淺談水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫控制

精品文檔-下載后可編輯淺談水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫控制[摘要]：本文通過(guò)對(duì)三種水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度要求、材料控制、級(jí)配指標(biāo)的分析，得出通過(guò)降低水泥用量、改進(jìn)混合料級(jí)配形式和控制混合料含水量等措施避免產(chǎn)生工后收縮裂縫。[關(guān)鍵詞]：水泥穩(wěn)定碎石基層水泥用量裂縫級(jí)配含水量

224省道（昆山玉山至張浦段）改建工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工在總結(jié)以往新建高等級(jí)公路防裂縫成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，客觀面對(duì)邊通車、邊施工且施工周期特別短的實(shí)際情況，提出通過(guò)降低水泥用量、改進(jìn)混合料級(jí)配形式和控制混合料含水量等措施從根本上避免水穩(wěn)基層工后收縮裂縫的產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)施工過(guò)程中的觀察及工后對(duì)已通車路段的跟蹤檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，瀝青面層頂面未發(fā)現(xiàn)因水穩(wěn)基層收縮裂縫而反射的裂縫。

一、材料要求

1、水泥

普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可用于水穩(wěn)材料的施工。一般采用P.O32.5級(jí)緩凝水泥，除一般指標(biāo)達(dá)到要求外，必須要求水泥初凝時(shí)間大于3小時(shí)，終凝時(shí)間大于6小時(shí)，快硬水泥、早強(qiáng)水泥等禁止使用。夏季水泥入罐溫度不能高于50℃。水泥材料溫度過(guò)高將直接影響混合料的凝結(jié)時(shí)間，致使混合料最大干密度產(chǎn)生衰減，從而導(dǎo)致壓實(shí)度不足，難以成型或成型后強(qiáng)度不足。

2、集料

以往高等級(jí)公路項(xiàng)目，一般要求碎石的最大粒徑為31.5mm，分別以9.5mm、4.75mm、2.36mm為分界劃分，也就是9.5-31.5mm，4.75-9.5mm，2.36-4.75mm，0-2.36mm四組粒徑的成分。同時(shí)要求石料的壓碎值不大于28%，針片狀顆粒含量宜不大于15%，粒徑小于0.6mm的細(xì)集料的液限小于28%，塑性指數(shù)小于9。

施工指導(dǎo)意見(jiàn)中如此要求是結(jié)合其水穩(wěn)基層的設(shè)計(jì)而來(lái)的，其水穩(wěn)基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度一般在4.5MPa～5.0MPa，最低不小于4.0MPa。這樣的強(qiáng)度要求，裂縫的產(chǎn)生是不可避免的，而且一般每隔20米左右一條。成型后的水穩(wěn)基層冬季后，部分裂縫反射較為明顯，經(jīng)過(guò)處理一般不會(huì)再向?yàn)r青面層蔓延。因此在施工中集料品質(zhì)及混合料級(jí)配對(duì)裂縫的影響便不再作為控制要點(diǎn)。

224省道（昆山玉山至張浦段）改建項(xiàng)目因其階段性施工的特點(diǎn)，水穩(wěn)基層有時(shí)七天不到就施工瀝青面層，反射裂縫根本沒(méi)有暴露的機(jī)會(huì)，也談不上處理裂縫，如何在各個(gè)方面防止裂縫的產(chǎn)生是水穩(wěn)基層施工的最主要問(wèn)題。因此，為防止裂縫肆虐，首先從集料質(zhì)量方面提出了嚴(yán)格的要求：

首先，要求將粗集料最大粒徑由31.5mm改至26.5mm，集料壓碎值不大于28%，針片狀顆粒的含量，對(duì)于粒徑為13.2～26.5mm檔必須

其次，在集料的含泥量控制中，要求細(xì)集料的0.075通過(guò)率小于12.5%，同時(shí)砂當(dāng)量必須>60%，粗集料的0.075通過(guò)率必須小于1.5%，以確?；旌狭?.075通過(guò)率在合格范圍之內(nèi)，減少混合料中細(xì)料與粉料的填充。

