机场混凝土道面常见裂缝生成原因及防治措施研究

王 烜

（兰州瑞原混凝土有限公司，甘肃 兰州 730050）

0 引言

混凝土出现裂缝的主要原因分为外部原因和内部原因两大类，其中外部原因包括使用场景，使用环境特点。内部原因包括材料特性，制备方法，养护方式。由于机场混凝土路面的占地面积很大，大体积混凝土很难完全避免由于内部温度差异导致的裂缝生成情况，所以后期的及时养护成为了控制裂缝问题的关键。尤其是在冬季，由于外部气温较低，如果工作人员不能及时对裂缝进行控制，就可能出现冻涨现象。而且裂缝形成给水分渗入也创造了条件，另外裂缝的存在导致原有的应力分配模式被改变，加剧了变形的程度。

1 机场混凝土道面裂缝的类型及开裂机理

1.1 早期裂缝的类型及开裂机理

对于混凝土路面来说，其在早期出现裂缝的主要原因是由于原材料自身的属性特点或者是在材料制备过程中，工作人员未能正确安全合适的水灰比进行调试导致的，除此之外还有一些原因包括施工温差、施工工艺、切缝时机等，这些原因全都归于内部原因中，对于混凝土材料自身的性能和效果会产生持久的影响。但同时控制方法也较为统一，只要在进行混凝土制备到的过程中，现场管理人员能够提前对操作人员进行技术交底，在实际施工的过程中对现场的工艺流程、制备速度、设备操作进行严格控制，同时对进场材料性能进行检查，就能够减少大部分的问题出现，保证混凝土制备的效果能够基本达到使用效果。即使由于实际情况不允许导致先前的工作效果不佳，也能提前记录，做好施工日志记录，未来在施工过程中通过其他方式对其进行改善。

1.2 机场道面在使用过程中裂缝的类型及开裂机理

1.2.1 机场跑道在正常使用过程中产生的裂缝

飞机跑道是属于特殊使用场景，由于飞机自身的荷载较大，而且飞机在起飞和降落的过程中会造成额外的荷载作用，对于路面造成的冲击力和压力非常巨大，为了能够保证混凝土路面在长时间使用过后不会出现明显的凹陷裂缝情况，就需要混凝土材料具有非常高的强度，能够应付飞机起飞将落实造成的巨大冲击。随着混凝土路面的使用时间增长，混凝土材料的疲劳度会增加，此时外部的冲击和影响对于混凝土构建的性能会造成不同程度的影响，在目前的技术条件和材料学上，没有较好的解决方式，所以想要减少这一方面问题所造成的影响，就只能在初始材料选择时，选择具有抗疲劳能力较好的材料。同时为了能够使巨大的冲击荷载能够得到合理的分配，就需要整个混凝土构建的整体性达到较高的要求，能够正确合理的分担合适数量的荷载，使混凝土路面能够在使用过程中不会受到外力冲击造成破坏。即使在施工过程中严格要求现场工作人员进行混凝土拌制和灌浆，在实际使用的过程中，仍然会出现不同程度的微小的裂缝情况，这些裂缝情况，在目前的技术条件下并不能完全根除，而为了提高混凝土路面的使用寿命和使用效果，就需要工作人员采取适当的方式，提前及早对这些裂缝的发育进行抑制，减少外部水分对其造成的侵蚀。并且设置专门的人员，对这些裂缝的发育情况进行记录，必要时采取相应的手段来减少裂缝产生和发育的速度。

1.2.2 地基不均匀沉降引起的裂缝

由于机场跑道作为混凝土构建，覆盖范围较大，所以不同区域内，地基类型存在稍许的差异性是很正常的表现。如果混凝土构建在不同区域内，下部支撑力，表现形式和应力条件不同，就会造成混凝土构建的整体沉降情况出现不均匀，而这种不均匀沉降的情况会加剧裂缝的发育和增长。在进行混凝土路面的修建过程中，对于不同地区的路基平整度和沉降压实度都有非常严格的要求，要求在同一材料的使用范围内，互相之间的偏差不得超过规定数值，否则就需要采用其他方式来强化。

