祁斌強(qiáng)
【摘 要】水穩(wěn)碎石具有較強(qiáng)的抗凍性能,水穩(wěn)性高,耐沖刷,因此在路面施工過(guò)程中應(yīng)用非常廣泛,但此種材料對(duì)于溫度、濕度等變化會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反應(yīng),容易引起溫度裂縫、干濕裂縫等問(wèn)題,影響施工質(zhì)量。基于此,本文對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫類(lèi)型以及成因作了總結(jié),重點(diǎn)對(duì)基層裂縫的防治方法與處理措施作了介紹,只有較好處理水泥穩(wěn)定碎石基層施工中的裂縫問(wèn)題,才能保證施工質(zhì)量,提高公路運(yùn)行性能。
【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石基層;裂縫;成因;處理;防治
在公路水泥穩(wěn)定碎石基層建設(shè)時(shí),水穩(wěn)碎石有很好的力學(xué)性能和板體性能,并且隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),其強(qiáng)度會(huì)越來(lái)越好,但若施工過(guò)程出現(xiàn)差錯(cuò)就易導(dǎo)致收縮裂痕,破壞碎石基層,從而使得路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降,影響路面的正常使用。因此在具體使用時(shí)需揚(yáng)長(zhǎng)避短,并采取有效的措施加以全面控制。
1 水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫類(lèi)型以及成因
1.1 溫縮裂縫
水穩(wěn)碎石中含有5.0%的水泥成分,且當(dāng)水泥所處的外部環(huán)境溫度或是其自身的內(nèi)部溫度發(fā)生一定變化時(shí)很容易發(fā)熱,加之當(dāng)水泥在發(fā)熱過(guò)程受到其它條件的干擾時(shí),散熱比較緩慢,而這就會(huì)因熱量無(wú)法及時(shí)散出引發(fā)內(nèi)部溫度升高,熱脹冷縮,使得內(nèi)部體積膨脹,一旦外部遇到比較寒冷的天氣時(shí),就會(huì)發(fā)生收縮,加之內(nèi)漲外縮互相作用,其會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力,而當(dāng)應(yīng)力的變化超出其自身極限抗彎拉伸強(qiáng)度時(shí),就會(huì)促使溫縮裂縫的產(chǎn)生。
1.2 干縮裂縫
水穩(wěn)碎石是在比較干燥的空氣中完成硬化處理的,伴隨著水分的流失和減少,其體積會(huì)發(fā)生收縮變形,且每間隔一段距離就會(huì)產(chǎn)干縮裂縫,同時(shí)水穩(wěn)碎石裂縫的產(chǎn)生和水泥、集料等之間存在非常緊密的關(guān)聯(lián),水泥劑量偏大,混合料在凝結(jié)硬化過(guò)程中,因水泥與水起水化反應(yīng)會(huì)消耗大量的水分,而水泥劑量越高,消耗的水分越多,其就越容易產(chǎn)生收縮,如果收縮被束縛,就很可能產(chǎn)生裂縫,而另一方面,如混合料的含水量過(guò)低就不能保證水泥穩(wěn)定碎石水化作用所需要的足夠水分,且沒(méi)法形成一定的強(qiáng)度,因此壓實(shí)度就無(wú)法保證;如果是含水量少的話,水泥穩(wěn)定碎石成型后會(huì)有多余的游離水分填充空隙,當(dāng)其揮發(fā)后,細(xì)料及水泥漿會(huì)隨水分一起上浮至表面,使之產(chǎn)生干縮裂縫。
1.3 沉降裂縫與縱向裂縫
水穩(wěn)碎石在早期的施工過(guò)程中,施工控制不當(dāng)會(huì)引起施工裂縫,而其最大的原因就是局部土基壓實(shí)度、基層壓實(shí)度沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,在重壓下產(chǎn)生了反射裂縫,且在路面上形成了高低不等的裂縫差。同時(shí)由于基層厚度增大,在分層碾壓處理時(shí)厚度比較薄弱,因此易形成縱向裂縫。
2 水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫防治方法
2.1 干縮裂縫的防治
干縮是由于水泥本身性質(zhì)所決定的,加之由于干縮作用引起水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生裂縫是不可避免的,因此為減小裂縫應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:(1)水泥摻入量的控制;水泥穩(wěn)定碎石主要解決路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度問(wèn)題,設(shè)在路面下的基層從強(qiáng)度來(lái)考慮是最為合適的。由于水泥摻入量越多,強(qiáng)度越高(指在最佳摻入量范圍內(nèi)),干縮也隨之越大,因此裂縫會(huì)更嚴(yán)重,而摻量過(guò)少會(huì)滿足不了強(qiáng)度要求,因此應(yīng)該合理控制水泥的摻入量。(2)拌和均勻;拌和不均,石料表面沒(méi)有水泥或局部水泥過(guò)多,不僅影響基層強(qiáng)度,還會(huì)因水泥過(guò)多致使干縮加大,因此拌和必須均勻,且最好采用廠拌方式。(3)摻入抗收縮外摻劑,如抗裂劑,鋼纖維等來(lái)減輕裂縫。(4)壓實(shí);碾壓過(guò)程中控制碾壓設(shè)備質(zhì)量、碾壓時(shí)間、碾壓遍數(shù)等,碾壓完成后按規(guī)范要求檢測(cè)壓實(shí)度。(5)養(yǎng)生;養(yǎng)生好壞對(duì)干縮影響非常大,為減小由于干縮引起的裂縫,加強(qiáng)養(yǎng)生與延長(zhǎng)養(yǎng)生時(shí)間是非常重要的。
2.2 溫度收縮裂縫
