水稳(水泥稳定碎石)取芯底部出现松散是基层施工中常见的质量缺陷,主要原因涉及材料、施工、养护及外部条件等多个方面。以下是具体原因分析及相应的直观判断:

一、 主要原因分析
1. 材料与配合比问题
水泥剂量不足或失效:底部水泥剂量偏低,或水泥受潮结块、过期,导致水化反应不充分,胶结强度不足。
集料级配不良:底部细集料(如石屑、砂)含量偏少,无法有效填充粗骨料间的空隙,形成“骨架空隙”结构,难以压实和有效粘结。
含水量不当:混合料整体含水量偏低,或底部水分在碾压前散失过快,导致水泥水化不充分,压实困难。
2. 施工工艺问题(更关键、更常见的原因)
压实不足:
碾压设备吨位不够或遍数不足:底部承受的压实功更小,若未充分压实则密实度差。
碾压时机不当:延迟碾压,混合料已初凝,可塑性下降,影响压实效果。
结构层过厚:一次摊铺过厚,振动压路机的有效压实作用难以传递到底部。
底部离析:
混合料在卸料、摊铺过程中发生粗、细集料分离,底部容易聚集粗骨料,缺少填充和粘结的细料。
下承层影响:
下承层(底基层或路基)吸收水分:干燥的下承层像“海绵”一样吸收混合料中的水分,导致底部混合料含水量不足,影响压实和水泥水化。
下承层不平整或松散:导致水稳层底部支撑不均匀,局部压实度无法保证。
接缝处理不当:工作缝或纵向接缝处处理不佳,底部往往压实不密实。
3. 养护与龄期问题
养护不到位:取芯前,未能及时、充分地进行洒水保湿养护,导致底部水泥水化反应停止,强度无法发展。
龄期不足:取芯时间过早,水泥尚未完全形成强度,尤其是底部温度和湿度条件相对较差,强度发展更慢。
4. 外部环境与取芯操作
不利天气施工:在高温、大风天气下施工,混合料水分蒸发过快,底部亦受影响。
取芯操作损伤:
钻头钝化或冷却水不足:取芯时钻头过热,烧焦或扰动芯样底部。
取芯机操作不当:进给速度过快、钻机不稳,造成底部机械破损。
起样方法粗暴:用工具强力撬出芯样,而非平稳托取,导致底部断裂松散。
二、 如何判断具体原因(简易诊断)
通过观察芯样状态,可初步推断原因:
芯样特征 更可能的原因方向
整体疏松,骨料间无粘结 水泥问题(剂量严重不足或失效)、含水量极低、未压实。
底部松散,上部密实 典型压实不足(层厚过大、碾压不够)、下承层吸水、底部离析。
松散层厚度均匀,位于底部 下承层吸水、底部普遍离析。
松散部位不规则,伴有粗骨料集中 局部严重离析。
芯样完整但底部用手可捏碎 养护不足、龄期过短,底部强度未形成。
底部有高温灼烧痕迹或破损 取芯操作不当(钻头钝、缺水)。
三、 预防与处理措施
优化材料与配比:严格控制水泥质量和剂量,优化集料级配,减少离析倾向。
加强施工控制:
确保压实:使用足够吨位的压路机,确保碾压遍数和速度。分层摊铺时,每层厚度不宜超过20cm。
预防离析:改进装卸料、摊铺工艺,减少物料分离。
处理下承层:摊铺前对下承层适量洒水湿润(但不能积水),确保其平整、密实。
控制含水量:根据天气调整,确保碾压时混合料处于更佳含水量范围。
充分养护:及时覆盖洒水养护,保持表面湿润至少7天。
保证龄期:在达到足够强度(通常7天)后再进行取芯或下一工序。
规范取芯操作:使用锋利钻头,保证充足冷却水,平稳操作,小心取放芯样。
总结来说,水稳取芯底部松散的核心症结通常在于:底部混合料因离析、水分流失或压实能量传递不足,导致其密实度和水泥水化程度低于上部。解决此问题需从优化配合比、精细化施工(重点是压实和防离析)以及保证养护条件入手。