机场混凝土道面断板原因及综合防控措施研究

2022-09-23

国民经济飞速发展, 促进航空运输, 机场建设近年来的快速发展, 中国各地区的升级, 不断提高机场工程水平, 大量水泥混凝土路面施工。与沥青路面相比, 水泥混凝土路面具有强度高, 使用寿命长, 稳定性好, 耐久性好, 耐滑性好, 维护成本低, 夜间飞行性能好等优点。然而, 水泥混凝土是一种复杂的刚性材料不均匀, 混凝土路面是薄壁结构, 水泥混凝土路面破坏现象各种因素, 在施工和运行过程中经常受水泥混凝土路面的影响长期存在问题, 不仅仅是严重影响项目质量和飞行安全, 大大缩短了使用寿命, 经济也造成了很大的损失, 已经成为施工中的一个问题, 所以需要加强这方面的技术研究。

国内外国际机场混凝土路面施工, 许多中国机场混凝土路面表面有不同程度的断裂现象, 一定程度上是水泥混凝土路面休息是不可避免的。水泥混凝土路面失效的原因是复杂多样的。但是根据休假的原因采取适当的有效控制措施, 可以降低水泥混凝土铺装率。本文分析了机场水泥混凝土路面失效的原因, 提出了防治措施, 混凝土路面板, 机场路面设计施工提供参考, 寿命长, 维修保养开发具有重要的现实意义。

1 机场混凝土道面断板的危害

混凝土作为非均质材料, 由于其内部结构和外力, 不可避免地产生裂缝。由于混凝土原料, 混合比, 施工技术, 固化反应机理等因素, 混凝土裂缝发生变化, 对项目的影响不同。裂缝可以分为四类:裂纹附近的横向裂缝, 纵向裂纹, 裂纹扩展和裂纹。正是这种形式的破碎板破裂了几个小裂缝继续扩大通过, 导致表面断裂, 导致相邻板断裂, 这被称为“断裂”, 导致混凝土路面破坏。

一般情况下, 机场混凝土路面由飞机载荷, 摩擦力和反复弯曲应力, 可分布在整板和邻板上形成整体力。一旦钢板断裂, 块体或块体的数量分为两部分, 水泥混凝土路面弹性模量较低, 飞机不易吸收冲击和振动, 整体板材抗冲击和缺乏振动, 反复重复载荷, 位移变量在往复式底座和混凝土板之间。但裂缝不可避免地会导致淹水损坏, 霜冻起伏, 造成不稳定, 造成路面沉降不均匀, 路面产生较大裂缝。这个恶性循环, 随着时间的推移, 导致道路功能的丧失, 不仅严重降低了道路的承载能力, 严重影响了项目质量和飞行安全, 大大降低了道路的使用寿命, 导致了巨大的经济损失。

2 机场混凝土道面断板原因分析

影响混凝土路面破碎板的因素有很多, 是材料, 设计, 施工, 使用等综合效果的结果。在外部因素的影响下, 混凝土的累积变形导致内部结构损伤的发展, 最终的破坏将导致宏观裂缝, 直到整个结构被破坏。

2.1 水泥混凝土道面断板的形成内因

水泥混凝土路面是一种水, 按照一定比例的水泥和骨料的叠加结构, 在生产和硬化过程中, 通过内部产生的早期裂纹路面产生的拉应力的物理化学作用初始裂纹的原因和硬化。

(1) 水泥混凝土路面干燥。在水泥混凝土和水化学组合的水, 夹层水, 物理吸附水和毛细管水的状态下, 当混凝土硬化过程中的水分损失时, 水泥混凝土体会收缩, 也就是收缩, 使内部而表面裂纹引起的混凝土收缩变形, 收缩裂缝为表面不规则裂纹。

(2) 水泥混凝土的热膨胀, 收缩, 润湿和收缩。水泥混凝土体积的变化也与热膨胀, 冷缩, 湿润和收缩定律一致, 对断裂板和裂纹具有重要影响。水泥和骨料混合水, 含水量高, 如果干燥环境和健康扩散后, 水分收缩也是由混凝土体积收缩引起的, 严重破碎的混凝土毛细管蒸发;在较大的昼夜温差等特殊条件之间温差大, 导致表面裂纹引起的拉伸应力迅速。冷缩是拉伸变形, 也容易导致水泥混凝土板破裂。

