機場水泥混凝土道面病害分析與防治

姜麗偉 付曉敏

（1、哈爾濱工業大學，黑龍江 哈爾濱 150090 2、吉林省交通廳物資供應站，吉林 長春 130021）

引言

機場水泥混凝土道面由于常年裸露在野外，各種自然因素加劇了機場道面的損害。隨著時間的延長和使用強度的增加，道面病害的種類和發生的頻率也愈來愈高，從而直接影響機場的使用。機場水泥混凝土道面的病害，主要有：鼓脹變形破壞；不規則斷板；裂縫；接縫破壞等，因此造成道面開裂。這些病害的存在，嚴重影響道面的使用壽命和質量，盡快找到防治病害的方法已成為當物之急。

1 機場混凝土道面常見病害

1.1 道面鼓脹變形破壞

主要表現為：路面產生不均勻變形，形成波浪、鼓包，使路面平整度嚴重下降，造成路基土體的結構破壞。

1.2 道面不均勻斷板

主要表現為：在道面混凝土澆注成型后12～24小時之間，在突遇強風、降溫等因素時引起混凝土表面溫度驟降，當沒有加蓋保溫措施或未及時切縫時，在幾個小時內就會發生斷板。

1.3 裂縫

1.3.1 表面裂縫

混凝土道面出現的塑性收縮裂縫和干縮裂縫是機場道面中常見的缺陷，屬于表面裂縫。

1.3.2 溫度裂縫

早期溫度裂縫發生在尚未凝固的混凝土隨著時間變化的過程中。在夏季和冬季施工中的道面，更為嚴重。

1.3.3 反射裂縫

反射裂縫是一種疲勞破壞。在這種周期性的彎拉應力和彎壓應力作用下，水泥混凝土道面會產生疲勞損傷，產生反射裂縫。

1.4 接縫破壞

1.4.1 接縫碎裂

接縫碎裂包括縱縫碎裂和橫縫擠碎兩種類型?？v縫碎裂是道面表面的裂縫與道面本身的接縫一起形成的楔形掉塊。橫縫擠碎是在橫向裂縫或接縫處發生。

1.4.2 接縫拱脹

拱脹是混凝土面板在受熱膨脹而受阻時，某一接縫兩側的面板突然向上拱起的現象。

1.4.3 接縫錯臺

接縫錯臺是接縫兩側面板出現豎向相對位移的現象。

1.4.4 接縫唧泥

接縫唧泥是飛機輪載行經接縫時，由縫內噴濺出稀泥漿的現象

1.4.5 接縫掉邊掉角

掉邊掉角是接縫邊角出現小塊混凝土剝落的現象。

1.4.6 角隅斷裂

在角隅處產生的裂縫從板角到裂縫兩端的距離小于板邊長的一半，稱為角隅斷裂。

2 機場混凝土道面病害成因分析

2.1 道面鼓脹變形破壞成因分析

道面拱脹破壞主要與鹽漬土土基含有鹽分有關。由于鹽漬土土基含有豐富的硫酸鈉。硫酸鈉對溫度變化反應較敏感。隨著溫度的變化，硫酸鈉就會結晶析出芒硝晶體，溶解和結晶不斷反復，如此縮脹使土體內部結構遭到破壞。

2.2 道面不均勻斷板成因分析

溫度翹曲應力和溫度收縮應力過大是導致不規則斷板的主要原因。

2.3 裂縫成因分析

2.3.1 表面裂縫成因分析

有以下幾點：原材料的質量不過關；水灰比不適當；振搗、整平抹壓力度不夠；施工時風力過大；施工時溫度過高；混凝土施工時間過長。

2.3.2 溫度裂縫成因分析

水泥水化熱是產生溫度裂縫的主要因素。水泥在水化過程中要發出一定的熱量，而機場道面板較厚，熱量聚集在內部不易散失。隨著混凝土齡期的增長，彈性模量增高，對混凝土內部收縮的約束也愈來愈大，以致產生很大拉應力。當混凝土的抗拉強度不足以抵抗這種應力時，便開始出現溫度裂縫。

