北疆高寒地区机场道面混凝土施工质量控制

李丰波 山西机械化建设集团有限公司

1 机场混凝土道面产生裂缝、断板的原因分析

1.1 混凝土裂缝的危害

混凝土裂缝问题已成为影响混凝土耐久性的不可救药的“癌症”之一。特别是在房建领域，钢筋混凝土构件的裂缝已成普遍现象。梁、板、柱无处不裂，构件的开裂，使混凝土的强度、抗冻、抗渗甚至耐久性都将变得无从谈起。要想解决裂缝问题，必须首先查清致使裂缝产生的原因。是我们最终能成功地解决裂缝问题必须走的第一步。但目前，由于受裂缝产生的原因的复杂性和我们自身技术水平等客观条件的影响，工程界对裂缝产生的原因的查找工作还很难说做到了全面细致。机场道面混凝土因大吨位飞机滑跑、滑行特殊性，对道面混凝土的质量要求会更加严格。

1.2 原材料等不良因素引起的裂缝原因

①水泥安定性不良引起的裂缝。这种在硬化的混凝土中的不均匀的体积膨胀使路面出现龟裂、断板等；②因拌和物温度过高，而出现“假凝”现象，以及内部热量不易散发，会使体积膨胀，引起混凝土裂开；③骨料中有害杂质腐蚀水泥混凝土。使水泥强度降低，产生早期裂缝加之车辆荷载等因素，裂缝进一步扩展，导致路面断裂；④骨料化学反应，破坏混凝土结构。出现较深的网裂。⑤配合比设计不当，影响混凝土抗拉强度，骨料不佳、外加剂不合理的选用；⑥粗细集料含泥量过大，致使混凝土收缩增大而产生裂缝。⑦骨料粒径越细，而混凝土单方用灰量、用水量增多，导致增大收缩量而产生裂缝。⑧外加剂、掺和料选择不当或参量不当，将严重增加混凝土收缩量。

2 机场混凝土道面产生裂缝防治措施

2.1 现场施工控制措施

首先，现场浇注时振捣插入不当、漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生；其次，浇注混凝土时风速过大，烈日暴晒，混凝土收缩就大；再次，抹面次数过少，易产生收缩裂缝；最后，现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

2.2 合理选用混凝土配合比

混凝土集料用量越大，其热膨胀系数越小，水泥浆含量越多，混凝土膨胀系数越大。因此，合理选用级配，采用水化热较低的水泥、减少用量和单位用水量，降低混凝土膨胀值是防止温度裂缝的主要途径。

良好的工作性是在一定的工艺条件下，获得结构均匀、密实混凝土的基本保证。道面混凝土是无配筋的素混凝土薄板结构，为满足道面表面使用功能的要求，道面混凝土有起浆做面的特殊工艺，若工作性不良，必然导致混凝土内部结构不密实、道面板平整度差、面层水灰比过大强度低等质量问题。

砂率的大小对混凝土拌合物工作性影响很大，进而影响抗折强度。抗折强度随砂率增大，呈先增后减的变化趋势，说明有一个最佳砂率值，且水灰比由0.40变至0.50时，最佳砂率值也由30%变至32%。

图1砂率对混凝土抗折强度的影响

根据混凝土体积稳定和长期耐久的要求，混凝土水泥、粉煤灰、外加剂（减水剂）、细集料（砂）、粗集料（石）中对混凝土耐久性有危害的组分如Cl-、SO42-、碱、硫酸盐及硫化物的含量必须满足标准控制指标，且在实际情况许可时，应尽量采用有害组分含量低的材料。水泥的安定性合格、水化放热量应比较低。集料的有机物和坚固性合格，且不具有碱集料反应活性。

为保证混凝土施工性能和物理力学性能的要求，减水剂与水泥必须有良好的相容性，新拌混凝土的坍落度经时损失尽可能小；集料必须具有良好的级配和形态、足够高的强度、低压碎指标值和低泥含量、泥块含量和云母含量；水泥和混凝土的凝结时间要满足施工的需要；水泥和混凝土强度要满足标准要求，但不宜过分追求高早期强度，以避免后期强度发展缓慢、水化热早期释放过于集中、混凝土坍落度损失大等问题。

为保证混凝土的外观质量，要求原材料的色泽变化小和性能稳定、混凝土不泌水、含气量适当。

3 预防机场道面混凝土掉皮和麻面建议

通过我公司施工北疆地区乌鲁木齐、伊宁、阿勒泰、那拉提、克拉玛依等几个成功的机场道面总结，预防麻面和掉皮问题，在严格规范的条件下还应对以下几点控制。

3.1 水泥

首先，水泥的比表面积一般宜控制在360m2/kg～400m2/kg，比表面积过大水化反应加快，尤其大风、高温天气容易造成假凝；过小则会泌水造成板面强度不均引起麻面和掉皮；其次，施工前水泥温度检测不宜大于50℃，否则极易出现假凝现象，引起掉皮；最后，实验室须对每批次进场水泥进行检测。①凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性、碱含量任何一项不合标准均为废品水泥。②凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量任何一项不合标准为不合格水泥。③凡水泥包装标志的水泥品种、强度等级、生产厂家、出厂日期、编号不全的为不合格品。