所用集料全部采用反擊式破碎機(jī)軋制成型，針片狀顆粒含量較小，且必須滿足以下單粒級(jí)配要求：

二、混合料的控制

水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的形成主要依靠三個(gè)方面：一是水泥的強(qiáng)度，取決于水泥的品質(zhì)與劑量；二是集料的強(qiáng)度，取決于石料的強(qiáng)度與良好的級(jí)配；三是混合料的內(nèi)在粘聚力，這一點(diǎn)主要通過(guò)水作為媒介來(lái)產(chǎn)生。

影響裂縫生成的因素有主要四個(gè)因素：①水泥劑量②混合料的級(jí)配③混合料的含水量④混合料

1、降低了設(shè)計(jì)強(qiáng)度，七天室內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度只要求大于3.0MPa，水泥劑量降低1～1.5%。

2、將混合料最大粒徑降至26.5mm，嚴(yán)格控制4.75mm、0.075mm通過(guò)率及原材料質(zhì)量。

以下是三種混合料級(jí)配控制范圍比對(duì)：

由上表的通過(guò)率要求來(lái)看，級(jí)配三在9.5mm以上通過(guò)率走原級(jí)配上限，偏細(xì)；而在4.75mm以下走通過(guò)率下限，即偏粗。就是減少細(xì)料與大粒徑骨料，增加中間粗集料的含量，成型后的空隙率明顯大于級(jí)配一、二，類似面層Super結(jié)構(gòu)與AC結(jié)構(gòu)的區(qū)別。級(jí)配三在混合料組成上要求極高，因此，為了保證混合料的成品質(zhì)量，必須嚴(yán)格要求集料質(zhì)量。

第一、水泥劑量

水泥含量過(guò)少，將使集料間的粘結(jié)力降低，進(jìn)而影響基層壓實(shí)度；水泥含量過(guò)高，由于內(nèi)部水化反應(yīng)，使水化熱增加，從而是內(nèi)外溫差增大，在基層內(nèi)產(chǎn)生收縮應(yīng)力使其開(kāi)裂。因此，配合比設(shè)計(jì)中水泥劑量的選擇尤為重要，建議在按不同水泥劑量分組試驗(yàn)時(shí)，可將分組水泥計(jì)劑量的間距減小，由慣例采用的0.5%改為0.2%或0.3%，劑量選用原則應(yīng)以保證強(qiáng)度的前提下盡量取小劑量進(jìn)行施工。

第二、級(jí)配

級(jí)配直接影響混合料的密實(shí)度，從而影響強(qiáng)度。細(xì)料過(guò)少，不足以填充粒料間空隙，粒間接觸的面積相對(duì)小，難以形成強(qiáng)度。

上圖中的混合料是分別由拌和場(chǎng)與施工現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行篩分的試驗(yàn)結(jié)果，可以看出壓實(shí)成型后的壓碎料1和壓碎料3比原出場(chǎng)的干拌料均有不同程度的變細(xì)現(xiàn)象，含水量為4.5%的干拌料1比含水量6.5%的干拌料3壓碎的現(xiàn)象更為嚴(yán)重。其中主要控制點(diǎn)位的2.36mm、4.75mm與9.5mm通過(guò)率變化最為明顯。

第三、含水量

含水量不足時(shí)，水泥不能在混合料中充分水化和水解，發(fā)揮不了水泥對(duì)集料的穩(wěn)定作用，影響強(qiáng)度形成。含水量過(guò)多成型后會(huì)因干縮反應(yīng)造成大量的裂縫，有的地段甚至?xí)霈F(xiàn)網(wǎng)裂現(xiàn)象。含水量大，易形成強(qiáng)度，卻特別會(huì)產(chǎn)生裂縫；含水量小，不會(huì)出現(xiàn)裂縫，但基層卻不易成型。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)224省道（昆山玉山至張浦段）改建工程水穩(wěn)基層的工程實(shí)踐，以下幾項(xiàng)措施可以從根本上防止收縮裂縫的發(fā)生：

1、適當(dāng)降低水穩(wěn)基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度，減少水泥用量。強(qiáng)度3.0MPa，水泥用量不小于3.5%。

2、改進(jìn)混合料料級(jí)配形式，具體為：最大粒徑由31.5mm改至26.5mm；4.75mm的通過(guò)率控制在28%～38%的范圍內(nèi)，實(shí)際施工中宜控制在33%左右。

3、嚴(yán)格控制原材料級(jí)配，原材料的級(jí)配在某種程度上將直接決定著混合料的級(jí)配。

4、重視水泥穩(wěn)定碎石混合