水泥穩定砂礫的抗裂措施

　　導語(yǔ)：水泥穩定碎石是以級配碎石作骨料，采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實(shí)。其壓實(shí)度接近于密實(shí)度，強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理，同時(shí)有足夠的灰漿體積來(lái)填充骨料的空隙。它的初期強度高，并且強度隨齡期而增加很快結成板體，因而具有較高的強度，抗滲度和抗凍性較好。水泥穩定碎石水泥用量一般為混合料3%～6%，7天的無(wú)側限抗壓強度可達5.0Mpa，較其他路基材料高。水泥穩定碎石成活后遇雨不泥濘，表面堅實(shí)，是高級路面的理想基層材料。

　　水泥穩定砂礫屬于半剛性基層，具有相對較高的抗壓強度和一定的抗折強度。由于其整體性好，抗凍害能力較強，材料來(lái)源廣泛和相對較低的價(jià)格，現在已廣泛應用于各個(gè)等級道路工程中。但由于水泥穩定砂礫在使用過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生較多的裂縫，限制了該基層的使用。許多國家規范規定，水泥穩定類(lèi)基層上要設置裂縫阻斷層，以阻斷水泥穩定類(lèi)基層裂縫放射到面層上來(lái)。

　　水泥穩定砂礫基層，產(chǎn)生裂縫的原因很多，下面就裂縫產(chǎn)生的原因和防治措施進(jìn)行探討。

　　1水泥劑量與材料組成影響開(kāi)裂的因素和防治措施

　　1.1選擇適合的劑量是減少裂縫出現的有效措施。普通水泥是一種干縮性材料，水泥水化結晶后，導致水泥漿收縮，影響到幾乎所有的水泥制品。水泥穩定砂礫也不例外。澳大利亞Rawlings對水泥穩定土進(jìn)行了大量的試驗。并得出了“水泥劑量對于干縮應變的影響較大，可能存在一個(gè)干縮應變最小的最佳水泥劑量”。其試驗數據表明水泥含量在4%-6%之間時(shí)干縮值較小并趨于穩定�！豆�路路面基層施工技術(shù)規范》JTJ034-93中明確指出，水泥粒料和水泥粒料土的水泥劑量在5%-6%時(shí)，其收縮系數最小，超過(guò)6%后混合料的收縮系數增大，為減少混合料的收縮性，應控制水泥劑量不超過(guò)6%。

　　1.2合理的級配是提高強度和預防裂縫的有效措施。級配良好的水泥穩定砂礫，壓實(shí)成形后整體好，密實(shí)度較大。由于顆粒間嵌鎖緊密可以得到較高的抗壓和抗折強度是一個(gè)不爭的事實(shí)。保證結構強度達到或超過(guò)設計值，是保證水泥穩定砂礫，在使用過(guò)程中能承受住行車(chē)荷載的考驗而不開(kāi)裂的必要條件。值得注意的是在注解中明確規定：集料中0.5mm以下細土有塑性指數時(shí)，小于0.075mm的顆粒含量不應超過(guò)7%該規定是減少和防止水泥穩定砂礫基層開(kāi)裂的重要措施之一。有資料表明水泥穩定集料中小于0.425mm的顆粒含量越多，其經(jīng)水泥穩定后的干縮應變值也越大。在資料提供的試驗數據中，0.425mm以下顆粒含量最少的集料和0.425mm以下顆粒含量最多的集料，經(jīng)水泥處置后90天干縮值竟相差了3.4倍之多。這一試驗結果充分說(shuō)明了集料中小于0.5mm以下物質(zhì)含量的多少，是影響水泥穩定砂礫開(kāi)裂的重要因素之一。需要引起足夠的重視。

　　2施工方法對開(kāi)裂因素的影響和防治措施。

　　2.1科學(xué)的施工方法提高水泥穩定砂礫的密實(shí)度和強度是減少裂縫的重要措施。眾所周知，在水泥穩定砂礫基層的強度不足，密實(shí)度不夠時(shí)，在車(chē)行荷載的作用下，能夠導致水泥穩定砂礫基層的開(kāi)裂。而影響水定砂礫密實(shí)度和強度的主要因素是基層含水量和碾壓終了的延遲時(shí)間。擊實(shí)工作曲線(xiàn)是每位筑路工作者都能掌握和熟悉的，其中最佳含水量是指導我們控制生產(chǎn)的重要指標。碾壓控制砂礫的含水量接近最佳含水量，是保證密實(shí)度重要一環(huán)。而水泥穩定砂礫，又具有非常獨特的個(gè)性，那就是終碾延遲時(shí)間。如圖所示：延遲時(shí)間4h

