HEC混凝土路面斷板開裂的原因及質(zhì)量管理預(yù)防措施

HEC混凝土路面斷板開裂的原因及質(zhì)量管理預(yù)防措施摘要本文文論述了HEC混凝土路面面斷板開裂的的形式及其產(chǎn)產(chǎn)生的原因，同同時提出了作作為質(zhì)量控制制的監(jiān)理部門門在施工過程程中所應(yīng)采取取的預(yù)防措施施。關(guān)鍵詞HEEC混凝土路面斷板開裂原因預(yù)防措施一、概述HEC全名高強(qiáng)強(qiáng)高耐水土體體固結(jié)劑，是是一種無機(jī)水水硬性膠凝材料。由于HEEC高強(qiáng)高耐水水土體固結(jié)劑劑混凝土路面面具有以下特特點：作為主主要指標(biāo)的抗抗折強(qiáng)度早期期強(qiáng)度高、后后期強(qiáng)度穩(wěn)定定發(fā)展，骨料料可利用開挖挖棄渣、天然然砂礫石毛料料（含泥量≤8%）。使其被被國家科技部部列為2003年國家級重重點新產(chǎn)品計計劃，而得到到廣泛運用。但但是HEC混凝土與普普通水泥混凝凝土一樣是一一種非均質(zhì)的的脆性混合材材料，其最大大的缺點是韌韌性差，抗拉拉強(qiáng)度低（與與其抗壓強(qiáng)度度相比）。HEC混凝土路路面屬于高級級路面，其剛剛性結(jié)構(gòu)的完完整性，有賴賴于結(jié)構(gòu)板塊塊本身的完整整性及其下層層結(jié)構(gòu)的整體體剛性效能。無無論是施工過過程中，還是是行車期間，防防止和處置各各類斷板開裂裂現(xiàn)象的發(fā)生生和發(fā)展，是是維持和保證證HEC混凝土路面面使用效果與與其耐久性的的最基本的要要求。但是，由由于HEC混凝土的非非均質(zhì)性、低低韌性、早強(qiáng)強(qiáng)性及現(xiàn)場環(huán)環(huán)境條件、施施工工藝與水水平的可變性性，很難完全全避免HEC混凝土路面面板的斷板與與開裂現(xiàn)象。所所以，控制HEC混凝土路面面的斷板、開開裂現(xiàn)象的出出現(xiàn)，便成為為現(xiàn)場質(zhì)量控控制的重要組組成部分。根根據(jù)近年來，HEC混凝土路面面施工質(zhì)量控控制的經(jīng)驗，以以及有關(guān)試驗驗結(jié)果的驗證證，本文著重重從HEC混凝土路面面斷板開裂的的形式、產(chǎn)生生破壞的原因因及預(yù)防處置置的措施，談?wù)勔恍\顯的的看法以供參參考。二、HEC混凝凝土路面斷板板及開裂的形形式與規(guī)律性性1、斷板（1）、運營前前（早期）斷斷板：主要發(fā)生在HEEC混凝土路面面澆筑成型初初期，其特點點是斷裂形式式及規(guī)律性明明顯，裂縫橫橫向間距4~6米不等。（2）、運營過過程中的斷板板當(dāng)路基出現(xiàn)沉降降或運行實際際荷載大于設(shè)設(shè)計荷載時，極極可能發(fā)生斷斷板，此時斷斷板的規(guī)律性性不如早期明明顯，但路面面混凝土斷裂裂的同時，多多伴有基層開開裂。2、路基不不均勻下沉產(chǎn)產(chǎn)生的斷板或或開裂當(dāng)路基發(fā)生較明明顯的不均勻勻沉降時，則則HEC混凝土路面面斷板、開裂裂將無法避免免。其特點是是：斷板、裂裂縫均不規(guī)則則，破壞性大大，甚至造成成相鄰斷塊間間的顯著高差差，裂縫明顯顯。3、基層開裂引引起的反射裂裂縫當(dāng)水泥穩(wěn)定層在在施工過程中中產(chǎn)生橫向裂裂縫時，如果果在未采取預(yù)預(yù)防與隔離措措施的情況下下繼續(xù)澆筑HEC混凝土面板板，那么在溫溫度變形的影影響下，因水水泥穩(wěn)定層斷斷板板塊的微微量位移，會會使得HEC混凝土路面面板在基層斷斷裂縫附近產(chǎn)產(chǎn)生裂縫或斷斷板。