水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及预防措施

浅谈水泥稳定碎石基层裂缝
产生的原因及预防措施
摘要阐述水泥稳定碎石基层裂缝产生的机理以及造成的危害，根据其影响因素提出几点施工预防措施，对消除裂缝进行了研究，提出了施工注意事项。

关键词水泥稳定碎石含水量碾压裂缝水泥含量
1.绪论
目前，水泥稳定碎石是较为常见的一种半刚性路面的基层材料，水泥稳定粒料半刚性基层具有强度高、稳定性好、刚度大等特点，能提高路面的承载力，因而广泛用于修建高等级公路面层的基层但半刚性基层沥青路面最大的缺陷之一是随温度和湿度的变化容易产生收缩裂缝，然后自基层向上扩展到沥青表面形成反射裂缝。

裂缝一旦形成，必然会影响到基层、
路面的稳定性，影响其使用性能，为了延长半刚性基层沥青路面的使用寿命，必须采取措施预防反射裂缝的产生，现通过分析水稳混合料裂缝的影响因素提出几点施工预防措施。

2.裂缝的类型及危害
2.1 类型
一是由于水分的散失而产生的干缩裂缝，裂缝可能发生在铺筑沥青面层之前或之后。

由于路缘石的存在，道路纵向相对于横向来说可认为无侧限，横向约束就要比纵向约束大，干缩裂缝主要是横向裂缝.也有少数是纵向裂缝；二是由于温度变化而产生的温度裂缝。

基层厚度一般是20 cm一25 cm，基层表面温度与底面温度存在着一定的温度差异，温度低的部分会产生收缩应力，当收缩应力一旦大于某一薄弱点的抗拉强度，该点就会开裂。

2.2危害
基层表面的干缩裂缝、温缩裂缝，铺筑路面后，在一定条件下会逐渐向上扩展最终反映在路表面上，导致路面出现反射裂缝和对应裂缝反射裂缝和对应裂缝属非荷载性的次要裂缝，其本身的危害性有限，但裂缝出现后，影响了基层、路面的性能，如抵抗变形的能力降低、强度下降、承载力下降，空气与雨水、雪水等进人路面后，降低了路面的整体性、稳定性、耐久性，随着时间的延续，必然会造成更大的危害，使局部路面过早地损坏，道路的整体使用寿命缩短。

3.裂缝产生的原因
3.1 水泥
（1）不同品种的水泥具有程度不同的收缩性，如矿渣水泥要比硅酸盐水泥收缩性大。

（2）忽视抗折强度：抗折强度愈大，混合料抵抗内部温度应力的抗拉强度越大，越不易产生温缩裂缝施工过程中，检验水泥性能时人们习惯重视抗压强度，而抗折强度不足也不会引起足够的重视。

（3）水泥生产出后存放期不足，就直接投入混合料拌和，由于水泥在拌和水化过程中产生大量的水化热，使其内部的高温与外部的温度形成温差，在一定条件下产生温度裂缝。

（4）盲目追求高强度，加大水泥剂量:混合料中水泥剂量越大，收缩作用越大。

在满足设计强度的前提下，水泥剂量应选择下限值。

3.2 水分
混合料中水分减少的愈多愈快.产生的收缩应力越大，因此混合料中含水量越大，水分影响越为显著。

3.3 集料
（1）粒径:不同粒径的集料其干缩性不同，细料土比粗料土的干缩性大。

（2）性质:塑性指数大的粘粒干缩性大。

（3）级配：级配的优劣影响混合料的均匀性、稳定性和耐久性优良的级配能保证混合料的拌合质量，合理降低水泥的用量，施工过程中不易发生离析现象。

3.4 养生
养生十分关键，在养生期内必须保证基层表面的湿润，洒水应及时、均匀，否则在干燥炎热的气候条件下，2d一3d过后就会出现干缩裂缝，养生期满后，没有立即洒透层油保护，使水稳基层长期暴露在外，外界温度的变化、降雨、交通荷载均会影响基层的性能。

3.5 施工
（1）拌和质量不高，不稳定，集料计量不准确，集料的级配得不到保证，水泥和水分用量控制不严，每盘料差异太大;拌和时间不足、拌和不均匀，易出现粗细料集中、离析等现象混合料铺筑成形后由于不同地段、上下层之间的干缩温缩性不同，易产生裂缝。