　　水泥砂礫混合料能達到的干密度只有2.18g/cm僅為無(wú)延遲時(shí)間的(2.37g/cm3)92%?其強度則從無(wú)延遲時(shí)間的5.2Mpa?降到2.1Mpa?降低了60%�？梢�(jiàn)終碾延遲時(shí)間的長(cháng)短對水泥穩定砂礫的影響是十分巨大的。國外把延遲時(shí)間定在2小時(shí)是基本可行的。能較好保證水泥穩定砂礫的密實(shí)度和強度。使密實(shí)度損失和強度損失控制在一個(gè)較好的范圍，從而提高水泥穩定砂礫的抗裂縫能力。

　　2.2充分的養生和合理的時(shí)間間隔.是減少裂縫的重要措施。試驗表明;水泥砂礫梁式試件經(jīng)7天保溫養生后，暴露在室內自然溫度和濕度下進(jìn)行風(fēng)干，試件干縮應變sd和平均干縮系數ad，都隨暴露時(shí)間的增長(cháng)而增加。水泥穩定砂礫試件，失水量在2.0%以?xún)葧r(shí)干縮性較小，而超過(guò)2.3%后混合料的干縮性急劇增加。有統計資料表明。養生期7天為晴天的路段裂縫大于100條/km，而養生期7天中平均有2.4天的陰雨天氣的裂縫小于10條/km。以上兩份資料都表明：加強水泥穩定砂礫的養生是減少裂縫產(chǎn)生的重要手段。因此，養生時(shí)間不應少于7d，養生方法可視具體情況采用灑水、覆蓋砂、灑透層油或封層等措施。確保水泥穩定砂礫含水量小于2%，以減少水泥穩定砂礫在施工后間歇式的水分流失。降低裂縫的發(fā)生機率。

　　2.3分層施工時(shí)合理的時(shí)間間隔是防止裂縫又一重要措施。統計數據表明分層施工時(shí)時(shí)間間隔在40天以上的路段，一般裂縫較為嚴重。通過(guò)對58個(gè)樣本進(jìn)行數理統計，在95%的置信水上，合理的時(shí)間間隔為10-18天。分層施工時(shí)時(shí)間間隔過(guò)長(cháng)不利于對水泥穩定砂礫水分流失的控制。分層施工時(shí)時(shí)間間隔過(guò)短，砂礫強度也相對較低，施工荷載的作用下極易產(chǎn)生裂縫。筆者對間隔時(shí)間為3-7天的市政工程進(jìn)行統計，裂縫都大于40條/km�？梢哉f(shuō)，分層施工時(shí)合理的時(shí)間間隔是防止裂縫又一重要措施。

　　2.4減少分層施工是減少裂縫，特別是龜裂裂縫產(chǎn)生的重要措施�；鶎拥暮穸纫话惆凑赵O計計算的同時(shí)結合經(jīng)驗確定。一般常見(jiàn)的有30cm、25cm、和20cm三種結構厚度。施工規范規定;用18-20t壓路機時(shí)，每層壓實(shí)厚度不應超過(guò)20cm;分層鋪筑的最小壓實(shí)厚度為10cm，下層宜稍厚。因而施工30cm和25cm的結構一般平均分為兩層施工，而20cm一次碾壓成型。統計數據結果如下：30cm結構龜裂面積分別是2.04m2/km、1.99m2/km。25cm結構龜裂面積為4.01m2/km、20cm結構龜裂面積為1.37m2/km。由于分層施工可帶來(lái)：上層結構層過(guò)薄、中間層未清理干凈造成上下結構層不連續的風(fēng)險，形成結構薄弱點(diǎn)。在行車(chē)荷載的作用下，過(guò)早的產(chǎn)生破壞。解決這一問(wèn)題的方法很簡(jiǎn)單，就是采用大噸位高效率的壓路機，施工時(shí)結構層一次成型。但實(shí)行起來(lái)有一定的困難，暫不說(shuō)與規范相抵觸。就是現有條件下，施工單位大噸位壓路設備能否具備一次壓實(shí)30cm結構層的能力，也有待于深入的研究，測定壓實(shí)機械影響深度的曲線(xiàn)等工作，都需要有大量細致深入的工作才能完成。

　　通過(guò)以上的分析和論證，水泥穩定砂礫基層裂縫相對較多的問(wèn)題，是可以通過(guò)技術(shù)措施降低和減少的。希望通過(guò)這些措施，減少和降低我省水泥穩定砂礫基層的開(kāi)裂率，延長(cháng)其使用壽命。由于水平有限，有不當指出，敬請批評指正。

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