水泥與碎石、石粉等骨料加水拌合,運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)攤鋪、碾壓成型后,如果在這個(gè)期間由于受到養(yǎng)護(hù)不足或是晝夜溫差較大的影響,容易造成基層表面與內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的溫差,并積聚一定的收縮應(yīng)力,從而產(chǎn)生橫向開(kāi)裂,尤其是局部細(xì)集料集中,粗集料不足的離析路段,同時(shí)由于粗集料的減少會(huì)使基層結(jié)構(gòu)內(nèi)容部的內(nèi)摩擦力降低,在應(yīng)力作用下極易出現(xiàn)開(kāi)裂。因此在施工中,我們要做好對(duì)基層結(jié)構(gòu)的養(yǎng)生,并應(yīng)盡量選擇在熱季施工,以有利于水穩(wěn)碎石基層強(qiáng)度的增長(zhǎng)和減少溫縮應(yīng)力的產(chǎn)生,從而達(dá)到預(yù)防橫向裂縫產(chǎn)生的目的。
3 水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫處理措施
3.1 原材料的控制
(1)水泥;如水泥放置時(shí)間較長(zhǎng),會(huì)使受潮與石料粘結(jié)因強(qiáng)度下降產(chǎn)生裂縫,如選用終凝時(shí)間短的水泥。同時(shí)由于施工等原因,在碾壓成型時(shí)水泥已經(jīng)凝固,而此時(shí)碾壓必然會(huì)將已凝固的水泥壓裂,且水泥與碎石會(huì)產(chǎn)生脫離,即使壓的再好,水泥也無(wú)法和碎石粘在一起,最后還會(huì)影響水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量。因此應(yīng)選用終凝時(shí)間長(zhǎng)(宜在6小時(shí)以上)的普通硅酸鹽水泥,而塊硬水泥、早強(qiáng)水泥則不能選用,宜選用低標(biāo)號(hào)水泥(如32.5號(hào))。(2)碎石;碎石質(zhì)量的好壞對(duì)強(qiáng)度和穩(wěn)定性影響很大,且水泥穩(wěn)定碎石的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要靠碎石間嵌擠作用而形成。因此要求碎石壓碎值小于30%,最大粒徑不超過(guò)30mm,且碎石要干凈,級(jí)配合理,有機(jī)質(zhì)、硫酸鹽等含量均應(yīng)符合規(guī)范要求。(3)對(duì)于采石場(chǎng)表層的土石混合物在碎石生產(chǎn)加工時(shí)一定要清理干凈,且為便于清除殘土,在片石投入破碎機(jī)之前,要使用振動(dòng)傳輸帶上料機(jī),并禁止采用裝載機(jī)將土石混合物一起投入破碎機(jī),以防砂石料中泥塵含量過(guò)大,從而促使施工后期裂縫的產(chǎn)生。(4)施工材料在施工過(guò)程中要避免在強(qiáng)光下曝曬,因?yàn)樘珡?qiáng)的陽(yáng)光或太高的溫度會(huì)引起水泥穩(wěn)定碎石基層原材料的溫度升高,影響后期施工,因此可用薄膜等工具給原材料做好避陰工作。
3.2 含水量的控制
在施工期間需根據(jù)天氣情況、運(yùn)距遠(yuǎn)近,及時(shí)調(diào)整混合料的含水量,同時(shí)對(duì)于不同情況要區(qū)別對(duì)待,比如在多雨地區(qū)施工時(shí)應(yīng)設(shè)置雨棚,且須保證細(xì)集料不被雨淋,并應(yīng)根據(jù)集料的含水量及時(shí)調(diào)整用水量。其次在混合料運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)備帆布覆蓋,以防止混合料因陽(yáng)光照射失水或雨淋,且需使混合料到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)攤鋪完畢碾壓之前時(shí)的含水量略高于最佳含水量。
3.3 加強(qiáng)水穩(wěn)基層建設(shè)管理
在水泥穩(wěn)定碎石基層的施工環(huán)節(jié)中,一定要保證建設(shè)的質(zhì)量,不能出現(xiàn)豆腐渣工程建設(shè),且須提高基層的施工質(zhì)量,大量事實(shí)告訴我們,在水泥穩(wěn)定碎石基層材料的強(qiáng)度不平衡、分散化,碾壓過(guò)程的水分含量過(guò)大、壓實(shí)程度不夠等方面重視度不夠,處理得不好,就會(huì)導(dǎo)致基層的裂縫越來(lái)越多,從而影響道路安全和交通運(yùn)轉(zhuǎn)的順利。通過(guò)以上預(yù)防措施可有效降低裂縫產(chǎn)生的概率,不過(guò)裂縫現(xiàn)象很難徹底杜絕,對(duì)于已出現(xiàn)的裂縫,如果是在養(yǎng)護(hù)期間產(chǎn)生的,可通過(guò)彎沉檢測(cè)進(jìn)行測(cè)試,或者用以下措施進(jìn)行處理:(1)碾壓完成壓實(shí)度檢測(cè)合格后,需及時(shí)覆蓋薄膜養(yǎng)生,并始終保持表面濕潤(rùn),養(yǎng)生期間嚴(yán)禁車(chē)輛通行;(2)在不擴(kuò)大裂縫的前提下進(jìn)行灌縫施工。
4 總結(jié)
總之,在水穩(wěn)碎石基層路面施工過(guò)程中,要想更好的防治裂縫,就必須從原材料、施工技術(shù)、施工方式、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)方面加強(qiáng)管理,一旦出現(xiàn)裂縫,應(yīng)第一時(shí)間加以處理和改善,保證基層路面施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)要求,延長(zhǎng)道路使用壽命,從而有效降低裂縫發(fā)生率,達(dá)到基層路面的標(biāo)準(zhǔn)使用效能。
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