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摘要：基于二灰碎石在公路建设中的优点，目前，在国内的公路建设中得到了广泛的应用，不过基于材料自身性质，存在着一些建筑问题，本文详细介绍了二灰碎石基层裂缝成因及防治措施。
关键字：二灰碎石基层原因防治措施
二灰碎石基层具有强度高、刚度大、板体性强、稳定性好、造价较低等优点，因而被广泛应用于高等级公路路面工程中。然而，由于半刚性基层材料本身的特点，容易产生收缩裂缝，加上可能出现的设计和施工中各种因素的偏差影响，工程界普遍认为，二灰碎石基层的裂缝是不可避免的，工程实际情况也基本如此，已成为工程界关注的难题。造成了经济损失和不良社会影响。目前，国内外工程界都在研究探索解决这一难题的有效方法。
一、二灰碎石基层裂缝形成的原因
二灰碎石基层的强度形成是石灰在碱性环境下与粉煤灰中的活性物质发生化学反应，
反应后生成大量胶凝物，这些物质相互粘连、胶结，形成具有一定强度的致密结构，该反应在有水分的条件下持续进行，其宏观表现就是强度随龄期的增长而增长，其反应过程跟混凝土的水化过程基本原理相似。因此，二灰碎石路面基层、底基层的裂缝形成可以从干燥收缩及温度收缩两个方面。
首先，干燥收缩机理干燥收缩是指半刚性基层材料因内部水分损失而引起体积收缩的现象，其基本原因是由于水分的蒸发而产生毛细现象，“吸附水分及分子间作用”，矿物晶体或胶凝体的“层问水作用”以及“碳化脱水作用”而引起整体宏观体积发生变化，进而产生裂缝。
其次，温度收缩机理半刚性基层材料是由固相(组成其空间骨架结构的原材料)、液相(存在于固相层面与空隙中的水和水溶液)、气相(存在于空隙中的空气)组成。所以，半刚性基层材料的外观胀缩性是其基本体的固、液、气相的不同温度收缩性的综合效应。一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略。因此半刚性基层材料的胀缩性可主要从固相胀缩、液相胀缩以及两者的综合作用三方面进行研究。就组成固相的矿物而言，原材料各矿物一般有较小的收缩性，其中粘土矿物的收缩性较大，粉煤灰的收缩性最小：而胶结物，具有较大的温度收缩性。从以上分析可知：①固相部分的收缩系数取决于各固相的成分及其含量配比；②随着化学反应，新生物结晶硬化，半刚性基层材料收缩系数将不断增大；③水对半刚性基层材料的胀缩性影响极大，当温度高于冰点时，水的存在会使材料的收缩系数显著增大；④半刚性基层材料强度的增长，又会在一定程度上制约水的作用。由此可见水是造成二灰碎石收缩量大的主要原因，因而施工控制时应严格控制施工碾压含水量。另一方面
如在二灰碎石材料中添加活性物質，起到膨胀及增密作用，一定程度上可以减少收缩，提高质量。
二、二灰碎石基层裂缝的防治措施
从裂缝调查和成因分析来看，裂缝的产生有基层本身的内在原因这是主体，是主要方面。还有软土地基，含路堤不均匀沉降的原因，这是外界因素，是次要方面。但却是重要的组成部分，公路工程是一项系统工程，它历经设计、生产、施工和管理各个阶段，涉及诸多的专业面，各个环节都是相互关联/相互影响的。因此，必须采取综合治理的预防措施，做到各个环节严格把关，才能确保工程各阶段质量和总体质量，若仅从某一方面着手解决基层裂缝问题，只能取得局部效果。针对性地提出相关的防治措施。
（一）控制原材料质量
原材料控制是源头控制，根据设计确定的几档粒级要求进料，拌和厂应设置专门的堆料场，按不同的粒级分隔堆放，不能混杂，有条件时要有防止雨淋的覆盖措施，尤其是细集料必须覆盖。二灰堆放严禁雨淋，不覆盖。这样，既可掌握好级配，又利于控制施工含水量，此外，堆料场的场地应整平碾压并作硬化处理，四周应开沟排水，避免车辆进出时污染和影响原材料质量。
（二）控制施工最佳含水量
实践证明，半刚性基层所产生的裂缝，很大程度上是由于施工含水量控制不够准确和养生不当所产生的干缩裂缝所引起。混合料含水量的大小对混合料的强度和干缩应变或基层干缩裂缝都会有很大影响。因此，施工中必须严格控制最佳含水量，控制在最佳含水量状态下进行碾压，含水量过大，易形成弹簧，无法压实，只能采用翻晒等措施。待含水量降低后再碾压，影响施工进度和质量，容易产生干缩裂缝。通常碾压时的含水量应掌握宁低勿高的原则。施工中，由于粉煤灰进料大多为湿灰，往往含水量较大，直接影响混合料含水量控制及拌和质量，通过适当改进施工方法来控制含水量。如可以采用石灰和粉煤灰先用装载机掺配，再用厂拌拌和均匀一次，然后与集料进行混合拌和的方法$这样在混合料拌和前，石灰消解吸收了粉煤灰中的水分，可以较好地控制混合料的含水量。