4、收縮裂縫收縮裂縫的主要要表現(xiàn)形式為為不規(guī)則短小小裂縫，其深深度一般未至至板底，但可可能在混凝土土內(nèi)部的裂縫縫長度大于表表面可見裂縫縫的長度，且且局部斷續(xù)的的裂縫在運營營的過程中，還還有進(jìn)一步延延伸及貫通的的可能。5、HEC混凝凝土板縱向裂裂縫HEC混凝土路路面板的縱向向裂縫的產(chǎn)生生主要有以下下兩種形式：：ⅰ、因路基內(nèi)管管涵部位及其其周圍回填不不密實，致使使使用過程中中路基發(fā)生不不均勻沉降而而形成沿管涵涵方向的縱向向裂縫，這類類裂縫形式規(guī)規(guī)則，且裂縫縫寬度較大，長長度較長。ⅱ、HEC路面面混凝土板強(qiáng)強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)設(shè)計通車強(qiáng)度度便開放交通通時，一般易易形成沿輪跡跡方向的多條條平行裂縫。6、誘導(dǎo)裂縫以已澆筑的半幅幅路面板為側(cè)側(cè)模的板面縮縮縫、切縫或或斷裂面已延延至側(cè)面板底底的情況下，當(dāng)當(dāng)已澆路面板板發(fā)生上述斷斷裂，且橫向向拉桿沿至新新澆混凝土中中，接縫處又又無分隔層時時，誘導(dǎo)裂縫縫極易發(fā)生。三、HEC混凝凝土路面斷板板及開裂的原原因?qū)EC混凝土土路面板的斷斷板、開裂形形式及規(guī)律性性與現(xiàn)場施工工結(jié)合起來分分析，產(chǎn)生這這些現(xiàn)象的原原因可能有以以下幾個方面面：1、氣候影響HEC高強(qiáng)高耐耐水土體固結(jié)結(jié)劑混凝土路路面與普通水水泥混凝土路路面相比具有有以下特點：：作為主要指指標(biāo)的抗折強(qiáng)強(qiáng)度早期強(qiáng)度度高、后期強(qiáng)強(qiáng)度穩(wěn)定發(fā)展展。即意味著著其早期水化化熱較一般混混凝土要大。另另一方面，路路面混凝土相相對于結(jié)構(gòu)混混凝土的蒸發(fā)發(fā)表面積要成成倍增大，從從而使其受氣氣候的影響，表表面溫度變形形也大得多。（1）、干燥氣氣候的影響。氣氣候干燥的地地區(qū)亦多風(fēng)（如如四川省九龍龍縣錦屏電站站地處甘孜州州與涼山州交交界，屬干燥燥多風(fēng)地區(qū)，最最大風(fēng)力達(dá)三三級以上），如如果外界水分分不能得以及及時補(bǔ)充，混混凝土表面水水分的喪失，回回很快造成表表面的干縮裂裂縫。（2）、溫差的的影響，當(dāng)外外界氣溫變化化較大時（如如四川省九龍龍縣錦屏電站站地處甘孜州州與涼山州交交界，晝夜溫溫差達(dá)10℃），HEC混凝土內(nèi)部部的溫差梯度度將進(jìn)一步增增加，當(dāng)其達(dá)達(dá)到一定值時時，HEC混凝土的溫溫度應(yīng)力將造造成路面板沿沿較小的斷面面開裂。（3）、高溫條條件下HEC混凝土路面面會產(chǎn)生以下下兩方面的負(fù)負(fù)面影響：①、高溫照射下下的HEC混凝土集料料，蓄大量的的熱能，使得得混凝土入模模溫度過高，從從而加劇了已已澆筑HEC混凝土早期期熱量的增加加，進(jìn)而影響響HEC混凝土內(nèi)部部應(yīng)力應(yīng)變的的平衡，形成成裂縫。②、促使混凝土土水化熱在較較短時間內(nèi)集集中產(chǎn)生，造造成混凝土強(qiáng)強(qiáng)度裂縫。