李豐波 山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司

1 機(jī)場(chǎng)混凝土道面產(chǎn)生裂縫、斷板的原因分析

1.1 混凝土裂縫的危害

混凝土裂縫問(wèn)題已成為影響混凝土耐久性的不可救藥的“癌癥”之一。特別是在房建領(lǐng)域，鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫已成普遍現(xiàn)象。梁、板、柱無(wú)處不裂，構(gòu)件的開(kāi)裂，使混凝土的強(qiáng)度、抗凍、抗?jié)B甚至耐久性都將變得無(wú)從談起。要想解決裂縫問(wèn)題，必須首先查清致使裂縫產(chǎn)生的原因。是我們最終能成功地解決裂縫問(wèn)題必須走的第一步。但目前，由于受裂縫產(chǎn)生的原因的復(fù)雜性和我們自身技術(shù)水平等客觀條件的影響，工程界對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因的查找工作還很難說(shuō)做到了全面細(xì)致。機(jī)場(chǎng)道面混凝土因大噸位飛機(jī)滑跑、滑行特殊性，對(duì)道面混凝土的質(zhì)量要求會(huì)更加嚴(yán)格。

1.2 原材料等不良因素引起的裂縫原因

①水泥安定性不良引起的裂縫。這種在硬化的混凝土中的不均勻的體積膨脹使路面出現(xiàn)龜裂、斷板等；②因拌和物溫度過(guò)高，而出現(xiàn)“假凝”現(xiàn)象，以及內(nèi)部熱量不易散發(fā)，會(huì)使體積膨脹，引起混凝土裂開(kāi)；③骨料中有害雜質(zhì)腐蝕水泥混凝土。使水泥強(qiáng)度降低，產(chǎn)生早期裂縫加之車(chē)輛荷載等因素，裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，導(dǎo)致路面斷裂；④骨料化學(xué)反應(yīng)，破壞混凝土結(jié)構(gòu)。出現(xiàn)較深的網(wǎng)裂。⑤配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)，影響混凝土抗拉強(qiáng)度，骨料不佳、外加劑不合理的選用；⑥粗細(xì)集料含泥量過(guò)大，致使混凝土收縮增大而產(chǎn)生裂縫。⑦骨料粒徑越細(xì)，而混凝土單方用灰量、用水量增多，導(dǎo)致增大收縮量而產(chǎn)生裂縫。⑧外加劑、摻和料選擇不當(dāng)或參量不當(dāng)，將嚴(yán)重增加混凝土收縮量。

2 機(jī)場(chǎng)混凝土道面產(chǎn)生裂縫防治措施

2.1 現(xiàn)場(chǎng)施工控制措施

首先，現(xiàn)場(chǎng)澆注時(shí)振搗插入不當(dāng)、漏振、過(guò)振或振搗棒抽撤過(guò)快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；其次，澆注混凝土?xí)r風(fēng)速過(guò)大，烈日暴曬，混凝土收縮就大；再次，抹面次數(shù)過(guò)少，易產(chǎn)生收縮裂縫；最后，現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

2.2 合理選用混凝土配合比

混凝土集料用量越大，其熱膨脹系數(shù)越小，水泥漿含量越多，混凝土膨脹系數(shù)越大。因此，合理選用級(jí)配，采用水化熱較低的水泥、減少用量和單位用水量，降低混凝土膨脹值是防止溫度裂縫的主要途徑。

良好的工作性是在一定的工藝條件下，獲得結(jié)構(gòu)均勻、密實(shí)混凝土的基本保證。道面混凝土是無(wú)配筋的素混凝土薄板結(jié)構(gòu)，為滿(mǎn)足道面表面使用功能的要求，道面混凝土有起漿做面的特殊工藝，若工作性不良，必然導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)不密實(shí)、道面板平整度差、面層水灰比過(guò)大強(qiáng)度低等質(zhì)量問(wèn)題。

砂率的大小對(duì)混凝土拌合物工作性影響很大，進(jìn)而影響抗折強(qiáng)度?？拐蹚?qiáng)度隨砂率增大，呈先增后減的變化趨勢(shì)，說(shuō)明有一個(gè)最佳砂率值，且水灰比由0.40變至0.50時(shí)，最佳砂率值也由30%變至32%。