3.2 外加剂

一方面，对外加剂与水泥的相溶性必须要进行检测，相溶性差会严重影响混凝土板面强度，引起麻面和掉皮；另一方面，混凝土含气量不宜小于3.5%（前台测），否则抗冻融差，容易引起麻面和掉皮。

3.3 粗集料（大小石）

在北疆严寒地区道面施工中，大石（20mm～40mm）粒径不宜超径（40mm规范允许累计筛余量不大于5%），粒径增大会对混凝土的抗折强度降低、含气量减小，不利于引气，导致耐候性、抗冻性变差。容易引起混凝土离析，使粘聚性、均匀性变差，振捣下沉慢等不利因素，影响混凝土面层质量。

3.4 细集料（砂）

砂的含泥量控制不宜大于1.5%，因道面的耐候性、耐久性、抗渗性、抗冻性、均集于面层砂浆，砂含泥量过大会严重影响面层强度，容易引起掉皮和麻面（规范要求含泥量为不大于3%）。

3.5 搅拌时间及水灰比

参外加剂的混凝土搅拌时间稍长，否则外加剂与混合料的均匀性差，会造成缓凝剂在板面出现的凝结强度不均，容易引起板面麻面和掉皮。水灰比大直接影响混凝土抗弯拉强度，水灰比小则混合料干涩提不出浆，造成板面浆体不均，容易引起掉皮。一般以滚筒前搓出的砂浆成型为宜，水灰比过大砂浆不成型，过小提不出浆。

3.6 施工环境

一方面，参外加剂混凝土，在高温天气（25℃以上）、大风天气（4级以上），不宜施工。西北地区空气湿度小、蒸发快，板面极易假凝，导致混合料干涩，使混凝土板面浆体均匀性变差，不但容易掉皮，严重时会造成断板；另一方面，下雨天气不能施工，因水泥混凝土水化反应初期强度低，抗渗性差，尤其是刚做完的板面，会使板面湿胀空隙增大，经过一个冬天产生掉皮和麻面，高寒地区非常明显。

3.7 施工及工艺

施工工艺对保证道面板的质量非常重要。

（1）通过对新疆地区多年道面施工总结，一般20:00左右施工为宜。北疆地区8～9月份空气相对干燥，湿度有时只有50%左右，白天气温较高，对混凝土施工做面非常困难。

（2）针对道面麻面和掉皮问题，总结出了一套适合西北地区的施工工艺，道面厚度在300mm以上时宜采用联合高频振捣器，每分钟行走约0.7m左右。目的使混凝土振捣密实、粗集料下沉、砂浆挤出丰富便于做面。（一般振到粗集料共振，细集料液化为宜）。

（3）宜采用一至两道平板振捣器和木行夯，目的使面层浮石振捣下沉，砂浆丰富、便于做面。

（4）采用两道滚筒的作用：一是进一步压下浮石；二是提浆，保证面层浆体均匀，提高板面质量。（将滚筒在板面来回拉动，拉出均匀浆花后再开始搓浆，富余砂浆用滚筒在板面上均匀刮平）。

（5）抹面采用六道抹子工艺，三道木抹，三道铁抹。木抹的作用是：将面层浮浆压实，用三米直尺校核板面保证平整度。（每道抹子根据气温情况宜间隔一段时间，使面层浮浆自然下沉再抹面，效果好）。

（6）三道铁抹的作用是进一步将板面砂浆压实、挤密、收光，增强板面密实度，保证面层强度，提高板面质量。（站坪、联络道工程一般上第一遍铁抹时间：用食指按道面板约有1.5mm左右指痕，不粘手时为宜；第二遍铁抹按板面约有1mm左右指痕时为宜；第三遍铁抹按板面具有一定强度并有明现指痕印时为宜）。混凝土做面时禁止在板面覆盖塑料布，这样会造成混凝土中大量的自由水析出，降低面层浆体浓度，影响面层强度，造成板面颜色明显泛白。

（7）板面养生

板面养生严禁使用污水和pH值小于5的水源进行板面养生。道面板第一次湿水时间必须经过试打试验段后在现场确定，一般以指甲刻划板面出现白色痕迹，板面并有一定强度时方可上大水。过早会出现麻面、过晚会引起干缩裂纹。

4 结束语

本文主要介绍了机场道面混凝土道面裂缝的产生原因，预防措施，通过我单位在北疆地区施工过的机场施工经验和总结，提出了及预防机场道面混凝土施工掉皮、麻面的一些建议，但机场道面混凝土施工产生裂缝、板面掉皮、麻面是施工工艺、原材料控制、外接温度等多种原因产生的，是一个复杂的过程，在今后的机场混凝土施工过程中还要不断研究，总结，确保机场道面混凝土施工质量控制更近一个层次。