（三）控制养生时间
通过合适的养生，才能使基层达到强度要求，养生不当，将会影响基层形成板体结构，甚至前功尽弃，规范要求碾压完成后的第2d或第3d/开始养生。养生期一般为7d。应根据气候不同来掌握和调整。夏季高温时，混合料失水和强度增长均很快，待第2d或第3d开始养生已过迟，收缩裂缝很有可能已经形成。因此，可掌握在基层碾压完成达到初凝强度后或控制在不超过12h开始养生，而在春秋季节温度较低，由于强度增长缓慢，7d养生期太少，应延长为10d左右，洒水养生的原则是应始终保持基层表面的潮湿状态，防止曝晒开裂。
（四）控制施工气温
施工气温已作为强制性条文，给予规定必须严格执行，当施工时的日最低气温低于10℃时，应在混合料中添加早强剂提高其早期强度，采用外掺，水泥能获得较好的早强效果，可使混合料和龄期的抗压强度，增强抗裂性能，基层完成后，若待第2年春季开始施工沥青混凝土面层，期间经过1个漫长的冬季，必然会产生收缩变形，建议调整当年施工基层次年施工沥青混凝土面层的常规习惯做法，在当年先铺筑沥青混凝土面层的下面层可避免或极大地减少基层产生收缩裂缝。
（五）控制层间结合质量
人们通常只注意沥青混凝土面层的层间及面层与基层之间的结合质量，却很少考虑基层和底基层本身的层间结合问题，基层设计较厚，一般都是分层施工，具有7个结合面，必须使这几层成为一个整体的受力结构层，才能具有较好的质量和较高的承载力。为此，应将每个结合面做成粗糙露骨的表面。如为连续施工时，应将下层的表面打毛，如为非连续施工时，二灰碎石层可在养生期结束后，先让施工车辆通行，磨去表面的二灰薄层，使混合料中的粗集料外露，在层间形成咬合嵌锁作用，使之牢固粘结，避免形成滑动面，通过增强层间的结合力，提高了基层和底基层的整体强度，同时可约束基层的收缩应变，抑制半刚性材料收缩裂缝的产生。
参考文献：
【1】胡兆德，道路抗裂缝剂研究应用[期刊论文]-公路 2009
【2】王晓海，二灰稳定再生集料基层抗压强度正交试验研究[期刊论文]-现代交通技术 2009
【3】何湘宁，对水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因分析及处治方法-四川建材 2008
【4】周清，软基路段水泥稳定碎石基层裂缝处治方法[期刊论文]-中外公路 2008
关键字：二灰碎石基层原因防治措施
二灰碎石基层具有强度高、刚度大、板体性强、稳定性好、造价较低等优点，因而被广泛应用于高等级公路路面工程中。然而，由于半刚性基层材料本身的特点，容易产生收缩裂缝，加上可能出现的设计和施工中各种因素的偏差影响，工程界普遍认为，二灰碎石基层的裂缝是不可避免的，工程实际情况也基本如此，已成为工程界关注的难题。造成了经济损失和不良社会影响。目前，国内外工程界都在研究探索解决这一难题的有效方法。
一、二灰碎石基层裂缝形成的原因
二灰碎石基层的强度形成是石灰在碱性环境下与粉煤灰中的活性物质发生化学反应，
反应后生成大量胶凝物，这些物质相互粘连、胶结，形成具有一定强度的致密结构，该反应在有水分的条件下持续进行，其宏观表现就是强度随龄期的增长而增长，其反应过程跟混凝土的水化过程基本原理相似。因此，二灰碎石路面基层、底基层的裂缝形成可以从干燥收缩及温度收缩两个方面。
首先，干燥收缩机理干燥收缩是指半刚性基层材料因内部水分损失而引起体积收缩的现象，其基本原因是由于水分的蒸发而产生毛细现象，“吸附水分及分子间作用”，矿物晶体或胶凝体的“层问水作用”以及“碳化脱水作用”而引起整体宏观体积发生变化，进而产生裂缝。
其次，温度收缩机理半刚性基层材料是由固相(组成其空间骨架结构的原材料)、液相(存在于固相层面与空隙中的水和水溶液)、气相(存在于空隙中的空气)组成。所以，半刚性基层材料的外观胀缩性是其基本体的固、液、气相的不同温度收缩性的综合效应。一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略。因此半刚性基层材料的胀缩性可主要从固相胀缩、液相胀缩以及两者的综合作用三方面进行研究。就组成固相的矿物而言，原材料各矿物一般有较小的收缩性，其中粘土矿物的收缩性较大，粉煤灰的收缩性最小：而胶结物，具有较大的温度收缩性。从以上分析可知：①固相部分的收缩系数取决于各固相的成分及其含量配比；②随着化学反应，新生物结晶硬化，半刚性基层材料收缩系数将不断增大；③水对半刚性基层材料的胀缩性影响极大，当温度高于冰点时，水的存在会使材料的收缩系数显著增大；④半刚性基层材料强度的增长，又会在一定程度上制约水的作用。由此可见水是造成二灰碎石收缩量大的主要原因，因而施工控制时应严格控制施工碾压含水量。另一方面