(3) 水泥水合反应。水泥的水化过程是放热过程, 在混凝土硬化过程中释放大量的热量, 使混凝土的温度。在正常温度范围内, 混凝土温度升高1摄氏度, 每米增加0.01mm。这种温度变形对于大平板非常不利。加上混凝土的导热性差, 外部膨胀的内部温度, 快速冷却和收缩, 内部膨胀和外部膨胀和收缩, 混凝土面板不一致, 受到内外温度应力约束, 水泥混凝土板和大型网格会破裂, 严重破碎的板块。特别是如果建设高温, 干燥多风, 将严重影响水泥水化反应, 传热性差, 导致综合停产, 这不仅影响水泥混凝土的强度, 内部结构松动, 会造成断板。

(4) 混凝土原料不能满足要求。如果原材料的质量不能满足要求, 会影响混凝土的抗弯强度, 从而导致路面板。一方面, 水泥的质量和等级对混凝土破碎板有很大的影响。当水泥水化, 产生更多的热量, 对混凝土的完整性带来不利影响, 使混凝土内部体积膨胀。另外, 水泥的稳定性, 大体积收缩硬化, 混凝土表面有许多小裂纹, 以及外部载荷时间, 裂纹扩展形成龟龟裂纹。

另一方面, 为了确定混凝土膨胀的温度和湿度, 从而影响混凝土的膨胀系数, 在不同骨料的外部温湿度变化中, 混凝土收缩不一致, 如果是通过摩擦和相邻板的约束, 因为这个变化会受到限制。混凝土板的拉伸应力和裂缝越大。此外, 石粒尺寸不均匀, 分级不合理, 砂砾含量过大。影响混凝土强度的因素很多, 也是混凝土板破裂的原因之一。材料泥浆含量过大, 水泥和骨料包装不够, 骨架不能形成, 容易破裂和破碎。

2.2 水泥混凝土道面断板的形成外因

水泥混凝土路面形成的外部原因主要在设计, 施工, 运行和管理方面。在水泥混凝土巷道施工中主要是由于材料的大小和等级差异, 混凝土搅拌均匀, 缝隙不及时或切口深度。另外基层建设均匀度不高, 强度不均匀, 平整度差, 基层健康不足, 地面干燥是破碎板建设的原因。

(1) 基础不真实, 不均匀性差。混凝土地板的变形易受基层变形和混凝土板变形的影响。压实不足。压实路面不平, 由于飞机载荷和水文条件的长期变化, 倾向于不均匀沉降, 导致路面裂缝;平坦度, 混凝土板厚度不均匀, 这是板和基座之间的间隙, 原来混凝土支架的变化或损失容易破坏板, 在弱点, 这是路面裂缝的主要原因。另外, 接触面不光滑, 混凝土板与基层之间的摩擦力增加, 影响混凝土的自由膨胀和收缩。当摩擦力大于混凝土板的应力时, 地板会断裂。

(2) 混凝土混合不好混凝土不是太好, 混合物不均匀, 混凝土强度弱的地方, 增加裂缝的可能性;如果水泥太大, 引起发热, 混凝土收缩和温度裂缝的混凝土弯曲强度在减少水泥的前提下, 水量和水灰分不能脱落。为了提高混凝土的抗弯强度, 减少混凝土裂缝, 有必要降低混凝土的孔隙率, 即要严格控制水泥比和用水量。水泥比过大, 混凝土收缩裂缝;水泥比过小, 混合振动不足, 直接影响水泥和骨料的填充, 混凝土均匀性不能保证, 使内部细胞容易降低其强度;相同的, 会导致混凝土的强度一致, 在弱裂缝中容易。

