淺談聚酯纖維在機場道面工程應(yīng)用中的施工組織

張炳瀧

（北京新機場建設(shè)指揮部，北京 102602）

1 問題的提出

隨著民航事業(yè)的快速發(fā)展，機場新建、改建、擴建項目呈年年遞增的趨勢，如何防治混凝土道面的收縮裂縫逐漸成為業(yè)內(nèi)的熱點問題。聚酯纖維是混凝土中除化學(xué)外加劑外重要的第六組分，聚酯纖維均勻分散在混凝土中，相互搭接，形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可有效改善混凝土由于收縮引起的早期開裂，降低早期損傷和內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生；混凝土凍融開裂后，聚酯纖維發(fā)揮橋接作用抑制混凝土的剝落；聚酯纖維增強混凝土的韌性，可以有效抵抗凍融過程中的周期性反復(fù)應(yīng)力效應(yīng)；由于聚酯纖維的摻入可以隔斷混凝土的毛細(xì)水通道，使凍融循環(huán)過程中自由水的流程長度縮短，產(chǎn)生的水壓力超過材料的極限抗拉強度造成破壞的幾率亦隨之變小[1]。

但添加該材料的施工工藝在施工規(guī)范中表達(dá)較為概括，也沒有現(xiàn)成的工程實例指導(dǎo)施工，因此本文通過北方某新建機場工程實例對添加該種材料的施工過程進(jìn)行了總結(jié)，希望能夠?qū)ψx者有所裨益。

2 配合比的調(diào)整

本項目設(shè)計要求水泥混凝土板設(shè)計 28d 彎拉強度為5.0MPa。混凝土最大水灰比 0.48，必須摻用引氣減水劑或引氣劑，混凝土含氣量為 4%～5%，混凝土中 FC聚酯纖維摻取量 1.4kg/m3，抗凍等級不小于 F300，最小水泥用量不小于 330kg/m3，工作性良好、無離析、無分層現(xiàn)象。因混凝土加入聚酯纖維后橋接現(xiàn)象明顯，為保證做面時其具有一定的可塑性，防止提漿時干硬性混凝土與聚酯纖維固結(jié)過快，應(yīng)在設(shè)計及規(guī)范允許情況下，適當(dāng)調(diào)整用水量，調(diào)整以滿足試驗段做面工序的有利開展為前提。根據(jù)現(xiàn)場試驗段的攤鋪情況，本項目每方混凝土材料用量見表1（相比未摻加聚酯纖維的水灰比提高了 0.2 左右）。

3 拌和站的優(yōu)化

聚酯纖維目前大多數(shù)采用的是人工投料，原因是該種材料比重較輕，如果一次性投料往往容易結(jié)團，不利于材料的分散。因此必須由人工`````````將材料散開，在傳輸帶處由人工勻速投料。這種方式無形中增加了高空落石傷人的安全風(fēng)險。另外，該處粉塵較大，道面施工時間主要又集中在夏季，在此種環(huán)境下作業(yè)工人極易受到傷害，因此現(xiàn)場結(jié)合實際在聚酯纖維加料位置搭設(shè)了安全操作平臺，搭設(shè)簡易值班室，室內(nèi)安裝空調(diào)，更好地保障作業(yè)人員人身安全，此舉可以使工人能夠全身心投入工作，保證投料的準(zhǔn)確性，提高聚酯纖維拌和的均勻性。

表1 混凝土配合比 kg/m3

4 拌和過程控制

拌和過程可以保證聚酯纖維與其他集料充分接觸，重組混凝土結(jié)構(gòu)，保證其發(fā)揮抗裂作用。首先拌和前要根據(jù)原材料特性對聚酯纖維進(jìn)行每批次不少于三次的現(xiàn)場抽檢。本項目聚酯纖維的技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 聚酯纖維的技術(shù)指標(biāo)

為提高拌和的均勻性，需要提高拌和時間。根據(jù)規(guī)范要求，加聚酯纖維應(yīng)增加攪拌 20～30s[2]。為確定最優(yōu)的拌和時間，現(xiàn)場從拌和均勻性及經(jīng)濟性兩個維度采用權(quán)重評價及綜合打分法做了評價，評價結(jié)果見表3。