2、原材料因素素（1）、砂、石石含泥量較大大。雖然HEC高強(qiáng)高耐水水土體固結(jié)劑劑混凝土路面面較之普通水水泥混凝土路路面，在砂石石料含泥量要要求方面有了了較大放寬（普普通水泥混凝凝土要求：含含泥量≤4%；HEC混凝土要求：：含泥量≤8%），但是通通過現(xiàn)場大量量試驗得出的的結(jié)果，及通通過對路面HEC混凝土與結(jié)結(jié)構(gòu)混凝土的的受力特性和和強(qiáng)度特性的的分析來看，HEC路面混凝土土所用砂、石石料的含泥量量還是應(yīng)該比比結(jié)構(gòu)混凝土土更加嚴(yán)格控控制，否則將將直接影響其其抗折強(qiáng)度及及其界面粘接接強(qiáng)度。同時時過量的粘土土含量有降低低HEC混凝土面層層耐熱性能，增增大局部混凝凝土收縮、膨膨脹的趨勢。（2）、配合比比選用不當(dāng)。作作為路面混凝凝土，其配合合比的選用，尤尤其是砂率的的選擇、水灰灰比的確定等等都直接影響響HEC混凝土的性性能。根據(jù)不不同的施工工工藝和施工機(jī)機(jī)械，應(yīng)綜合合考慮上述參參數(shù)的選擇，并并以成型后表表層砂漿層的的厚度，適當(dāng)當(dāng)調(diào)整配合比比的組成，防防止因砂漿層層過厚及混凝凝土拌制不均均勻形成的收收縮不均。（3）、集料級級配不良。不不良的集料級級配將可能造造成混凝土的的離析，粗、細(xì)細(xì)集料積聚，形形成強(qiáng)度和變變形的薄弱區(qū)區(qū)域。3、施工工藝及及施工安排造造成的HEC混凝土面板板斷板、開裂裂就施工工藝而言言，HEC混凝土路面面板形成斷板板、開裂的原原因主要有以以下幾種：(1)、混凝土土拌制不均勻勻，造成混凝凝土拌和物“夾生”，粗、細(xì)集料聚集，混混凝土凝結(jié)硬硬化過程中產(chǎn)產(chǎn)生應(yīng)力集中中的部位發(fā)生生斷板；（2）、混凝土土振搗不均勻勻，尤其是人人工澆筑振搗搗施工工藝，受受人的主觀意意識的影響，過過振、漏振現(xiàn)現(xiàn)象難以避免免，造成混凝凝土密實性不不均，近面層層砂漿厚度相相差過大，極極易形成區(qū)域域性開裂；（3）、人工及及三輥軸施工工時，提漿過過厚，使得路路面混凝土表表層稀漿厚度度過大，造成成表面干縮裂裂縫；（4）、早期養(yǎng)養(yǎng)護(hù)不及時或或養(yǎng)護(hù)方式不不當(dāng)，不能及及時補(bǔ)充或阻阻止水分的蒸蒸發(fā)，極易造造成HEC混凝土表面面開裂。施工過程中的工工藝銜接控制制不當(dāng)時，對對HEC混凝土路面面板的斷板、開開裂有以下幾幾個方面的影影響：（1）、如果施施工作業(yè)過程程不連續(xù)，則則易形成施工工冷縫。（2）、如果切切縫不及時，或或切縫深度過過深過淺，是是形成早期橫橫向斷板的主主要原因。（3）、相鄰板板各走通縫，致致使新澆筑路路面板產(chǎn)生誘誘導(dǎo)裂縫，甚甚至斷板。（4）、不良地地質(zhì)條件地段段，路基沉降降未穩(wěn)定之前前，過早澆筑筑混凝土路面面，將極易產(chǎn)產(chǎn)生路面板的的斷板、開裂裂。（5）、過早開開放交通，將將造成路面板板的縱向開裂裂。4、HEC混凝凝土材料本身身及施工要求求影響這里所說的混凝凝土材料本身身的原因，主主要是指HEC混凝土在配配置及施工過過程中方法或或工藝上的不不足，造成的的與路面混凝凝土板施工特特性或受力特特性上的矛盾盾，其主要表表現(xiàn)在：（1）、受當(dāng)前前水泥性能的的影響，混凝凝土脆性性能能的降低較難難實現(xiàn)。