(3) 施工期环境温度的影响。大型混凝土施工温度快, 水温高, 水温高, 早期强度快速增长。当温度低时, 早期强度增长缓慢;温度变化会产生很大的温度应力。应力集中引起的混凝土膨胀和收缩, Boost。混凝土应力是破碎板的状况;另一方面, 混凝土骨料在高温照射下, 含有大量热量, 混凝土模具温度过高, 通过增加已经浇注的混凝土早期热量, 混凝土内应力应平衡, 形成裂缝。

(4) 维护不良当混凝土地板在施工或维修期间暴露于大气中时, 混凝土板的收缩和收缩将受到气候和环境条件如温度, 湿度和风速的影响。在不利条件下, 由于温度, 湿度, 风速等因素, 混凝土路面在大量失水的情况下会产生收缩应力, 导致地板断裂。因此, 如何加强维修工作, 克服恶劣环境造成的缺点已成为关键。目前, 由于机场建设快速, 施工队伍不专业, 混凝土路面维修工作不是很严重, 采用保护方法不一样。在恶劣的气候和环境条件下, 不能及时采取技术措施, 造成板率大大超标。固化条件对混凝土路面的影响是众所周知的。可以使具体实力稳步提高。但是维护不起来, 会使地面水蒸发得太快, 形成干燥收缩裂缝, 使路面破碎板。同时由于保护不当, 水合反应的混凝土内部化将在混凝土板内外形成温度梯度, 造成地板断裂。

(5) 施工不连续性。混凝土浇筑, 由于机械运输不及时, 混凝土不能连续浇筑施工, 混凝土凝结时间不同, 使得段落的完整性差。特别是在高温季节, 运行间隔太长, 混凝土最终凝固时间不一致, 也可能形成裂缝。除了模板由于人为关节不紧密, 发生浆液泄漏, 渗漏引起的混凝土接头的强度, 总体差, 也容易断裂。

(6) 交通太早打开。在混凝土强度达到设计强度之前, 交通开始开放, 混凝土受到外部载荷的影响。这是影响混凝土板断裂的原因之一。

(7) 设计不合理。在设计过程中, 不仅混凝土板的厚度, 载荷传递能力, 接缝空间, 基本类型, 结构和排水能力, 肩型变量对路面性能有重要影响。目前机场混凝土路面设计, 路面设计厚度是主要考虑因素, 接缝间距, 基座类型, 结构设计, 排水肩型设计任意性, 考虑少, 有时不予考虑。有老跑道重建项目, 由于新旧设计, 不考虑偏差差异, 造成垂直断板。板的厚度增加, 并且相应地减小纵向和横向裂纹。如果在设计中未考虑到未来交通的发展, 则不允许交通预测, 或者土路基和基地的模量和材料参数是由于路面选择不当所致, 所以飞行负荷设计可能为时过早破裂和断裂现象;断路良好的排水设计具有预防作用, 无论局部降水多少, 没有适当的排水系统设计也会影响道路的使用寿命。

3 机场混凝土道面断板的综合防控措施

3.1 优选最佳混凝土配合比, 拌制品质优良的混凝土是降低混凝土道面断板率的根本途径。

水泥混凝土路面多年让我们意识到, 混凝土搅拌的质量是确保混凝土均匀性的施工, 构建破碎板, 无边缘缺陷, 无水肿, 水泥混凝土路面弯曲强度和关键设计要求。通过大量室内外试验材料优化混凝土的混合, 混凝土搅拌质量是第一个条件, 所以我们在施工中将混凝土路面施工阶段的具体法律体系作为设计工作落实。在混凝土混合料优化设计中, 应严格控制水泥比, 用水量和水泥消耗量。水泥比和用水量在预防早期骨折中起重要作用。水灰比直接影响水和水泥的水化反应。水和水泥的数量应尽可能减少。可以实现混合超增塑剂, 矿物混合物, 加气剂和分级砂砾。同时, 必须严格按照施工, 通过实验设计的混凝土配比, 也应随时根据现场调整浇注和总供应气候条件, 按照调整后的施工比例。