圖1砂率對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度的影響

根據(jù)混凝土體積穩(wěn)定和長(zhǎng)期耐久的要求，混凝土水泥、粉煤灰、外加劑（減水劑）、細(xì)集料（砂）、粗集料（石）中對(duì)混凝土耐久性有危害的組分如Cl-、SO42-、堿、硫酸鹽及硫化物的含量必須滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)控制指標(biāo)，且在實(shí)際情況許可時(shí)，應(yīng)盡量采用有害組分含量低的材料。水泥的安定性合格、水化放熱量應(yīng)比較低。集料的有機(jī)物和堅(jiān)固性合格，且不具有堿集料反應(yīng)活性。

為保證混凝土施工性能和物理力學(xué)性能的要求，減水劑與水泥必須有良好的相容性，新拌混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失盡可能小；集料必須具有良好的級(jí)配和形態(tài)、足夠高的強(qiáng)度、低壓碎指標(biāo)值和低泥含量、泥塊含量和云母含量；水泥和混凝土的凝結(jié)時(shí)間要滿(mǎn)足施工的需要；水泥和混凝土強(qiáng)度要滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，但不宜過(guò)分追求高早期強(qiáng)度，以避免后期強(qiáng)度發(fā)展緩慢、水化熱早期釋放過(guò)于集中、混凝土坍落度損失大等問(wèn)題。

為保證混凝土的外觀質(zhì)量，要求原材料的色澤變化小和性能穩(wěn)定、混凝土不泌水、含氣量適當(dāng)。

3 預(yù)防機(jī)場(chǎng)道面混凝土掉皮和麻面建議

通過(guò)我公司施工北疆地區(qū)烏魯木齊、伊寧、阿勒泰、那拉提、克拉瑪依等幾個(gè)成功的機(jī)場(chǎng)道面總結(jié)，預(yù)防麻面和掉皮問(wèn)題，在嚴(yán)格規(guī)范的條件下還應(yīng)對(duì)以下幾點(diǎn)控制。

3.1 水泥

首先，水泥的比表面積一般宜控制在360m2/kg～400m2/kg，比表面積過(guò)大水化反應(yīng)加快，尤其大風(fēng)、高溫天氣容易造成假凝；過(guò)小則會(huì)泌水造成板面強(qiáng)度不均引起麻面和掉皮；其次，施工前水泥溫度檢測(cè)不宜大于50℃，否則極易出現(xiàn)假凝現(xiàn)象，引起掉皮；最后，實(shí)驗(yàn)室須對(duì)每批次進(jìn)場(chǎng)水泥進(jìn)行檢測(cè)。①凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性、堿含量任何一項(xiàng)不合標(biāo)準(zhǔn)均為廢品水泥。②凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和燒失量任何一項(xiàng)不合標(biāo)準(zhǔn)為不合格水泥。③凡水泥包裝標(biāo)志的水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)廠家、出廠日期、編號(hào)不全的為不合格品。

3.2 外加劑

一方面，對(duì)外加劑與水泥的相溶性必須要進(jìn)行檢測(cè)，相溶性差會(huì)嚴(yán)重影響混凝土板面強(qiáng)度，引起麻面和掉皮；另一方面，混凝土含氣量不宜小于3.5%（前臺(tái)測(cè)），否則抗凍融差，容易引起麻面和掉皮。

3.3 粗集料（大小石）

在北疆嚴(yán)寒地區(qū)道面施工中，大石（20mm～40mm）粒徑不宜超徑（40mm規(guī)范允許累計(jì)篩余量不大于5%），粒徑增大會(huì)對(duì)混凝土的抗折強(qiáng)度降低、含氣量減小，不利于引氣，導(dǎo)致耐候性、抗凍性變差。容易引起混凝土離析，使粘聚性、均勻性變差，振搗下沉慢等不利因素，影響混凝土面層質(zhì)量。

3.4 細(xì)集料（砂）

砂的含泥量控制不宜大于1.5%，因道面的耐候性、耐久性、抗?jié)B性、抗凍性、均集于面層砂漿，砂含泥量過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響面層強(qiáng)度，容易引起掉皮和麻面（規(guī)范要求含泥量為不大于3%）。

3.5 攪拌時(shí)間及水灰比

參外加劑的混凝土攪拌時(shí)間稍長(zhǎng)，否則外加劑與混合料的均勻性差，會(huì)造成緩凝劑在板面出現(xiàn)的凝結(jié)強(qiáng)度不均，容易引起板面麻面和掉皮。水灰比大直接影響混凝土抗彎拉強(qiáng)度，水灰比小則混合料干澀提不出漿，造成板面漿體不均，容易引起掉皮。一般以滾筒前搓出的砂漿成型為宜，水灰比過(guò)大砂漿不成型，過(guò)小提不出漿。

