水泥稳定碎石基层开裂原因和质量控制探究

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1、水泥稳定碎石基层开裂原因和质量控制探究中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1008—925X(2012)09—0116—02摘要：文章针对水泥稳定碎石基层裂缝的类型及产生的原因，提出防治措滋，以供参考。关键词：水泥稳定碎石基层裂缝随着社会的快速发展，交通量成倍的增加，交通荷载与日俱增，公路行业也日趋向高等级高要求发展。水泥稳定碎石是目前应用最为广泛的基层结构，板体性能好，可提高路面的承载力，具有强度较高、刚度较大、水稳性好而且较经济的特点，被广泛应用于修建高等级公路路面基层。但是由于水泥稳定碎石为半刚性材料，混合料中含有粉料和水泥，不可避免会产生一

2、些裂缝，水稳基层的裂缝危害较大，有的裂缝会反射到沥青面层上，造成路面的早期破坏，导致路面的使用寿命降低。因此，对水泥稳定碎石基层裂缝形成原因进行分析并制定有效的防治措施，对保证路面的使用性能，延长期使用寿命迫在眉睫。一、水泥稳定碎石基层裂缝类型及产生原因分析(一)温缩裂缝水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥，所以具有热胀冷缩的性质，在混合料硬化初期，水泥水化放出较多的热量，但散热较慢，因此其内部温度较高，使内部体积膨胀。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩相互制约，产生较大的应力。一旦应力超过其极限抗弯拉强度，将产生温缩裂缝。温缩裂缝多数是横

3、向分布。（二）干缩裂缝即水份损失产生的收缩裂缝，裂缝细小不易察觉是温缩裂缝的裂缝源。主要发生在水稳碎石基层压实成型至面层铺筑结束。面层铺筑完成后，水稳碎石基层内部水份基本不再损失，含水量有所回升且趋于平衡，干缩基本结束。（三）网状裂缝网状裂缝也叫“龟裂”，它是由于局部弯沉太大，在外力作用下产生结构性破坏的裂缝，它是一种破坏性较大的裂缝，如遇下雨，则渗水，在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹。随着时间的推移。裂纹处基层内部的水分继续蒸发。裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在外力作用下，基层呈塌陷状。（四）纵缝如果水泥稳定碎石基层在施工早期产生纵缝，一定是

4、施工控制方面引起的。其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。但道路基层7d养护期满后，如果管理维护不到位，也会产生纵缝。（五）荷载性裂缝荷载性裂缝一般发生在基层底部，往往以干缩和温缩裂缝为基础或相结合发展。由于车辆（特别是超载车辆）的反复作用，裂缝逐渐反映到面层，裂缝较稠密，个别互相联系。二、水泥稳定碎石基层裂缝防治措施（一）原材料控制（1）水泥：为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够的时间运输、摊铺和压实，应对水泥的终凝时间有限制，一般需要6〜10h。夏季施工时，气温较高，表面层的凝结硬化速度较快，水泥终凝时间应尽可能达到10ho春秋季

5、施工时水分蒸发较慢，终凝时间可缩短至6h。水泥标号不能太高，最好不要超过32.5R,采用普通硅酸盐水泥。大量的试验和研究结果显示，水泥剂量和级配是影响水泥稳定碎石基层强度的主要因素。干缩应变随着水泥剂量的增加先减小后增加，呈凹型曲线分布水泥剂量为3%〜4%时，干随应变有最小值。故水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确。（2）集料：粗集料应坚固、稳定，压碎值不大于30%,有机质含量不超过2%,硫酸盐含量不超过0.25%。碎石中含有有机质对水泥的胶结是很有害的，而硫酸盐能与结硬水泥中铝酸三钙结合产生硫酸铝酸钙，这一新生物能膨胀，使原来的体积增大，从

6、而破坏水泥稳定碎石的胶结，影响水泥稳定碎石的强度；粗集料的最大粒径不大于37.5mm,超大粒径的石料颗粒较多时，在拌和、运输和摊铺过程中易产生不易拌匀和大小料分离现象。另外过多的大石子散布在结构层表面，石子不具保水作用，水分散失很快，致使水泥缺水，而无法水解、水化，失去稳定作用，与细集料不能硬结为整体,导致混合料局部松散、强度低和不平整等质量缺陷。细集料中应严格控制0.5mm以下的含量，因为0.5mm以下的细集料常带有一定的塑性指数，含量多会直接导致水泥稳定碎石干缩应变系数大，易产生裂缝，使强度降低。(3)水：通常情况下，适合人体饮用的水都可直接用于水

7、稳拌合和养护。当不确定是否可用时，应通过试件抗压强度比对试验进行确定。(4)外掺剂：加入粉煤灰添加剂，以延长水泥的初凝时间，减少水化反应的需水量，改善水泥的性能。(一)施工配合比控制经实验得知：经过对集料为砂、碎石、水泥和集料为粉煤灰、碎石、水泥的两种配比试验，结果发现掺加粉煤灰的水泥稳定混合料和易性较好，试块易成型，成型后的试块外观较好，7天平均强度也较高。掺加中粗砂的水泥稳定混合料，7天平均强度达到了4.0〜4.IMPa,也能满足设计要求。(二)拌和质量控制(1)拌和时，根据批复的配合比调试好拌和站的生产配合比。拌和站设三个或四个料斗，各料斗出料数

8、量由调速电机控制，水泥罐仓都配备有高精度的电子动态计量器。经过计量标定，且预先调试。生产前同监