3.2 切实保证土基及基层质量

首先要确保基础的稳定和实力的一致性。同时应坚实紧凑, 压实应符合设计要求。二要加强排水设计, 地下水采取必要措施, 防止排水, 以免影响地基远离路基的稳定性。由于地质, 水文, 气候等自然因素, 当一些土壤路基为湿式时, 应设置在土体基垫上, 以改善土壤水分的稳定性。从而保证质量符合相关的要求。

路面结构层的厚度, 特别是基层的平整度, 密度和均匀性应严格控制在施工中, 提高基层施工质量, 保证平整度和稳定性的高度, 避免沉降不均匀的路基, 断裂跑道。

3.3 严格控制材料质量

材料质量严格按照海关规定, 材料检验, 按要求使用材料, 不得高于未使用的材料的指标质量。特别是水泥的合理使用, 坚决杜绝稳定性差, 力量不足, 氧化钙质量过高的水泥, 不同品种的水泥混合使用, 尽可能使用热, 水泥收缩;而且泥浆含量和有机质含量不应超过标准, 以满足匹配比的要求。

3.4 及时切割

应根据天气, 温度, 灵活性, 及时切割。经过几次试验, 当混凝土抗压强度达到6.0-0.0mpa时, 切割更为合适, 当水泥混凝土强度略大于砾石强度时, 砂砾不分青红皂白。当混凝土达到强度时, 通常是正确的。如果温度高, 强风, 切割时间要提前。切口的深度通常为面板厚度的1/3至1/4。如果切割太深, 在拉伸应力爆发之前完全吸收, 产生的能量被破坏;如果切割太浅, 不能有效地引导断裂缝的断裂

3.5 改善养护

保温措施, 混凝土浇筑加固后的保护工作, 在混凝土水化热和蒸发保护水下混凝土保存时, 混凝土总是保持湿润状态, 固化期间发挥保湿作用, 具有良好的隔热效果, 混凝土温度。特别是在高温干燥天气的建设中, 避免阳光照射, 洒在草根和模板上, 确保混凝土的水分不会丢失。

3.6 注意控制施工温度

混凝土浇注温度一般应低于30度, 适合夏季施工不超过35, 并采用人为制冷措施。早晚选, 施工效果更好。

3.7 加强施工、使用管理

要严格控制混凝土搅拌时间和运输距离, 尽可能避免混凝土的振动密实, 隔振, 以避免渗漏, 振动和振动;确保施工机械的可用性, 确保运输车辆的合理性, 避免施工中断。如果是很长时间, 应该是临时施工接头, 传动杆的布局;同时要加强管理, 严格控制开放交通时间, 确保健康和维护, 重型车辆在通道双方禁止时保养, 由于肩膀偏差引起的板块破裂过大, 交通前必须开放达到设计实力。

3.8 全面设计

混凝土路面厚度, 缝间距, 基层类型, 结构, 排水能力和肩型综合设计。特别是当今航空运输业的飞速发展, 所以设计的道路厚度应该充分考虑到交通量长时间的变化, 至少在生活中要保证正常使用。同时设计综合排水系统, 确保地下水, 雨水, 水不破坏路基, 影响使用寿命。

4 结论

破板是由于材料, 设计, 施工和使用管理等诸多因素, 混凝土路面破裂难以避免。但在设计, 施工, 监督, 选择和使用管理等方面的预防和控制, 可大大降低水泥混凝土铺装率。另外, 及时修理损坏的零件, 定期维护跑道的表面状况, 提高水泥混凝土路面的质量, 延长机场的使用寿命。

摘要：针对我国机场水泥混凝土道面断板破坏频繁的现状, 在分析混凝土道面断板危害的基础上, 从材料、设计、施工和使用管理等方面揭示了混凝土道面断板的形成内、外原因, 并提出了优选原材料、全方位设计、严格混凝土配合比、保证土基和基层质量、适时切缝、改善养护、加强施工与使用管理等防控措施, 以期降低机场混凝土道面的断板率, 提高道面质量, 延长道面使用寿命, 实现机场混凝土道面的“长寿面、低维护”。

关键词：机场混凝土道面,断板,危害,形成原因,防控措施