2 裂缝防治措施

2.1 加强对原材料的检查和制备要求

水泥作为混凝土材料中最重要的组成部分，在施工过程中对于混凝土材料的稳定性造成极大的影响，在进行机场施工过程中我国的建设单位一般采用普通硅酸盐水泥，该水泥在水化热方面有较好的控制能力。在混凝土的配制过程中，能够降低其坍落度，如果工作人员还能根据实际需求加入部分粉煤灰还可以提高砂率改善混凝土和易性。（2）粗骨料，选择合适的碎石，碎石应该满足连续级配碎石标准，直径不得大于37.25 毫米，针状颗粒物含量不可以占据总量的10%以上，含泥量应该控制在1%，泥块含量应该控制在0.5%，碎石坚固性指标应该控制在12%。关于混凝土中的细骨料，目前常常采用的是西江优质河沙，该河砂具有较好的级配，细度模数能够控制在2.5-3.2 之间。在施工过程中加入合适的外加剂，可以提高混凝土的工作性和和易性，防止混凝土出现泌水现象。

2.2 结构性裂缝控制

2.2.1 关于施工缝

在整个工程的受力结构中，往往施工缝是最为薄弱的部分，所以为了加强结构稳定性工作人员必须有针对性的提高施工缝的质量。目前工作人员需要注意的是混凝土结合面处理，钢筋连接及混凝土振捣密实度三个方面。针对混凝土表面，应该要求有新鲜的混凝土石子露出，凿毛深度控制在2 至3 公分。为了保证混凝土结构具有一定的防水性能，工作人员还需要对其接缝处进行防水涂料的抹刷。为了保证抹刷的质量在作业开始之前，工作人员首先应该保证该地区的清洁，其厚度应该控制在一毫米以内，并且连接接头应该选择错开布置的方式，如果是采用焊接方式进行，那么需要对焊接的长度进行控制施工缝混凝土郑导要求必须密实，振捣时间有要求的必须按照要求进行，没有要求的至少也要进行30 秒以内。

2.2.2 结构堆载控制

该控制环节一般是放置在顶部板体浇注作业完成之后进行的，工作人员首先对所浇筑的板体强度进行检测，如果不满足需要则需要进行局部堆载。如果堆载超标，可能会造成混凝土内部结构发生变化，如果时间过长就会出现裂缝情况，且裂缝随着荷载增加的时间叠加会越来越明显。为了保证强度，达到设计标准，在进行工作时应该尽量避免雨天进行，而且在工作进行时需要注意排水工作，在现场不可以堆积太多的填料，在土方回填完成后，要尽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，影响最终的施工质量。

2.3 积极做好混凝土养护工作

对混凝土进行养护是整个混凝土施工环节的最后部分，也是决定了最终成效的关键环节，选择合理的养护方式，可以保证混凝土表面不会出现裂缝，在正常的施工过程中，工作人员进行混凝土养护，主要采取的是在其表面铺洒水，以达到降温效果，由于水会带走表面过多的温度，造成混凝土内外结构的温差变小，也就防止由于温差过大而造成的裂缝问题。在进行混凝土养护作业时，工作人员还需要注意，应该保证所有的混凝土结构已经处于完全凝固状态，只有确定了该状态后才能进行后续的拆除工作，以防止混凝土没有进行完全凝固就进行拆除，破坏了混凝土内部结构。

2.4 在混凝土原材料中加入一定的纤维材料 机场混凝土道面在使用过程中,

会受到由飞机和牵引车辆产生的静、动荷载作用, 同时还有环境温度和湿度反复变化以及地基不均匀沉降带来的不利影响。因此, 道面混凝土必须具有较高的抗折、抗压强度。在混凝土中增加一定量的碳纤维，可显著提高混凝土的抗拉强度，降低干缩，改善耐磨性能和新旧混凝土之间的粘结强度，提高混凝土的耐久性和抗冻融能力。一般要求面层碳纤维混凝土7d 抗折强度为4.0～5.0MPa，28d 抗压强度为30～35MPa。

3 结束语

随着近几年我国经济社会的高速发展，机场建设进入了井喷时代，在近几年全国各个地区都在新建、扩建、规划自己的机场，对于机场运行而言，安全是第一要务，而机场混凝土道面对于整个机场的安全工作而言又是避无可避的基础问题，而且这个问题只有在修建之初才能得到解决，为了达到严格的使用要求，工作人员必须从一切可以控制的角度进行控制，保证完成质量。