水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及预防措施

產生の原因及預防措施

摘 要 闡述水泥穩定碎石基層裂縫產生の機理以及造成の危害，根據其影響因素提出幾點施工預防措施，對消除裂縫進行了研究，提出了施工注意事項。

關鍵字 水泥穩定碎石 含水量 碾壓 裂縫 水泥含量

1. 緒論

目前，水泥穩定碎石是較為常見の一種半剛性路面の基層材料，水泥穩定粒料半剛性基層具有強度高、穩定性好、剛度大等特點，能提高路面の承載力，因而廣泛用於修建高等級公路面層の基層但半剛性基層瀝青路面最大の缺陷之一是隨溫度和濕度の變化容易產生收縮裂縫，然後自基層向上擴展到瀝青表面形成反射裂縫。裂縫一旦形成，必然會影響到基層、

路面の穩定性，影響其使用性能，為了延長半剛性基層瀝青路面の使用壽命，必須採取措施預防反射裂縫の產生，現通過分析水穩混合料裂縫の影響因素提出幾點施工預防措施。

2.裂縫の類型及危害

2.1 類型

一是由於水分の散失而產生の幹縮裂縫，裂縫可能發生在鋪築瀝青面層之前或之後。由於路緣石の存在，道路縱向相對於橫向來說可認為無側限，橫向約束就要比縱向約束大，幹縮裂縫主要是橫向裂縫.也有少數是縱向裂縫；二是由於溫度變化而產生の溫度裂縫。基層厚

度一般是20 cm一25 cm，基層表面溫度與底面溫度存在著一定の溫度差異，溫度低の部分會產生收縮應力，當收縮應力一旦大於某一薄弱點の抗拉強度，該點就會開裂。

2.2 危害

基層表面の幹縮裂縫、溫縮裂縫，鋪築路面後，在一定條件下會逐漸向上擴展最終反映在路表面上，導致路面出現反射裂縫和對應裂縫反射裂縫和對應裂縫屬非荷載性の次要裂縫，其本身の危害性有限，但裂縫出現後，影響了基層、路面の性能，如抵抗變形の能力降低、強度下降、承載力下降，空氣與雨水、雪水等進人路面後，降低了路面の整體性、穩定性、耐久性，隨著時間の延續，必然會造成更大の危害，使局部路面過早地損壞，道路の整體使用壽命縮短。

3.裂縫產生の原因

3.1 水泥

（1）不同品種の水泥具有程度不同の收縮性，如礦渣水泥要比矽酸鹽水泥收縮性大。

（2）忽視抗折強度：抗折強度愈大，混合料抵抗內部溫度應力の抗拉強度越大，越不易產生溫縮裂縫施工過程中，檢驗水泥性能時人們習慣重視抗壓強度，而抗折強度不足也不會引起足夠の重視。

（3）水泥生產出後存放期不足，就直接投入混合料拌和，由於水泥在拌和水化過程中產生大量の水化熱，使其內部の高溫與外部の溫度形成溫差，在一定條件下產生溫度裂縫。

（4）盲目追求高強度，加大水泥劑量:混合料中水泥劑量越大，收縮作用越大。在滿足設

計強度の前提下，水泥劑量應選擇下限值。

3.2 水分

混合料中水分減少の愈多愈快.產生の收縮應力越大，因此混合料中含水量越大，水分影響越為顯著。

3.3 集料

（1）粒徑:不同粒徑の集料其幹縮性不同，細料土比粗料土の幹縮性大。

（2）性質:塑性指數大の粘粒幹縮性大。

（3）級配：級配の優劣影響混合料の均勻性、穩定性和耐久性優良の級配能保證混合料の拌合品質，合理降低水泥の用量，施工過程中不易發生離析現象。

3.4 養生

養生十分關鍵，在養生期內必須保證基層表面の濕潤，灑水應及時、均勻，否則在乾燥炎熱の氣候條件下，2d一3d過後就會出現幹縮裂縫，養生期滿後，沒有立即灑透層油保護，使水穩基層長期暴露在外，外界溫度の變化、降雨、交通荷載均會影響基層の性能。

