機(jī)場混凝土道面常見裂縫生成原因及防治措施研究

王 烜

（蘭州瑞原混凝土有限公司，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因分為外部原因和內(nèi)部原因兩大類，其中外部原因包括使用場景，使用環(huán)境特點(diǎn)。內(nèi)部原因包括材料特性，制備方法，養(yǎng)護(hù)方式。由于機(jī)場混凝土路面的占地面積很大，大體積混凝土很難完全避免由于內(nèi)部溫度差異導(dǎo)致的裂縫生成情況，所以后期的及時(shí)養(yǎng)護(hù)成為了控制裂縫問題的關(guān)鍵。尤其是在冬季，由于外部氣溫較低，如果工作人員不能及時(shí)對裂縫進(jìn)行控制，就可能出現(xiàn)凍漲現(xiàn)象。而且裂縫形成給水分滲入也創(chuàng)造了條件，另外裂縫的存在導(dǎo)致原有的應(yīng)力分配模式被改變，加劇了變形的程度。

1 機(jī)場混凝土道面裂縫的類型及開裂機(jī)理

1.1 早期裂縫的類型及開裂機(jī)理

對于混凝土路面來說，其在早期出現(xiàn)裂縫的主要原因是由于原材料自身的屬性特點(diǎn)或者是在材料制備過程中，工作人員未能正確安全合適的水灰比進(jìn)行調(diào)試導(dǎo)致的，除此之外還有一些原因包括施工溫差、施工工藝、切縫時(shí)機(jī)等，這些原因全都?xì)w于內(nèi)部原因中，對于混凝土材料自身的性能和效果會(huì)產(chǎn)生持久的影響。但同時(shí)控制方法也較為統(tǒng)一，只要在進(jìn)行混凝土制備到的過程中，現(xiàn)場管理人員能夠提前對操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，在實(shí)際施工的過程中對現(xiàn)場的工藝流程、制備速度、設(shè)備操作進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)對進(jìn)場材料性能進(jìn)行檢查，就能夠減少大部分的問題出現(xiàn)，保證混凝土制備的效果能夠基本達(dá)到使用效果。即使由于實(shí)際情況不允許導(dǎo)致先前的工作效果不佳，也能提前記錄，做好施工日志記錄，未來在施工過程中通過其他方式對其進(jìn)行改善。

1.2 機(jī)場道面在使用過程中裂縫的類型及開裂機(jī)理

1.2.1 機(jī)場跑道在正常使用過程中產(chǎn)生的裂縫

飛機(jī)跑道是屬于特殊使用場景，由于飛機(jī)自身的荷載較大，而且飛機(jī)在起飛和降落的過程中會(huì)造成額外的荷載作用，對于路面造成的沖擊力和壓力非常巨大，為了能夠保證混凝土路面在長時(shí)間使用過后不會(huì)出現(xiàn)明顯的凹陷裂縫情況，就需要混凝土材料具有非常高的強(qiáng)度，能夠應(yīng)付飛機(jī)起飛將落實(shí)造成的巨大沖擊。隨著混凝土路面的使用時(shí)間增長，混凝土材料的疲勞度會(huì)增加，此時(shí)外部的沖擊和影響對于混凝土構(gòu)建的性能會(huì)造成不同程度的影響，在目前的技術(shù)條件和材料學(xué)上，沒有較好的解決方式，所以想要減少這一方面問題所造成的影響，就只能在初始材料選擇時(shí)，選擇具有抗疲勞能力較好的材料。同時(shí)為了能夠使巨大的沖擊荷載能夠得到合理的分配，就需要整個(gè)混凝土構(gòu)建的整體性達(dá)到較高的要求，能夠正確合理的分擔(dān)合適數(shù)量的荷載，使混凝土路面能夠在使用過程中不會(huì)受到外力沖擊造成破壞。即使在施工過程中嚴(yán)格要求現(xiàn)場工作人員進(jìn)行混凝土拌制和灌漿，在實(shí)際使用的過程中，仍然會(huì)出現(xiàn)不同程度的微小的裂縫情況，這些裂縫情況，在目前的技術(shù)條件下并不能完全根除，而為了提高混凝土路面的使用壽命和使用效果，就需要工作人員采取適當(dāng)?shù)姆绞剑崆凹霸鐚@些裂縫的發(fā)育進(jìn)行抑制，減少外部水分對其造成的侵蝕。并且設(shè)置專門的人員，對這些裂縫的發(fā)育情況進(jìn)行記錄，必要時(shí)采取相應(yīng)的手段來減少裂縫產(chǎn)生和發(fā)育的速度。

1.2.2 地基不均勻沉降引起的裂縫

由于機(jī)場跑道作為混凝土構(gòu)建，覆蓋范圍較大，所以不同區(qū)域內(nèi)，地基類型存在稍許的差異性是很正常的表現(xiàn)。如果混凝土構(gòu)建在不同區(qū)域內(nèi)，下部支撐力，表現(xiàn)形式和應(yīng)力條件不同，就會(huì)造成混凝土構(gòu)建的整體沉降情況出現(xiàn)不均勻，而這種不均勻沉降的情況會(huì)加劇裂縫的發(fā)育和增長。在進(jìn)行混凝土路面的修建過程中，對于不同地區(qū)的路基平整度和沉降壓實(shí)度都有非常嚴(yán)格的要求，要求在同一材料的使用范圍內(nèi)，互相之間的偏差不得超過規(guī)定數(shù)值，否則就需要采用其他方式來強(qiáng)化。

