有利于防治由于过多的水分蒸发而产生的干缩裂缝。若在条件许可的情况下，可尽早铺筑沥青层面，以此减少干缩裂缝。

4 结论

总之，水泥稳定基层的施工涉及到方方面面，必须对水泥稳定基层裂缝产生的机理进行研究，并分析水泥稳定基层裂缝产生的原因以及可能会带来的危害，在此基础上，才能做好优选原材料以及颗粒级配、养生等方面的工作。只有这样，才能有效减少水稳基层裂缝的产生。

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