據(jù)有有關(guān)資料介紹紹，當(dāng)混凝土土的脆度系數(shù)數(shù)（抗壓強(qiáng)度度與抗折強(qiáng)度度之比）小于于5.7，則混凝土土具有較好的的塑性。而HEC高強(qiáng)高耐水水土體固結(jié)劑劑混凝土又具具有作為主要要指標(biāo)的抗折折強(qiáng)度早期強(qiáng)強(qiáng)度高、后期期強(qiáng)度穩(wěn)定發(fā)發(fā)展的特點。因因此，如果只只一味地追求求HEC混凝土早期期抗折、抗壓壓強(qiáng)度的提高高，而不注意意其脆性的降降低，將會損損害路面混凝凝土結(jié)構(gòu)承受受來自豎向重重力、水平?jīng)_沖擊力及抵抗抗膨脹溫度產(chǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力的的能力，這無無疑會增大路路面板斷板、開開裂的可能。（2）、路面混混凝土的抗滑滑性能有賴于于宏觀抗滑構(gòu)構(gòu)造與微觀抗抗滑構(gòu)造的共同作用用。在施工過過程中，宏觀觀的抗滑構(gòu)造造一般采用橫橫向刻槽、拉拉毛等方式。但但是，一些施施工單位為了了便于施工和和強(qiáng)調(diào)感官上上的良好視覺覺，不惜加大大提漿量來達(dá)達(dá)到抗滑構(gòu)造造深度及邊緣緣規(guī)則、表面面光滑的感官官效果，殊不不知這種做法法不僅嚴(yán)重削削弱了路面的的側(cè)向抗滑微微觀構(gòu)造的作作用，降低了了面層混凝土土的耐久性，而而且由于砂漿漿厚度的增加加，加劇了表表面收縮裂縫縫的趨勢。四、HEC混凝凝土路面開裂裂與斷板的防防治我國著名混凝土土裂縫專家周周鐵夢認(rèn)為：：“混凝土的裂裂縫是不可避避免的，但其其有害程度是是可以控制的的?！边@說明了混混凝土裂縫存存在的普遍性性和必然性，同同時也指出了了防止混凝土土裂縫的可能能性與必要性性。這對于HEC路面混凝土土這一有別于于普通混凝土土結(jié)構(gòu)物受力力特性的混凝凝土也同樣適適用。近年來來，通過對三三輥軸施工及及人工鋪筑路路面混凝土的的試驗研究及及路面施工質(zhì)質(zhì)量控制經(jīng)驗驗分析，我們們對混凝土路路面開裂、斷斷板有了進(jìn)一一步的認(rèn)識。并并且在四川錦錦屏電站九龍龍河口~錦屏一級壩壩區(qū)輔助道路路改建工程第第四標(biāo)段的施施工過程中，運運用已有的經(jīng)經(jīng)驗，對其HEC混凝土路面面段質(zhì)量進(jìn)行行了有效控制制，整個標(biāo)段段除了早期承承建單位未按按監(jiān)理工程師師要求及時采采取保溫措施施而形成的唯唯一一條溫度度裂縫以外，未未出現(xiàn)其他形形式的斷板及及裂縫現(xiàn)象。通過上述對HEEC混凝土裂縫縫、斷板現(xiàn)象象的特性及形形成原因的分分析，并結(jié)合合相關(guān)經(jīng)驗，對HEC混凝土現(xiàn)場質(zhì)量控制提一些淺顯的看法。1、HEC路面面混凝土材料料的選擇與配配合比的優(yōu)化化HEC路面混凝凝土因主要承承受豎向荷載載的作用，其其受力特性以以抗折強(qiáng)度為為主，而影響響HEC混凝土抗折折強(qiáng)度的主要要因素有，混混凝土單方水水泥用量、水水灰比、粗集集料粒徑粒形形等，在上述述材料確定后后，HEC混凝土配合合比的優(yōu)化選選擇、混凝土土的拌制方法法、澆筑工藝藝、養(yǎng)護(hù)狀態(tài)態(tài)，則是保證證混凝土強(qiáng)度度形成的關(guān)鍵鍵。