（2）压实不充分，使基层不够密实，空隙率大，抵抗干缩温缩拉应力的能力也会大大降低。

（3）碾压时混合料中含水量偏大，碾压后残留的水分过多，或混合料的含水量不一致，忽干忽湿，造成不同地段或上下层之间干缩温缩性不同，在外界条件影响下，易产生裂缝。

4.预防措施
4.1 提高级配质量，严格控制水泥剂量
从水泥稳定粒料本身来看，影响收缩性能的因素主要有：水泥剂量、集料级配等，一直认为增大水泥剂量，会加大水稳基层的收缩性。

这主要是因为水泥水化浆体具有比较大的收缩系数，但同时应认识到水泥剂量增大后同时提高了水稳基层的抗拉强度。

温缩抗裂系数会随着水泥剂量的增加而增加，因此，在一定范围内，水泥稳定碎石随着水泥剂量的增加抗裂能力增强，采用适当的剂量可以减少裂缝数量，从而，有必要权衡这两个因素，提出适宜于某种特定集料的一个最佳剂量。

同时，混合料的结构状况影响其物理力学性能，因此集料级配也是影响收缩性能的一个重要因素。

碎石(砂砾)含量对收缩性能的影响与其在材料总体结构中的存在方式有关，在“悬浮”结构的状况下，碎石含量的增加可以降低材料的总体收缩变形，当处于“骨架接触及孔隙结构”状况下，碎石含量的变化对其收缩变形影响不显著，最后，水稳基层的级配要通过配合比试验确定。

4.2 拌和要均匀，摊铺要及时
为避免粗细集料集中或局部水泥剂量过大而产生收缩裂缝，必须采用集中厂拌法，并采取电子控制计量装置，以保证拌和的均匀性和计量的准确性。

对拌和对的水稳混和料应尽快运到施工现场，运输过程中要保证混料料的覆盖，运到现场的混合料要及时摊铺，避免混合料的水分过多蒸发而产生干缩裂缝，为消除摊铺过程中发生粗集料集中的现象，保证水稳基层的平整度，施工时应采用大型摊铺机摊铺。

4.3 严格控制含水量
为满足混合料的压实要求和混合料中水泥水化作用，混合料中必须有足够的水分，这样水稳基层才能达到设计强度，但含水量过大易产生车辙，平整度降低，增大混合料的干缩性，含水量小，混合料易松散，不易碾压成型，因此，水稳基层混合料的含水量必须通过试验来确定，并根据气温调节含水量。

4.4 严格控制碾压
混合料摊铺成型后，应该进行碾压，碾压段的长度要根据天气情况进行确定，如果气温比较高，水分蒸发快，就缩短碾压段长度，反之，可适当延长碾压段长度，防止混合料表面干燥而产生裂缝。

碾压最好在水泥初凝前完成，碾压的压实度越高，混合料固相体积越大，体积收缩越小，抵抗收缩的能力越强，但过振碾压容易造成水稳基层表面水泥浆产生收缩
裂缝，为此，在施工前应铺试验段确定出最佳碾压遍数，坚决避免过振碾压。

4.5 加强养生
水稳基层碾压完成后，即刻开始进行养生。

养生要在混合料上覆盖土工布等饱水且不污染基层覆盖材料，使混合料保持潮湿状态，养生时间不应小于7d，每天洒水不少于3遍，以免水稳基层因曝晒开裂，如果养生期水分充足，则各种水化反应和结晶作用越充分，强度越高，变形也越小，同时也可减少收缩裂缝的产生。

4.6 封闭交通
基层施工结束立刻封闭交通，养生期结束后，在温度允许的前提下，进行尽早安排稀浆封层施工。

在稀浆封层施工前不得有车辆在基层上行驶，以免破坏基层结构。

此外，水稳基层施工完毕，不宜长期暴晒，应早日进行面层施工，这是防止水稳基层产生裂缝不可忽略的因素。

导致水稳基层产生裂缝的因素很多，各因素之间又相互作用，成因较复杂，但是只要认真研究分析裂缝形成机理和产生裂缝的原因，在施工过程中的每一个环节都能按规范要求去做，并根据实际情况具体问题具体分析，就能减少或避免裂缝的产生，从而保证水泥稳定基层的强度，板体性、稳定性及耐久性，从而避免了沥青路面裂缝的产生，延长了路面的使用寿命。

Cement stabilized macadam base crack cause and
preventive measures
Abstract Explain the mechanism of cracks in cement stabilized macadam and harm caused by, based on its influence factors put forward several preventive measures, conducted a study on eliminating cracks, proposed construction notes.
Keywords Content of water content in cement stabilized crushed stone cracks of roller compacted concrete。