巖土工程師輔導資料：水泥穩(wěn)定碎石基(2)

　　3、水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫的控制

　　近年來，為改善瀝青路面的使用性能，對瀝青面層進行了大量研究，采用了許多新技術(shù)，如改性瀝青、SMA路面等。然而路面結(jié)構(gòu)作為一個整體，單純提高面層材料的性能難于發(fā)揮其應達到的效果，作為主要承重層，基層材料的性質(zhì)和整體質(zhì)量對瀝青路面的使用性質(zhì)和使用壽命有十分重要的影響。因此，優(yōu)質(zhì)基層不僅有利于反射裂縫的控制，而且還改善了整體性能，是合理而實用的技術(shù)途徑。

　　作為優(yōu)質(zhì)基層，水泥穩(wěn)定碎石最大的問題就是如何降低收縮裂縫。減少基層裂縫的產(chǎn)生可從4方面著手：

　　(1)降低基層材料的收縮系數(shù)，提高基層材料的抗拉強度;

　　(2)采用補償收縮措施，如摻加膨脹劑;

　　(3)采用限制收縮措施，如摻加纖維、土工織物等;

　　(4)改善約束條件，如預鋸縫、造成許多微細裂縫以及讓基層先開裂等。作為膨脹性的化學物質(zhì)，由于其實際效果受環(huán)境條件的影響，在復雜多變的路面自然條件下可能難以采用，而摻加各種加筋材料則增加施工難度、提高工程造價。降低約束則應施工實際效果出發(fā)，例如預鋸縫。由于在荷載和環(huán)境因素作用下基層預切縫縫隙處的瀝青面層產(chǎn)生應力集中，因此必須對該縫預加處理。而處理措施如何在面層施工中以及在行車荷載下保持穩(wěn)定效果卻難以控制。因此，筆者認為從材料組成設計、施工以及養(yǎng)護措施入手最為切實可行。

　　有人在總結(jié)了大量研究成果后認為應從以下4方面減少裂縫：

　　(1)控制集料中細料的含量和塑性指數(shù)，以減少水穩(wěn)集料中的粘土含量;

　　(2)在保證滿足強度要求的前提下，盡可能減小穩(wěn)定劑摻量;

　　(3)控制施工碾壓時的含水量，含水量每增加1%對基層干縮應變的影響相當于水泥劑量2-3倍;

　　(4)減少半剛性基層的暴曬時間，養(yǎng)生結(jié)束后(也可以在養(yǎng)生期間)，立即鋪筑罩面。確實，水泥穩(wěn)定碎石基層收縮的內(nèi)因主要是組分中的水泥與水，外因則是環(huán)境的溫濕度變化。因此，以上幾點是最為重要的。

　　水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫的防治措施，具體來說，主要包括以下幾方面：

　　(1)材料組成設計

　　首先是原材料的優(yōu)選。選用合適的水泥，一般來說，C3A含量大、細度較細、石膏含量不足及S03含量小的水泥收縮較大。選用含泥量小、結(jié)構(gòu)致密、吸水率小、彈性模量較大的骨料。在普通骨料范圍內(nèi)，砂巖骨料的收縮最大，石灰?guī)r和石英巖的干縮都較小。摻用質(zhì)量好、顆粒細的粉煤灰。加入新型外加劑，如能減少混凝土收縮率的外加劑——減縮劑?；炷翜p縮劑的化學組成主要為聚醚或聚醚類衍生物，它幾乎不存在水泥適應性問題，且與其它外加劑有良好的相容性。

　　其次是良好的配合比設計。通過級配的合理調(diào)整，盡可能采用骨架密實型結(jié)構(gòu)，減少水泥含量，降低單方用水量，增加粗骨料的相對含量。

　　(2)施工控制

　　實踐證明，水泥穩(wěn)定碎石基層開裂的幾率和程度，顯著受現(xiàn)場施工控制的影響，在一定程度上也是施工組織管理、施工工藝水平的反映。只有在良好的施工前提下，減縮措施的效果才能得到反映。施工控制的主要內(nèi)容是加強集料的組織管理，保證集料級配與實驗室配合比相符、水泥劑量準確，保持基層材料強度的均勻性，控制碾壓層的厚度和含水量，提高基層的壓實度和整體穩(wěn)定性，并注意合理的養(yǎng)生。

　　實際上，許多收縮裂縫是由于不注意養(yǎng)生造成的。水分蒸發(fā)過大，或者時干時濕，甚至長時間暴曬。水泥穩(wěn)定碎石在強度形成過程中，需要消耗水分，尤其是在強度形成初期，養(yǎng)護不良則收縮性大，同時材料自身的抗拉強度低，極易形成裂縫。因此，在鋪筑瀝青混凝土下面層前，要隨時做好基層的養(yǎng)護工作。

　　4、結(jié)語

　　路面裂縫影響路面美觀、消弱整體穩(wěn)定性和平整度，并且由于水分的滲透，降低基層與土基的承載力，從而加劇路面破壞，縮短使用壽命。要根據(jù)具體情況，采用不同的措施防治半剛性基層裂縫。從結(jié)構(gòu)設計、材料設計、厚度計算和工藝設計多方面綜合考慮。

　　采用水泥穩(wěn)定碎石基層符合我國的半剛性路面“強基薄面”的結(jié)構(gòu)特點，并且應用范圍廣泛。要徹底消除半剛性基層裂縫可能相當困難，但從基層材料本身出發(fā)，采用新材料、新工藝來探討減少反射裂縫的措施或許更為有效，技術(shù)也更合理，經(jīng)濟上更能被接受。

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