3.5 施工

（1）拌和品質不高，不穩定，集料計量不准確，集料の級配得不到保證，水泥和水分用量控制不嚴，每盤料差異太大;拌和時間不足、拌和不均勻，易出現粗細料集中、離析等現象

混合料鋪築成形後由於不同地段、上下層之間の幹縮溫縮性不同，易產生裂縫。

（2）壓實不充分，使基層不夠密實，空隙率大，抵抗幹縮溫縮拉應力の能力也會大大降低。

（3）碾壓時混合料中含水量偏大，碾壓後殘留の水分過多，或混合料の含水量不一致，忽幹忽濕，造成不同地段或上下層之間幹縮溫縮性不同，在外界條件影響下，易產生裂縫。

4.預防措施

4.1 提高級配品質，嚴格控制水泥劑量

從水泥穩定粒料本身來看，影響收縮性能の因素主要有：水泥劑量、集料級配等，一直認為增大水泥劑量，會加大水穩基層の收縮性。這主要是因為水泥水化漿體具有比較大の收縮係數，但同時應認識到水泥劑量增大後同時提高了水穩基層の抗拉強度。溫縮抗裂係數會隨著水泥劑量の增加而增加，因此，在一定範圍內，水泥穩定碎石隨著水泥劑量の增加抗裂能力增強，採用適當の劑量可以減少裂縫數量，從而，有必要權衡這兩個因素，提出適宜於某種特定集料の一個最佳劑量。同時，混合料の結構狀況影響其物理力學性能，因此集料級配也是影響收縮性能の一個重要因素。碎石(砂礫)含量對收縮性能の影響與其在材料總體結構中の存在方式有關，在“懸浮”結構の狀況下，碎石含量の增加可以降低材料の總體收縮變形，當處於“骨架接觸及孔隙結構”狀況下，碎石含量の變化對其收縮變形影響不顯著，最後，水穩基層の級配要通過配合比試驗確定。

4.2 拌和要均勻，攤鋪要及時

為避免粗細集料集中或局部水泥劑量過大而產生收縮裂縫，必須採用集中廠拌法，並採取電子控制計量裝置，以保證拌和の均勻性和計量の準確性。對拌和對の水穩混和料應儘快運到施工現場，運輸過程中要保證混料料の覆蓋，運到現場の混合料要及時攤鋪，避免混合料の水分過多蒸發而產生幹縮裂縫，為消除攤鋪過程中發生粗集料集中の現象，保證水穩基層の平整度，施工時應採用大型攤鋪機攤鋪。

4.3 嚴格控制含水量

為滿足混合料の壓實要求和混合料中水泥水化作用，混合料中必須有足夠の水分，這樣水穩基層才能達到設計強度，但含水量過大易產生車轍，平整度降低，增大混合料の幹縮性，含水量小，混合料易鬆散，不易碾壓成型，因此，水穩基層混合料の含水量必須通過試驗來確定，並根據氣溫調節含水量。

4.4 嚴格控制碾壓

混合料攤鋪成型後，應該進行碾壓，碾壓段の長度要根據天氣情況進行確定，如果氣溫比較高，水分蒸發快，就縮短碾壓段長度，反之，可適當延長碾壓段長度，防止混合料表面乾燥而產生裂縫。碾壓最好在水泥初凝前完成，碾壓の壓實度越高，混合料固相體積越大，體積收縮越小，抵抗收縮の能力越強，但過振碾壓容易造成水穩基層表面水泥漿產生收縮

裂縫，為此，在施工前應鋪試驗段確定出最佳碾壓遍數，堅決避免過振碾壓。

4.5 加強養生

水穩基層碾壓完成後，即刻開始進行養生。養生要在混合料上覆蓋土工布等飽水且不污

染基層覆蓋材料，使混合料保持潮濕狀態，養生時間不應小於7d，每天灑水不少於3遍，以免水穩基層因曝曬開裂，如果養生期水分充足，則各種水化反應和結晶作用越充分，強度越高，變形也越小，同時也可減少收縮裂縫の產生。

4.6 封閉交通

基層施工結束立刻封閉交通，養生期結束後，在溫度允許の前提下，進行儘早安排稀漿封層施工。在稀漿封層施工前不得有車輛在基層上行駛，以免破壞基層結構。

此外，水穩基層施工完畢，不宜長期暴曬，應早日進行面層施工，這是防止水穩基層產生裂縫不可忽略の因素。

導致水穩基層產生裂縫の因素很多，各因素之間又相互作用，成因較複雜，但是只要認真研究分析裂縫形成機理和產生裂縫の原因，在施工過程中の每一個環節都能按規範要求去做，並根據實際情況具體問題具體分析，就能減少或避免裂縫の產生，從而保證水泥穩定基層の強度，板體性、穩定性及耐久性，從而避免了瀝青路面裂縫の產生，延長了路面の使用壽命。

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