表3 評價結(jié)果

根據(jù)最終確定綜合判定攪拌增加時間宜為 25s。

聚酯纖維混凝土應(yīng)采用雙臥軸強制式攪拌機進(jìn)行拌合。拌合站需嚴(yán)格控制投料數(shù)量，原材料計量允許誤差應(yīng)滿足規(guī)范的要求，聚酯纖維含量按每盤混凝土添加的聚酯纖維重量進(jìn)行檢測，每標(biāo)段每工班抽測不少于 2次。在現(xiàn)場可根據(jù)每盤投料數(shù)量要求供貨廠家按盤需重量進(jìn)行包裝，做到一包一投，減少現(xiàn)場分裝的時間及損耗。

拌和結(jié)束后需留樣對其混凝土裂縫降低系數(shù)及抗沖擊次數(shù)比進(jìn)行檢測，本項目檢測指標(biāo)見表4。

表4 聚酯纖維混凝土的技術(shù)指標(biāo)

拌和還需對聚酯纖維的分散性進(jìn)行檢測，檢測程序為：按每個攪拌設(shè)備為檢測單位，每個工作版隨機抽檢3 次；三次檢測合格后，方可確定聚酯纖維的分散性合格；若不合格，則進(jìn)行試拌、調(diào)整，直到聚酯纖維的分散性合格為止[3]。

5 施工過程組織

加入聚酯纖維混凝土施工流程見圖1[2]。

該流程與未加入聚酯纖維的混凝土施工基本一致，但由于加入聚酯纖維后會影響其和易性并且有部分聚酯纖維在水泥漿中，會影響拉毛效果，進(jìn)而降低表面紋理深度，因此本項目在拉毛做面等相關(guān)工藝上做了如下調(diào)整：

（1）拉毛刷調(diào)整

毛刷總寬度 600mm；尼龍條由之前的雙層改為單層；尼龍條直徑由之前統(tǒng)一的 3mm，改為1根白色粗條（φ4mm）與4根黃色細(xì)條（φ2mm）交替排列；白色粗條間距為 22mm，黃色細(xì)條之間凈距為 2mm；黃色細(xì)條比白色粗條短 2mm。如圖2所示。

圖1 混凝土施工流程圖

圖2 拉毛刷

（2）為了保證表觀質(zhì)量，做面抹面施工必須保證4 遍。

（3）拉毛時，由于毛刷會粘附少量的 FC 聚酯纖維，影響紋理深度，故需勤洗毛刷，控制在三刷左右洗一次。

（4）拉毛時間控制在 2～3 小時內(nèi)，現(xiàn)場拉毛根據(jù)情況適時掌握，保證混凝土表觀質(zhì)量及紋理深度達(dá)到最佳效果。

經(jīng)過調(diào)整后，道面紋理深度能保證在 0.65～0.75mm 之間，表面粗糙度得到明顯加強，從而確保跑道摩擦系數(shù)的指標(biāo)。

6 結(jié)語

加入聚酯纖維后的道面混凝土成型后表面開裂和掉邊掉角等病害會顯著減少，道面的韌性和耐久性得到提高，運行期 FOD（機場跑道異物）的產(chǎn)生會明顯減少從而提高飛機運行的安全性，并且可以減少機場道面的維護成本和難度。正是基于聚酯纖維的特性，因此在施工的各個環(huán)節(jié)都需要根據(jù)施工需求微調(diào)其物理性能，保證混凝土施工各工序的順利進(jìn)行。本文著眼于施工后臺及前臺各個環(huán)節(jié)，對需要調(diào)整的方面進(jìn)行了歸納和總結(jié)。但由于現(xiàn)場情況所限，本文并未對聚酯纖維混凝土在大風(fēng)、高濕、低溫等環(huán)境下的施工進(jìn)行總結(jié)，隨著聚酯纖維混凝土在機場道面上的逐步推廣，相信會有更多致力于解決混凝土裂縫的有識之士投身于該項工藝的推廣和優(yōu)化之中。