水泥稳定碎石的抗裂性能探讨

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1、水泥稳定碎石基层的抗裂性能探讨福建省第一公路工程公司张新平摘要：本文结合某市迎宾大道324国道改造路段中的水泥稳定碎石基层的施工实践，针对水泥稳定碎石基层开裂通病产生的原因进行分析，在水泥稳定碎石基层施工时从基层材料组成、级配范围、养生等各个环节，探讨改进水泥稳定碎石抗裂性能的方法，以减少基层裂缝的初始宽度，延缓裂缝扩展速度，有效地降低裂缝数量。关键词：水泥稳定基层级配干缩温缩抗裂性能1、引百随着公路交通量的逐渐增加，承载比不断提高，基层作为公路路面的主要承重层，其是否具有良好的使用性能、抗冲刷、耐久性和抗裂性，对整个路面的使用寿命有着十分重要的影响。目前国内半刚性基层大多采用水泥

2、稳定碎石结构，水泥稳定碎石由于具有良好的板体性、水稳性、抗冻性和承载能力强的特点，被广泛应用于高等级道路沥青路面基层中。但半刚性基层抗变形能力差，在温度和湿度变化下引起的变形极易产生裂缝，并最终反射到沥青面层，破坏其联结状态，缩短沥青路面的使用寿命。本文结合工程实践，对水稳碎石裂缝情况进行调查，通过对半刚性基层混合料配比进行合理设计，优化路面结构设计、强度验证、严格施工控制，说明是可以很好的减少和延缓基层裂缝的产生，并使半刚性基层开裂引起的路面早期损害大大降低。2、水泥稳定碎石基层开裂类型和原因分析根据水泥稳定碎石在实际工程中的使用情况及经验得出，其开裂类型主要为材料收缩开裂型和行

3、车荷载型，并两种类型交织存在。其中水泥稳定碎石受环境温度、相对湿度等外部因素以及级配、原材料组成与外加剂的相互影响等内在因素而引起的收缩开裂可分为温度收缩、干燥收缩与硬化收缩三类。摊铺后养护不及时、缺水或养护洒水量过大，随着水泥水化作用进行，容易造成水稳碎石基层失水，从而产生干缩裂缝；成型时温度较高，随着气温降低，水稳碎石基层受冷收缩，容易发生温缩裂缝。这两者均是导致水泥稳定碎石基层开裂的重要原因。因此需根据不同原因采取相应的措施，以延缓或减少水泥稳定碎石基层的开裂。3、水泥稳定碎石基层硬化收缩3.1原材料选择3.1.1在实际工程施工中，路面基层集料要求较为宽松，承包商普遍存在选用

4、材质较差的石料问题，而水泥剂量又是由水泥稳定碎石试件7天无侧限抗压强度标准决定的。如此施工单位只能增加混合料中水泥剂量，以满足设计要求。而高水泥剂量必产生高水化热，增加因此产生的收缩形变。因此必须提高集料标准，以减低水泥用量，迗到提高强度减缓开裂的目的。本项目采用的碎石的最大粒径为31.5mm,按粒径19-31.5mm，13.2-19刪，4.75-13.2mm和0-2.36mm四种规格备料。对于粗集料，制定了严格的检验标准，要求进行级配检验±10;针片状含量氺13%和压碎值检验＞28%。3.1.2细集料采用石料厂加工的水洗砂，且进行液限和塑性指数试验，要求液限小于28%,塑性小于6

5、%,有机质行列不宜超过2%。细集料含量偏多或石粉中性指数偏大，含泥量高均能导致收缩应变大，容易开裂。因此必须确保细集料洁净且含泥量少。3.1.3本工程使用的是32.5普通硅酸盐水泥，选用初凝时间3小时以上，终凝时间不小于6小时，不得用快硬水泥、早强水泥、以及受潮变质的水泥。夏季施工时，散装水泥入罐温度不得高于50°,否则应采取降温措施。3.1.4粉煤灰作为一种工程材料加入水泥稳定级配碎石中，能够起到节约水泥、改善拌和物的和易性、减少干缩率，提高后期强度、降低模量、提高极哏拉伸应变，增强抗渗性、耐久性等功效。粉煤灰选用符合规范要求，本项目采用公司过往成功经验，在配置粉煤灰掺量时依据5

6、%进行比例进行掺配。3.2水泥稳定碎石配合比比选本项目在进行配合比设计时参照《公路沥青路面设计规范》JTJD50-2006中规定的悬浮密实级配和骨架密实结构这两种类型级配，水泥剂量二者级配表如下所示：表1水稳碎石混合料的级配范围级配31.5199.54.752.360.60.075设计范围90-10067-9045-6829-5018-388-220-7悬浮A10088.871.340.620.310.54.7骨架B10077.349.630.218.39.32.83.3抗裂水泥稳定碎石强度验证居于本项目乃国道改造项目，交通量大，轴载较重，而水泥稳定碎石中水泥剂量又是影响其开裂的重

7、要因素，因此本项目采用优质花岗岩碎石材料，确保7天无侧限抗压强度不小于3.5Mpa,根据《公路路面基层施工技术规范》.TTJ034-2000要求，本次水泥剂量分别按3%,3.5%,4%,4.5%四种配比进行试验，两种级配7天无侧限抗压强度对比试验结果如下表:表2两种级配7天无侧限抗压强度对比表水泥剂量％最大干密度g•cm1最佳含水量％7天无侧哏抗压强度Mpa悬浮A骨架B悬浮A骨架B悬浮A骨架B3.02.302.314.94.72.63.13.52.312.335.05