机场水泥混凝土道面病害分析与防治

姜丽伟 付晓敏

（1、哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150090 2、吉林省交通厅物资供应站，吉林 长春 130021）

引言

机场水泥混凝土道面由于常年裸露在野外，各种自然因素加剧了机场道面的损害。随着时间的延长和使用强度的增加，道面病害的种类和发生的频率也愈来愈高，从而直接影响机场的使用。机场水泥混凝土道面的病害，主要有：鼓胀变形破坏；不规则断板；裂缝；接缝破坏等，因此造成道面开裂。这些病害的存在，严重影响道面的使用寿命和质量，尽快找到防治病害的方法已成为当物之急。

1 机场混凝土道面常见病害

1.1 道面鼓胀变形破坏

主要表现为：路面产生不均匀变形，形成波浪、鼓包，使路面平整度严重下降，造成路基土体的结构破坏。

1.2 道面不均匀断板

主要表现为：在道面混凝土浇注成型后12～24小时之间，在突遇强风、降温等因素时引起混凝土表面温度骤降，当没有加盖保温措施或未及时切缝时，在几个小时内就会发生断板。

1.3 裂缝

1.3.1 表面裂缝

混凝土道面出现的塑性收缩裂缝和干缩裂缝是机场道面中常见的缺陷，属于表面裂缝。

1.3.2 温度裂缝

早期温度裂缝发生在尚未凝固的混凝土随着时间变化的过程中。在夏季和冬季施工中的道面，更为严重。

1.3.3 反射裂缝

反射裂缝是一种疲劳破坏。在这种周期性的弯拉应力和弯压应力作用下，水泥混凝土道面会产生疲劳损伤，产生反射裂缝。

1.4 接缝破坏

1.4.1 接缝碎裂

接缝碎裂包括纵缝碎裂和横缝挤碎两种类型。纵缝碎裂是道面表面的裂缝与道面本身的接缝一起形成的楔形掉块。横缝挤碎是在横向裂缝或接缝处发生。

1.4.2 接缝拱胀

拱胀是混凝土面板在受热膨胀而受阻时，某一接缝两侧的面板突然向上拱起的现象。

1.4.3 接缝错台

接缝错台是接缝两侧面板出现竖向相对位移的现象。

1.4.4 接缝唧泥

接缝唧泥是飞机轮载行经接缝时，由缝内喷溅出稀泥浆的现象

1.4.5 接缝掉边掉角

掉边掉角是接缝边角出现小块混凝土剥落的现象。

1.4.6 角隅断裂

在角隅处产生的裂缝从板角到裂缝两端的距离小于板边长的一半，称为角隅断裂。

2 机场混凝土道面病害成因分析

2.1 道面鼓胀变形破坏成因分析

道面拱胀破坏主要与盐渍土土基含有盐分有关。由于盐渍土土基含有丰富的硫酸钠。硫酸钠对温度变化反应较敏感。随着温度的变化，硫酸钠就会结晶析出芒硝晶体，溶解和结晶不断反复，如此缩胀使土体内部结构遭到破坏。

2.2 道面不均匀断板成因分析

温度翘曲应力和温度收缩应力过大是导致不规则断板的主要原因。

2.3 裂缝成因分析

2.3.1 表面裂缝成因分析

有以下几点：原材料的质量不过关；水灰比不适当；振捣、整平抹压力度不够；施工时风力过大；施工时温度过高；混凝土施工时间过长。

2.3.2 温度裂缝成因分析

水泥水化热是产生温度裂缝的主要因素。水泥在水化过程中要发出一定的热量，而机场道面板较厚，热量聚集在内部不易散失。随着混凝土龄期的增长，弹性模量增高，对混凝土内部收缩的约束也愈来愈大，以致产生很大拉应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时，便开始出现温度裂缝。

2.3.3 反射裂缝成因分析

反射裂缝是由于温度应力和荷载周期性重复作用而产生的。在温度变化的重复作用下，道面会产生周期性的弯拉应力和弯压应力，尤其在低温作用下，很容易产生收缩裂缝。

2.4 接缝破坏成因分析

2.4.1 接缝碎裂成因分析

主要原因是在接缝张开的情况下，内角点受较大剪应力和拉应力的综合作用，应力集中程度严重，使接缝在荷载作用下易产生破坏。横缝挤碎是由于温度的升高使道面板没有足够的空间膨胀导致的。

2.4.2 接缝拱胀成因分析

主要原因是由于水泥混凝土的温度缩胀系数较大，收缩时缝隙张开，膨胀时产生较大的热压应力，当热压应力未超过抗压强度时，胀缝两侧板块向上拱起，形成拱胀。

2.4.3 接缝错台成因分析

产生的原因有：地面水通过接缝渗入；胀缝板设置时发生倾斜；基层施工不均匀；接缝传荷能力下降。

2.4.4 接缝唧泥成因分析

产生的原因有：基层强度不足，抗冲刷能力差，由于塑性变形累积而与水泥混凝土面板脱空，地面水经接缝下渗，在轮载作用下，积水快速流动，冲刷基层形成泥浆，产生唧泥。

2.4.5 接缝掉边掉角成因分析

产生的原因有：模板侧边砂浆层过厚；拆模时引起的边角损伤；锯缝时引起的混凝土损伤等。

2.4.6 角隅断裂成因分析

产生的原因有：混凝土面板翘曲，使板与基层部分脱离，轮载作用时将产生较大的弯曲应力，形成角隅断裂。

3 机场混凝土道面病害防治

3.1 道面鼓胀变形防治

由于这种病害是由于盐渍土引起的，土基处理应针对土基含盐性质，盐渍化程度，当地工程水文地质，地形和铺筑条件等，因地制宜地采取提高土基，土基换填，设隔断层，改善排水条件等有效措施。

3.2 道面不均匀断板防治

采取的防治措施有：及时切缝；调整作业时间，改善温度条件；提高水泥混凝土早期强度和质量。

3.3 裂缝防治

3.3.1 表面裂缝防治

措施有：严格控制水泥等原材料的质量；严格控制水灰比；加强振捣与整平抹压；避开大风天施工，及时遮盖养护；避免高温时段施工；缩短混凝土施工时间。

3.3.2 温度裂缝防治

措施有：混凝土标号不宜过高；采用合理的混凝土配合比；进行温度控制；正确选择切缝时间；进行正确的混凝土养护；掺外加剂，如粉煤灰。

3.3.3 反射裂缝防治

措施有：使用低粘滞度沥青加铺沥青混凝土；铺设沥青-橡胶夹层；在产生疲劳裂缝的道面上做织物夹层；做较厚的加铺层。

3.4 接缝防治

措施有：严格控制施工操作，如控制模板加工制作的质量，检查混凝土板边的振捣；浇注前设置传力杆；胀缝板的安设要科学合理；正确设置施工控制缝；切缝要在混凝土达到一定强度时进行；接缝填封材料应选用粘结力强，弹性好，耐水，抗老化的材料；接缝的清洗和表面处理要做好；加强养护工作。

4 结语

本文对机场水泥混凝土道面的各种病害产生的原因进行了分析，并提出了相应的防治措施。这对于提高机场水泥混凝土道面的使用质量，减少和延缓道面破坏，延长水泥混凝土道面的使用寿命是十分有利的。

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