因此，從從路面材料的的選擇及配合合比設(shè)計的優(yōu)優(yōu)化著手，應(yīng)應(yīng)注意以下兩兩個方面的90問題：（1）、集料的的選擇從粗骨料對混凝凝土強(qiáng)度的粒粒徑效應(yīng)方面面考慮，用語語HEC路面混凝土土的粗骨料最最大粒徑，不不宜大于40㎜，且宜采采用連續(xù)級配配的石子，細(xì)細(xì)集料宜采用用粗砂或機(jī)制制砂（混合砂砂應(yīng)調(diào)正其細(xì)細(xì)度模數(shù)達(dá)到到中粗砂標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)）。有資料表明，在在提高混凝土土耐疲勞極限限方面，礫石石仍優(yōu)于碎石石，小粒徑骨骨料優(yōu)于大粒粒徑骨料。而而影響溫度變變形的主要因因素是石料的的種類（可選選用堿性石料料，酸性石料料、石英巖較較差）、砂漿漿的總量以及及碎石的總表表面積。（2）、HECC混凝土配合合比的優(yōu)化選選擇路面混凝土的配配合比，除滿滿足強(qiáng)度耐久久性、經(jīng)濟(jì)性性指標(biāo)外，更更重要的是應(yīng)應(yīng)滿足路面混混凝土不同施施工工藝的技技術(shù)要求，在在對混凝土工工作性有重要要影響的各項項參數(shù)中，控控制混凝土拌拌和物坍落度度，選擇適宜宜的砂率，確確定合適的混混凝土含氣量量以及較小的的坍落度損失失，是保證混混凝土施工正正常進(jìn)行的關(guān)關(guān)鍵。2、合理選擇施施工工藝，嚴(yán)嚴(yán)格控制施工工過程的質(zhì)量量。良好的路面質(zhì)量量是通過嚴(yán)格格的施工質(zhì)量量控制來實現(xiàn)現(xiàn)的。無論是是機(jī)械施工，還還是人工攤鋪鋪，都必須重重視施工工藝藝與施工過程程的選擇和控控制?？傮w而言，HEEC混凝土路面面的施工工藝藝與施工過程程控制應(yīng)注意意以下幾個方方面：（1）、路基土土石方填筑工工程往往容易易在沿線涵洞洞、擋墻（尤尤其是高填方方區(qū)段的路肩肩墻）等構(gòu)造造物臺背處出出現(xiàn)壓實度不不足的現(xiàn)象，致致使以后在自自重及行車荷荷載等因素的的作用下，造造成HEC混凝土路面面脫空甚至斷斷裂現(xiàn)象。究其原因，從施施工角度來看看，路基土方方壓實施工過過程中，運土土~攤鋪~整平~碾壓過程基基本上都使用用大型施工機(jī)機(jī)械，在涵洞洞、擋墻等構(gòu)構(gòu)造物臺背處處因作業(yè)面小小，大型機(jī)械械無法發(fā)揮作作用，因而容容易形成死角角；在土方攤攤鋪時，推土土機(jī)、平地機(jī)機(jī)刀片不敢靠靠近臺背作業(yè)業(yè)，怕碰壞臺臺身或墻身，因因而往往形成成一條條未被被推平的土帶帶，壓路機(jī)自自然也就無法法壓實，即使使攤平了，壓壓路機(jī)也很難難去靠邊壓實實，所以適當(dāng)當(dāng)?shù)娜斯づ浜虾虾托⌒蛪哼呥厵C(jī)具是不可可缺少的。但但這一重要工工作往往由于于追求進(jìn)度等等因素而被承承建單位忽視視，為填方的的質(zhì)量埋下隱隱患。因此，嚴(yán)格控制制薄弱部位的的回填是控制制HEC路面混凝土土質(zhì)量的關(guān)鍵鍵。（2）、鑒于HHEC高強(qiáng)高耐水水土體固結(jié)劑劑混凝土路面面抗折強(qiáng)度早早期強(qiáng)度高、后后期強(qiáng)度發(fā)展展穩(wěn)定，即其其早期水化熱熱較一般混凝凝