機(jī)場(chǎng)混凝土道面早期開(kāi)裂原因分析及預(yù)防措施

摘要：機(jī)場(chǎng)水泥混凝士道面開(kāi)裂損壞是機(jī)場(chǎng)道面破壞的主要形式之一，道面開(kāi)裂損壞會(huì)引起多種道面病害，將嚴(yán)重影響飛行安全。針對(duì)機(jī)場(chǎng)混凝土道面板施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象，本文分析了裂縫產(chǎn)生的原因，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，為以后類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供了參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)場(chǎng)道面；混凝土；裂縫；預(yù)防措施

改革開(kāi)放以來(lái)，民用航空事業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的新時(shí)期，民用機(jī)場(chǎng)建設(shè)得到了持續(xù)快速的發(fā)展。而道面作為機(jī)場(chǎng)道路結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其質(zhì)量的好壞直接影響到滑行速度、滑行安全和舒適程度[1]。然而由于設(shè)計(jì)考慮不足，施工和維護(hù)不當(dāng)，加之飛機(jī)起降架次的增多、新型大型飛機(jī)的使用、一些機(jī)場(chǎng)的主跑道滑行道和聯(lián)絡(luò)道提前開(kāi)裂和破損。因此必須對(duì)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面開(kāi)裂的機(jī)理進(jìn)行深入研究，探明導(dǎo)致道面開(kāi)裂的原因和癥結(jié)所在，揭示機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面開(kāi)裂規(guī)律和破壞過(guò)程，完善道面施工、管理和養(yǎng)護(hù)方法和措施，加強(qiáng)機(jī)場(chǎng)道面建設(shè)各環(huán)節(jié)相應(yīng)的技術(shù)保障，從根本上消除導(dǎo)致道面開(kāi)裂的隱患。

1 機(jī)場(chǎng)混凝土道面開(kāi)裂原因分析

機(jī)場(chǎng)道面混凝土施工中出現(xiàn)裂縫通常與混凝土承受收縮應(yīng)力有關(guān)，收縮包括熱收縮、干縮與混凝土的自身收縮。機(jī)場(chǎng)混凝土道面板產(chǎn)生收縮裂縫的原因，主要是由材料和施工兩方面的因素造成的[1]。早期裂縫的出現(xiàn)一方面會(huì)在荷載作用后引起裂縫繼續(xù)發(fā)展，加劇應(yīng)力的重分布，產(chǎn)生新的裂縫，降低道面承載力；另一方面又為地表水滲入基層和土基提供了通道，降低了基層和土基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，會(huì)加速道面板整體破壞和其他病害的產(chǎn)生。

1.1 材料原因

1.1.1 水泥

混凝土裂縫往往與水泥的品質(zhì)有關(guān)，如水泥的安定性、強(qiáng)度、細(xì)度、收縮率以及水泥的用量、使用時(shí)的溫度等有關(guān)[2]。道面混凝土所采用的水泥水化熱越高，水泥用量越大，澆筑溫度和環(huán)境溫度之差越大，混凝土面層厚度越大，混凝土道面的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)越大，所使用混凝土的收縮越大徐變?cè)叫。瑥椥阅Ａ吭酱螅瑹崤蛎浵禂?shù)越大，混凝土道面的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)越大。由于機(jī)場(chǎng)跑道一般采用高強(qiáng)混凝土，且多采用普通硅酸鹽水泥，水泥用量多，其早期強(qiáng)度高、水化熱大，因此道面容易開(kāi)裂。

1.1.2 骨料的質(zhì)量

砂石含泥量大、含雜質(zhì)過(guò)多容易使道面開(kāi)裂。當(dāng)砂石中含泥量偏大或含雜質(zhì)過(guò)多時(shí)，砂石表面所帶的雜質(zhì)、泥粉，妨礙了水泥與砂石之間的咬合粘結(jié)，弱化了砂石界面結(jié)構(gòu)，降低了界面強(qiáng)度，也降低了混凝土的強(qiáng)度，特別是降低了抗拉強(qiáng)度，因而在相同收縮應(yīng)變情況下，砂石含泥量越高的混凝土收縮變形越大，裂縫就越嚴(yán)重。

1.2 施工原因

混凝土一般在夏、秋兩季澆筑，混凝土溫度控制難。當(dāng)外界氣溫越高，混凝土的澆筑溫度也越高；外界溫度下降，尤其是驟降，也會(huì)增加外層混凝土與混凝土內(nèi)部的溫度梯度，產(chǎn)生溫差和溫差應(yīng)力。當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗該溫度應(yīng)力時(shí)，便產(chǎn)生溫度裂縫?；炷翝仓戤吅鬀](méi)有立即覆蓋塑料薄膜進(jìn)行保濕處理，也容易導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。同時(shí)如不能及時(shí)切縫，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不規(guī)則的橫向裂縫，因?yàn)榛炷習(xí)a(chǎn)生收縮變形，當(dāng)混凝土板的收縮變形超過(guò)其允許變形，板塊就會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫。