如在二灰碎石材料中添加活性物質，起到膨胀及增密作用，一定程度上可以减少收缩，提高质量。
二、二灰碎石基层裂缝的防治措施
从裂缝调查和成因分析来看，裂缝的产生有基层本身的内在原因这是主体，是主要方面。还有软土地基，含路堤不均匀沉降的原因，这是外界因素，是次要方面。但却是重要的组成部分，公路工程是一项系统工程，它历经设计、生产、施工和管理各个阶段，涉及诸多的专业面，各个环节都是相互关联/相互影响的。因此，必须采取综合治理的预防措施，做到各个环节严格把关，才能确保工程各阶段质量和总体质量，若仅从某一方面着手解决基层裂缝问题，只能取得局部效果。针对性地提出相关的防治措施。
（一）控制原材料质量
原材料控制是源头控制，根据设计确定的几档粒级要求进料，拌和厂应设置专门的堆料场，按不同的粒级分隔堆放，不能混杂，有条件时要有防止雨淋的覆盖措施，尤其是细集料必须覆盖。二灰堆放严禁雨淋，不覆盖。这样，既可掌握好级配，又利于控制施工含水量，此外，堆料场的场地应整平碾压并作硬化处理，四周应开沟排水，避免车辆进出时污染和影响原材料质量。
（二）控制施工最佳含水量
实践证明，半刚性基层所产生的裂缝，很大程度上是由于施工含水量控制不够准确和养生不当所产生的干缩裂缝所引起。混合料含水量的大小对混合料的强度和干缩应变或基层干缩裂缝都会有很大影响。因此，施工中必须严格控制最佳含水量，控制在最佳含水量状态下进行碾压，含水量过大，易形成弹簧，无法压实，只能采用翻晒等措施。待含水量降低后再碾压，影响施工进度和质量，容易产生干缩裂缝。通常碾压时的含水量应掌握宁低勿高的原则。施工中，由于粉煤灰进料大多为湿灰，往往含水量较大，直接影响混合料含水量控制及拌和质量，通过适当改进施工方法来控制含水量。如可以采用石灰和粉煤灰先用装载机掺配，再用厂拌拌和均匀一次，然后与集料进行混合拌和的方法$这样在混合料拌和前，石灰消解吸收了粉煤灰中的水分，可以较好地控制混合料的含水量。
（三）控制养生时间
通过合适的养生，才能使基层达到强度要求，养生不当，将会影响基层形成板体结构，甚至前功尽弃，规范要求碾压完成后的第2d或第3d/开始养生。养生期一般为7d。应根据气候不同来掌握和调整。夏季高温时，混合料失水和强度增长均很快，待第2d或第3d开始养生已过迟，收缩裂缝很有可能已经形成。因此，可掌握在基层碾压完成达到初凝强度后或控制在不超过12h开始养生，而在春秋季节温度较低，由于强度增长缓慢，7d养生期太少，应延长为10d左右，洒水养生的原则是应始终保持基层表面的潮湿状态，防止曝晒开裂。
（四）控制施工气温
施工气温已作为强制性条文，给予规定必须严格执行，当施工时的日最低气温低于10℃时，应在混合料中添加早强剂提高其早期强度，采用外掺，水泥能获得较好的早强效果，可使混合料和龄期的抗压强度，增强抗裂性能，基层完成后，若待第2年春季开始施工沥青混凝土面层，期间经过1个漫长的冬季，必然会产生收缩变形，建议调整当年施工基层次年施工沥青混凝土面层的常规习惯做法，在当年先铺筑沥青混凝土面层的下面层可避免或极大地减少基层产生收缩裂缝。
（五）控制层间结合质量
人们通常只注意沥青混凝土面层的层间及面层与基层之间的结合质量，却很少考虑基层和底基层本身的层间结合问题，基层设计较厚，一般都是分层施工，具有7个结合面，必须使这几层成为一个整体的受力结构层，才能具有较好的质量和较高的承载力。为此，应将每个结合面做成粗糙露骨的表面。如为连续施工时，应将下层的表面打毛，如为非连续施工时，二灰碎石层可在养生期结束后，先让施工车辆通行，磨去表面的二灰薄层，使混合料中的粗集料外露，在层间形成咬合嵌锁作用，使之牢固粘结，避免形成滑动面，通过增强层间的结合力，提高了基层和底基层的整体强度，同时可约束基层的收缩应变，抑制半刚性材料收缩裂缝的产生。
参考文献：
【1】胡兆德，道路抗裂缝剂研究应用[期刊论文]-公路 2009
【2】王晓海，二灰稳定再生集料基层抗压强度正交试验研究[期刊论文]-现代交通技术 2009
【3】何湘宁，对水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因分析及处治方法-四川建材 2008
【4】周清，软基路段水泥稳定碎石基层裂缝处治方法[期刊论文]-中外公路 2008