水泥穩定碎石基層由于它具有良好的穩定性、耐用性等優點,而被廣泛運用在公路與城市道路的建設上,成為我國應用最為廣泛的一種半剛性的基層材料之一。水泥穩定碎石存在著缺點,水泥穩定碎石脆性大且抗變形能力弱,當溫度和濕度發生變化的時候,就容易產生裂縫。裂縫的產生會導致路面的耐用性變弱,強度降低,路面會出現不平整的現象,嚴重影響了路面的美觀和行車舒適性。綜合分析公路與城市道路水泥穩定碎石基層的施工技術特點,探析路面產生裂縫的原因,并從中提出有效防治裂縫的方法,保持路面的美觀度和行車舒適度,延長道路使用壽命。
水泥穩定碎石基層產生裂縫的原因,車輛重復性荷載引發裂縫。車輛反復性荷載性裂縫通常發生在基層的底部。在車輛重復荷載的過程中,基層面底部會發生拉應力,當拉應力已經超出所用材料的強度極限時,水泥穩定碎石基層的底部就會產生裂縫。車輛荷載重復作用下,水泥穩定碎石基層的底部裂縫就會慢慢的擴大并延伸到瀝青面層,路面就會顯現出裂痕。
材料溫度脹縮性導致裂縫。水泥穩定碎石基層是一種半剛性質的材料,是由水、膠凝料和集料混合后組成的。半剛性材料的脆性很大,對溫度具有很強的敏感度,容易產生溫度性裂縫。在溫度較低的情況下,水泥穩定碎石材料就會產生膨脹收縮的反應,同時出現路面翹曲的現象。當水泥穩定碎石材料上面的溫度較下面的溫度低時,由于材料的深度不一樣,使得材料的收縮程度也不一樣,最終就會導致路面板出現翹曲的現象,引發路面分裂。路面板并不是導致路面分裂的主要原因,材料溫度的熱脹冷縮應力才是導致路面分裂的重要因素。水泥的水化過程會放出很多的熱能,而且水泥穩定碎石材料散熱能力弱,再加上瀝青表層有麻袋等雜物的覆蓋,使得水泥穩定碎石材料內部的溫度增加,從而產生膨脹的現象。而水泥穩定碎石材料外部的溫度降低就會產生冷縮的效應。熱脹冷縮的不斷交替,形成巨大的拉應力,導致水泥穩定碎石表層的開裂。
材料水分干縮引發裂縫。產生干縮性裂縫有兩個時段,一個是水泥穩定碎石在壓實成型到養護時期過程中的干縮。這段時間里,由于水泥穩定碎石材料自身水分和養護時澆水的水分被蒸發,水泥穩定碎石材料發生收縮,從而導致基層開裂。另一個就是養護時期到瀝青封層過程中的干縮。在溫度保持在穩定的狀態下,水泥穩定碎石材料從最好的含水量狀態轉變到比較干燥的狀態,干縮過程中產生基層分裂。施工不規范引起的裂縫。有些施工人員為了趕進度,搶工期,不按照施工規范進行合理施工,使得基層質量差,基層容易出現裂痕。施工人員在趕進度的過層中,忽視了原材料的質量,放松了對基層施工的質量控制,鋪筑的基層比較脆弱,很容易行車被壓壞。基層的破壞就會導致路面板的分裂。