2 裂縫預(yù)防措施

2.1 材料方面

在選擇混凝土的用料上，應(yīng)盡量使用中低熱的水泥品種，合理確定配合比，充分利用混凝土的中后期強(qiáng)度，盡可能的減少水泥用量，減少水泥水化產(chǎn)生的熱量，從而控制混凝土的溫度，嚴(yán)格控制集料的級(jí)配及其含泥量，使用前對(duì)骨料中的有害雜質(zhì)，如粘土、淤泥、硫化物和有機(jī)雜質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)在使用前進(jìn)行清洗。在混凝土中摻加如粉煤灰等火山灰質(zhì)的礦物摻合料用以替代部分水泥，能顯著降低水泥用量，同時(shí)礦物摻合料的摻入可以改善細(xì)骨料的級(jí)配，進(jìn)一步改善混凝土內(nèi)部的孔隙分布，降低總孔隙率，提高其密實(shí)性，從而提高混凝土的抗摻性和耐久性。另外，選擇能調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的緩凝劑、減水劑也能有效的控制溫度裂縫的產(chǎn)生。

2.2 施工方面

機(jī)場(chǎng)道面混凝土施工時(shí)應(yīng)選擇合理的施工天氣，避開(kāi)高溫等不利天氣。攤鋪時(shí)應(yīng)盡量平整，防止振搗整平提漿過(guò)后出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象，挖高補(bǔ)低，導(dǎo)致局部漿層不均勻，從而引起收縮不均勻。在澆筑過(guò)程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行振搗以保證混凝土的密實(shí)性，振搗時(shí)，其插點(diǎn)間的間距要均勻，振搗應(yīng)快插慢拔。為增加混凝土密實(shí)度和提高抗裂性能，應(yīng)進(jìn)行二次振搗，二次振搗時(shí)間宜為澆筑后40-50min后。

養(yǎng)護(hù)是混凝土施工中一項(xiàng)關(guān)鍵的任務(wù)。通過(guò)養(yǎng)護(hù)可以使混凝土的表面保持合適的溫度和濕度、降低混凝土表面與內(nèi)部的溫差，從而防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。在混凝土攤鋪時(shí)應(yīng)蓋塑料薄膜，振搗后、抹面前也應(yīng)蓋塑料薄膜，保持濕潤(rùn)，防止表面水分的過(guò)快蒸發(fā)?；炷聊婧罂刹捎谩半p保險(xiǎn)養(yǎng)生法”，即做完面后及時(shí)在混凝士表面均勻噴灑養(yǎng)生液，以加強(qiáng)早期養(yǎng)生，減少早期水分散失，待終凝后再覆蓋無(wú)紡布并灑水養(yǎng)生，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為14～21d，養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁結(jié)構(gòu)表面露白，以防止早期裂縫的產(chǎn)生。

掌握合適的切縫時(shí)機(jī)是防止道面混凝土結(jié)構(gòu)性斷裂的關(guān)鍵。切縫過(guò)早，混凝土邊角容易受損；切縫過(guò)晚，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)會(huì)使切割困難，而且容易造成斷裂。切縫的目的是縮小混凝土道面板的長(zhǎng)度，減小其收縮變形。切縫時(shí)以不出現(xiàn)毛邊為宜，一般在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到8～10MPa時(shí)最為合適（大約在混凝土終凝后36h），對(duì)預(yù)防裂縫的產(chǎn)生是很有效的。

3 結(jié)語(yǔ)

混凝土的早期開(kāi)裂已經(jīng)成為建筑工程中的常見(jiàn)病和多發(fā)病，其形成原因是復(fù)雜多變的。雖然混凝土的裂縫是不可避免的，但有害程度是可能控制的[3]。在機(jī)場(chǎng)跑道工程施工中，以力求避免出現(xiàn)混凝土道面板質(zhì)量通病為目標(biāo)，對(duì)工程施工各階段的施工工藝及原材料質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)范和控制。只要我們采用先進(jìn)的施工工藝，合理組織，精心施工，科學(xué)安排施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，不斷實(shí)踐，不斷總結(jié)，相信混疑土道面板中的裂縫是可以得到預(yù)防和控制的。

參考文獻(xiàn)

[1]尹會(huì)軍，陳國(guó)林.機(jī)場(chǎng)道面混凝土的質(zhì)量控制[J].市政技術(shù)，2008，26(6):477-478

[2]朱仁興，許軍，許永坤，楊大志，葉勇.機(jī)場(chǎng)道面混凝土夏季施工裂縫防治措施[J].路基工程，2011，1(5):175-177

[3]于豐武，許金余，鄭福美.機(jī)場(chǎng)自密實(shí)混凝土道面板裂縫原因分析及預(yù)防措施[J].工程力學(xué)，2003，23(5):330-332

作者簡(jiǎn)介

王子驕（1978-）男，云南昆明人，工程師，從事機(jī)場(chǎng)基建及飛行區(qū)管理工作，Email:.kmairport@yeah.net。