劉蘇琦
【摘要】近幾年,水泥穩(wěn)定碎石廣泛應(yīng)用在市政道路工程中,有效地改善了工程質(zhì)量。本文對水泥穩(wěn)定碎石裂縫產(chǎn)生的問題,進行了分析,提出了處理的辦法。
【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定碎石;裂縫;原因;處理方法
在市政道路工程中,水泥穩(wěn)定碎石的使用十分普遍,該材料有承載能力強、抗凍性良好、使用壽命長等優(yōu)點。但是,該材料柔性差,不能抵抗大幅度的變形,所以在施工和使用的過程中,一旦對變形控制不足就容易產(chǎn)生裂縫,從而影響道路質(zhì)量,因此對穩(wěn)定碎石裂縫的成因和防治措施的研究很有必要,近幾年該課題也引起了廣泛的討論及關(guān)注。
1、水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生的原因
水泥穩(wěn)定碎石本身是半剛性材料的性質(zhì),無法避免裂縫。裂縫不僅降低了基層的剛度和結(jié)板性,還容易將裂縫反射到面層致使路面開裂,影響行車速度及安全,降低路面的使用性能。
1.1溫差大
如所在地區(qū)的晝夜溫差大或者施工時間長,會導(dǎo)致水泥內(nèi)部發(fā)生體積變化,由于熱脹冷縮,溫度高時內(nèi)部膨脹,冷卻后顆粒的收縮會容易引起收縮裂縫。伴隨著溫度的不斷變化,裂縫將會逐漸擴大延長,進而對水泥穩(wěn)定碎石的強度造成損害。
1.2拌和質(zhì)量不均勻
水泥穩(wěn)定碎石的制作需要按照一定比例對骨料進行拌和,因此拌和質(zhì)量的好壞,將直接影響到水泥穩(wěn)定碎石后期的使用效果。復(fù)合料均勻性的影響因素包括水泥比例、含水量粗細骨料比例等,這些因素都較為復(fù)雜,所以要嚴(yán)格按照要求對這些材料進行配比,控制好,使拌和質(zhì)量達到要求,若對材料比例控制不當(dāng)或者后期的拌和質(zhì)量不達標(biāo),那么在完成基層的鋪筑后,容易出現(xiàn)局部的橫向斷裂,對結(jié)構(gòu)的整體性產(chǎn)生不利的影響。
1.3水分的蒸發(fā)
在水穩(wěn)定碎石的形成過程中,由于水泥與混合料的水分不斷發(fā)生反應(yīng),所以使得水分的含量不斷減少,一旦外界溫度升高,那么水分還會不斷蒸發(fā),這樣將會導(dǎo)致碎石出現(xiàn)收縮變形現(xiàn)象,內(nèi)部將會產(chǎn)生較大壓應(yīng)力,一旦壓應(yīng)力超過碎石的極限強度后,將會在內(nèi)部形成干縮裂縫。
1.4施工工藝的影響
組成水泥穩(wěn)定碎石的主要組成材料顆粒較大,所以進行圧實時,車輛的速度將會對碎石的密度產(chǎn)生很大的影響,一旦速度過快材料將會出現(xiàn)離析,完成圧實后,造成離析后的材料級配的不連續(xù),導(dǎo)致容易裂縫。
2、水穩(wěn)裂縫的處理方法
2.1材料控制
首先,材料商需要進行有效的控制,慎重的選擇水泥標(biāo)號,已達到防止水泥穩(wěn)定碎石裂縫的出現(xiàn)。通常來講,標(biāo)號越大,相應(yīng)的水泥的收縮性越大,現(xiàn)在經(jīng)常使用的主要是硅酸鹽水泥。水泥的抵抗溫度、變形的能力和強度越強,相應(yīng)的裂縫出現(xiàn)的概率越低,所以應(yīng)該選擇初凝時間和終凝時間較長的品種。
2.2含水量控制
如果含水量過低,骨料將難以被圧實,就不能滿足工程使用的要求;如果含水量過大,那么圧實后容易形成干縮裂縫,并且隨著氣溫的增加裂縫的寬度將會相應(yīng)的增加。所以,含水量的控制應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求,并且根據(jù)氣溫變化及時調(diào)整水量。
2.3水泥用量的控制
為了滿足強度要求,一些單位強行通過提高水泥用量的方法來增大強度,雖然這種做法使得碎石剛度大大增強,但是在基層承受車輛荷載的過程中,拉應(yīng)力和拉應(yīng)變也隨之增加,就更容易出現(xiàn)裂縫。所以,要把水泥用量控制在限定范圍內(nèi),以確保必要的強度和膠凝作用,也減少裂縫的出現(xiàn)。