2.3.3 反射裂縫成因分析

反射裂縫是由于溫度應力和荷載周期性重復作用而產生的。在溫度變化的重復作用下，道面會產生周期性的彎拉應力和彎壓應力，尤其在低溫作用下，很容易產生收縮裂縫。

2.4 接縫破壞成因分析

2.4.1 接縫碎裂成因分析

主要原因是在接縫張開的情況下，內角點受較大剪應力和拉應力的綜合作用，應力集中程度嚴重，使接縫在荷載作用下易產生破壞。橫縫擠碎是由于溫度的升高使道面板沒有足夠的空間膨脹導致的。

2.4.2 接縫拱脹成因分析

主要原因是由于水泥混凝土的溫度縮脹系數較大，收縮時縫隙張開，膨脹時產生較大的熱壓應力，當熱壓應力未超過抗壓強度時，脹縫兩側板塊向上拱起，形成拱脹。

2.4.3 接縫錯臺成因分析

產生的原因有：地面水通過接縫滲入；脹縫板設置時發生傾斜；基層施工不均勻；接縫傳荷能力下降。

2.4.4 接縫唧泥成因分析

產生的原因有：基層強度不足，抗沖刷能力差，由于塑性變形累積而與水泥混凝土面板脫空，地面水經接縫下滲，在輪載作用下，積水快速流動，沖刷基層形成泥漿，產生唧泥。

2.4.5 接縫掉邊掉角成因分析

產生的原因有：模板側邊砂漿層過厚；拆模時引起的邊角損傷；鋸縫時引起的混凝土損傷等。

2.4.6 角隅斷裂成因分析

產生的原因有：混凝土面板翹曲，使板與基層部分脫離，輪載作用時將產生較大的彎曲應力，形成角隅斷裂。

3 機場混凝土道面病害防治

3.1 道面鼓脹變形防治

由于這種病害是由于鹽漬土引起的，土基處理應針對土基含鹽性質，鹽漬化程度，當地工程水文地質，地形和鋪筑條件等，因地制宜地采取提高土基，土基換填，設隔斷層，改善排水條件等有效措施。

3.2 道面不均勻斷板防治

采取的防治措施有：及時切縫；調整作業時間，改善溫度條件；提高水泥混凝土早期強度和質量。

3.3 裂縫防治

3.3.1 表面裂縫防治

措施有：嚴格控制水泥等原材料的質量；嚴格控制水灰比；加強振搗與整平抹壓；避開大風天施工，及時遮蓋養護；避免高溫時段施工；縮短混凝土施工時間。

3.3.2 溫度裂縫防治

措施有：混凝土標號不宜過高；采用合理的混凝土配合比；進行溫度控制；正確選擇切縫時間；進行正確的混凝土養護；摻外加劑，如粉煤灰。

3.3.3 反射裂縫防治

措施有：使用低粘滯度瀝青加鋪瀝青混凝土；鋪設瀝青-橡膠夾層；在產生疲勞裂縫的道面上做織物夾層；做較厚的加鋪層。

3.4 接縫防治

措施有：嚴格控制施工操作，如控制模板加工制作的質量，檢查混凝土板邊的振搗；澆注前設置傳力桿；脹縫板的安設要科學合理；正確設置施工控制縫；切縫要在混凝土達到一定強度時進行；接縫填封材料應選用粘結力強，彈性好，耐水，抗老化的材料；接縫的清洗和表面處理要做好；加強養護工作。

4 結語

本文對機場水泥混凝土道面的各種病害產生的原因進行了分析，并提出了相應的防治措施。這對于提高機場水泥混凝土道面的使用質量，減少和延緩道面破壞，延長水泥混凝土道面的使用壽命是十分有利的。

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