3.6 施工環(huán)境

一方面，參外加劑混凝土，在高溫天氣（25℃以上）、大風(fēng)天氣（4級(jí)以上），不宜施工。西北地區(qū)空氣濕度小、蒸發(fā)快，板面極易假凝，導(dǎo)致混合料干澀，使混凝土板面漿體均勻性變差，不但容易掉皮，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成斷板；另一方面，下雨天氣不能施工，因水泥混凝土水化反應(yīng)初期強(qiáng)度低，抗?jié)B性差，尤其是剛做完的板面，會(huì)使板面濕脹空隙增大，經(jīng)過(guò)一個(gè)冬天產(chǎn)生掉皮和麻面，高寒地區(qū)非常明顯。

3.7 施工及工藝

施工工藝對(duì)保證道面板的質(zhì)量非常重要。

（1）通過(guò)對(duì)新疆地區(qū)多年道面施工總結(jié)，一般20:00左右施工為宜。北疆地區(qū)8～9月份空氣相對(duì)干燥，濕度有時(shí)只有50%左右，白天氣溫較高，對(duì)混凝土施工做面非常困難。

（2）針對(duì)道面麻面和掉皮問(wèn)題，總結(jié)出了一套適合西北地區(qū)的施工工藝，道面厚度在300mm以上時(shí)宜采用聯(lián)合高頻振搗器，每分鐘行走約0.7m左右。目的使混凝土振搗密實(shí)、粗集料下沉、砂漿擠出豐富便于做面。（一般振到粗集料共振，細(xì)集料液化為宜）。

（3）宜采用一至兩道平板振搗器和木行夯，目的使面層浮石振搗下沉，砂漿豐富、便于做面。

（4）采用兩道滾筒的作用：一是進(jìn)一步壓下浮石；二是提漿，保證面層漿體均勻，提高板面質(zhì)量。（將滾筒在板面來(lái)回拉動(dòng)，拉出均勻漿花后再開(kāi)始搓漿，富余砂漿用滾筒在板面上均勻刮平）。

（5）抹面采用六道抹子工藝，三道木抹，三道鐵抹。木抹的作用是：將面層浮漿壓實(shí)，用三米直尺校核板面保證平整度。（每道抹子根據(jù)氣溫情況宜間隔一段時(shí)間，使面層浮漿自然下沉再抹面，效果好）。

（6）三道鐵抹的作用是進(jìn)一步將板面砂漿壓實(shí)、擠密、收光，增強(qiáng)板面密實(shí)度，保證面層強(qiáng)度，提高板面質(zhì)量。（站坪、聯(lián)絡(luò)道工程一般上第一遍鐵抹時(shí)間：用食指按道面板約有1.5mm左右指痕，不粘手時(shí)為宜；第二遍鐵抹按板面約有1mm左右指痕時(shí)為宜；第三遍鐵抹按板面具有一定強(qiáng)度并有明現(xiàn)指痕印時(shí)為宜）。混凝土做面時(shí)禁止在板面覆蓋塑料布，這樣會(huì)造成混凝土中大量的自由水析出，降低面層漿體濃度，影響面層強(qiáng)度，造成板面顏色明顯泛白。

（7）板面養(yǎng)生

板面養(yǎng)生嚴(yán)禁使用污水和pH值小于5的水源進(jìn)行板面養(yǎng)生。道面板第一次濕水時(shí)間必須經(jīng)過(guò)試打試驗(yàn)段后在現(xiàn)場(chǎng)確定，一般以指甲刻劃板面出現(xiàn)白色痕跡，板面并有一定強(qiáng)度時(shí)方可上大水。過(guò)早會(huì)出現(xiàn)麻面、過(guò)晚會(huì)引起干縮裂紋。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要介紹了機(jī)場(chǎng)道面混凝土道面裂縫的產(chǎn)生原因，預(yù)防措施，通過(guò)我單位在北疆地區(qū)施工過(guò)的機(jī)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，提出了及預(yù)防機(jī)場(chǎng)道面混凝土施工掉皮、麻面的一些建議，但機(jī)場(chǎng)道面混凝土施工產(chǎn)生裂縫、板面掉皮、麻面是施工工藝、原材料控制、外接溫度等多種原因產(chǎn)生的，是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在今后的機(jī)場(chǎng)混凝土施工過(guò)程中還要不斷研究，總結(jié)，確保機(jī)場(chǎng)道面混凝土施工質(zhì)量控制更近一個(gè)層次。