2.4骨料的級配
后期裂縫會因為骨料的級配產(chǎn)生較大影響,選擇骨料時應(yīng)注意最大顆粒不能超過32mm,級配要滿足設(shè)計要求,骨料配比應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范的流程進行,完成后還要對級配進行檢驗,如不滿足要求,就需要重新配置。
2.5混合料的圧實
當(dāng)混合料攤鋪到指定位置后需進行圧實處理,要在短時間內(nèi)完成這項工藝,否則將會影響碎石強度和其他性能,出現(xiàn)裂縫的概率也會隨之增加。應(yīng)結(jié)合工程的進度、環(huán)境等因素來選擇碾壓時間。如果外界溫度較高,碎石表面的水分容易快速蒸發(fā)進而出現(xiàn)裂縫,此時應(yīng)該補充適量的水分,以保持水泥穩(wěn)定碎石表面的濕度。
2.6養(yǎng)護與后期管制
為了減少材料中的水分流失,水泥穩(wěn)定碎石完成圧實后需要進行定期的養(yǎng)護,否則干縮裂縫出現(xiàn)的概率將會增加。有研究表明對水泥碎石進行定期的養(yǎng)護可以提高強度的1.5倍,而且出現(xiàn)裂縫的數(shù)量也將會大大減少。在完成基層的施工后,要對表面進行覆蓋,如果外界溫度變化過快,將會引起水泥碎石體積收縮,當(dāng)骨料強度增長小于由于熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力時,水泥穩(wěn)定隨時將會出現(xiàn)裂縫。所以,要在基層圧實完成后進行及時的養(yǎng)護,采用潮濕的材料覆蓋以減少水泥穩(wěn)定碎石中的水分流失。同時應(yīng)該對圧實后的道路進行必要的交通管制,限制行駛的車的數(shù)量,降低對基層的直接影響。
2.7基層完工后立即進行下道工序施工
在養(yǎng)護完成后的七天,要對道路進行鉆芯檢驗,以保證鉆芯的完整、密實、成型良好。交通開放后,還需要進行清掃和沖洗,以去除表面的浮漿。如果基層表面有碎石外露的現(xiàn)象,不松散強度均勻且表面略微粗糙,就達到了檢驗標(biāo)準(zhǔn)。此后噴灑稀釋瀝青或乳化瀝青形成稀釋封層,在灑完之后應(yīng)該盡快鋪筑面層,雖然瀝青有一定的保溫作用,但隨著時間的延長,半剛性基層混合料水分不斷散失從而產(chǎn)生干縮裂縫。
3、水泥穩(wěn)定碎石基層防治措施
3.1返工處理技術(shù)
盡量縮短施工間隔,盡快完成上基層,灑透油層,以免基層經(jīng)常長時間暴曬后,產(chǎn)生干縮裂縫。嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制基層強度和水泥劑量、混合料的含水量、碎石和石粉材料的含泥量,以減少基層的干縮裂縫。
3.2密封膠縫技術(shù)
及是進行填充處理,當(dāng)密封膠加熱到180攝氏度之后,黏度變得很低,灌入裂縫,將很快滲入到裂縫兩側(cè)的混合料中并融合到一起。
3.3聚酯玻纖布處治技術(shù)
聚酯玻纖布可以限制水泥穩(wěn)定碎石基層繼續(xù)開裂,并且使水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青混泥土面層在裂縫處結(jié)合力減小,又不會破壞它們的力學(xué)特征。
結(jié)語:
由于水泥穩(wěn)定碎石強度大、抗凍性強等優(yōu)點,使得其在市政道路工程中的應(yīng)用十分廣泛,但是由于收到種種外部條件的影響,如施工條件、環(huán)境變化等,如果管理不善將很容易出現(xiàn)裂縫,對材料造成不利影響。在施工過程中應(yīng)該從多個方面控制水泥穩(wěn)定碎石的裂縫,加強管理措施,以保證工程質(zhì)量達到設(shè)計要求。然而對于水泥穩(wěn)定碎石施工中的抗裂技術(shù)進行研究,能夠有效提高工程質(zhì)量,降低工程造價,值得我們進行進一步深入探討。
參考文獻:
[1]李海逢,孫小妹.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在市政道路中的實踐分析[J].中國房地產(chǎn)業(yè).2015.9