2 裂縫防治措施

2.1 加強(qiáng)對原材料的檢查和制備要求

水泥作為混凝土材料中最重要的組成部分，在施工過程中對于混凝土材料的穩(wěn)定性造成極大的影響，在進(jìn)行機(jī)場施工過程中我國的建設(shè)單位一般采用普通硅酸鹽水泥，該水泥在水化熱方面有較好的控制能力。在混凝土的配制過程中，能夠降低其坍落度，如果工作人員還能根據(jù)實(shí)際需求加入部分粉煤灰還可以提高砂率改善混凝土和易性。（2）粗骨料，選擇合適的碎石，碎石應(yīng)該滿足連續(xù)級(jí)配碎石標(biāo)準(zhǔn)，直徑不得大于37.25 毫米，針狀顆粒物含量不可以占據(jù)總量的10%以上，含泥量應(yīng)該控制在1%，泥塊含量應(yīng)該控制在0.5%，碎石堅(jiān)固性指標(biāo)應(yīng)該控制在12%。關(guān)于混凝土中的細(xì)骨料，目前常常采用的是西江優(yōu)質(zhì)河沙，該河砂具有較好的級(jí)配，細(xì)度模數(shù)能夠控制在2.5-3.2 之間。在施工過程中加入合適的外加劑，可以提高混凝土的工作性和和易性，防止混凝土出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。

2.2 結(jié)構(gòu)性裂縫控制

2.2.1 關(guān)于施工縫

在整個(gè)工程的受力結(jié)構(gòu)中，往往施工縫是最為薄弱的部分，所以為了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性工作人員必須有針對性的提高施工縫的質(zhì)量。目前工作人員需要注意的是混凝土結(jié)合面處理，鋼筋連接及混凝土振搗密實(shí)度三個(gè)方面。針對混凝土表面，應(yīng)該要求有新鮮的混凝土石子露出，鑿毛深度控制在2 至3 公分。為了保證混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的防水性能，工作人員還需要對其接縫處進(jìn)行防水涂料的抹刷。為了保證抹刷的質(zhì)量在作業(yè)開始之前，工作人員首先應(yīng)該保證該地區(qū)的清潔，其厚度應(yīng)該控制在一毫米以內(nèi)，并且連接接頭應(yīng)該選擇錯(cuò)開布置的方式，如果是采用焊接方式進(jìn)行，那么需要對焊接的長度進(jìn)行控制施工縫混凝土鄭導(dǎo)要求必須密實(shí)，振搗時(shí)間有要求的必須按照要求進(jìn)行，沒有要求的至少也要進(jìn)行30 秒以內(nèi)。

2.2.2 結(jié)構(gòu)堆載控制

該控制環(huán)節(jié)一般是放置在頂部板體澆注作業(yè)完成之后進(jìn)行的，工作人員首先對所澆筑的板體強(qiáng)度進(jìn)行檢測，如果不滿足需要?jiǎng)t需要進(jìn)行局部堆載。如果堆載超標(biāo)，可能會(huì)造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如果時(shí)間過長就會(huì)出現(xiàn)裂縫情況，且裂縫隨著荷載增加的時(shí)間疊加會(huì)越來越明顯。為了保證強(qiáng)度，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行工作時(shí)應(yīng)該盡量避免雨天進(jìn)行，而且在工作進(jìn)行時(shí)需要注意排水工作，在現(xiàn)場不可以堆積太多的填料，在土方回填完成后，要盡快完成混凝土路面施工，以防止填料被雨水浸泡造成重量增加，影響最終的施工質(zhì)量。

2.3 積極做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作

對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)是整個(gè)混凝土施工環(huán)節(jié)的最后部分，也是決定了最終成效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選擇合理的養(yǎng)護(hù)方式，可以保證混凝土表面不會(huì)出現(xiàn)裂縫，在正常的施工過程中，工作人員進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，主要采取的是在其表面鋪灑水，以達(dá)到降溫效果，由于水會(huì)帶走表面過多的溫度，造成混凝土內(nèi)外結(jié)構(gòu)的溫差變小，也就防止由于溫差過大而造成的裂縫問題。在進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)，工作人員還需要注意，應(yīng)該保證所有的混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)處于完全凝固狀態(tài)，只有確定了該狀態(tài)后才能進(jìn)行后續(xù)的拆除工作，以防止混凝土沒有進(jìn)行完全凝固就進(jìn)行拆除，破壞了混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

2.4 在混凝土原材料中加入一定的纖維材料 機(jī)場混凝土道面在使用過程中,

會(huì)受到由飛機(jī)和牽引車輛產(chǎn)生的靜、動(dòng)荷載作用, 同時(shí)還有環(huán)境溫度和濕度反復(fù)變化以及地基不均勻沉降帶來的不利影響。因此, 道面混凝土必須具有較高的抗折、抗壓強(qiáng)度。在混凝土中增加一定量的碳纖維，可顯著提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，降低干縮，改善耐磨性能和新舊混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度，提高混凝土的耐久性和抗凍融能力。一般要求面層碳纖維混凝土7d 抗折強(qiáng)度為4.0～5.0MPa，28d 抗壓強(qiáng)度為30～35MPa。

3 結(jié)束語

隨著近幾年我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，機(jī)場建設(shè)進(jìn)入了井噴時(shí)代，在近幾年全國各個(gè)地區(qū)都在新建、擴(kuò)建、規(guī)劃自己的機(jī)場，對于機(jī)場運(yùn)行而言，安全是第一要?jiǎng)?wù)，而機(jī)場混凝土道面對于整個(gè)機(jī)場的安全工作而言又是避無可避的基礎(chǔ)問題，而且這個(gè)問題只有在修建之初才能得到解決，為了達(dá)到嚴(yán)格的使用要求，工作人員必須從一切可以控制的角度進(jìn)行控制，保證完成質(zhì)量。