機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面常見(jiàn)病害及其快速修補(bǔ)材料的選擇綜述

孫斐斐+凌海宇

摘要：機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面在服務(wù)年限內(nèi)會(huì)受到諸如環(huán)境因素和行車(chē)荷載的共同作用，會(huì)出現(xiàn)裂縫斷板類(lèi)、接縫類(lèi)、豎向位移類(lèi)、表層類(lèi)等四大病害。本文對(duì)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面常見(jiàn)病害分類(lèi)闡述并總結(jié)針對(duì)病害總結(jié)修補(bǔ)材料應(yīng)用情況，從而提出目前混凝土道面快速修補(bǔ)材料發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土道面；常見(jiàn)病害；修補(bǔ)材料

0引言

機(jī)場(chǎng)道面是機(jī)場(chǎng)飛行最基礎(chǔ)也是最重要設(shè)施，無(wú)論是跑道、滑行道或是停機(jī)坪都承擔(dān)著飛機(jī)起飛、滑行和停放等重要任務(wù)，是機(jī)場(chǎng)航空運(yùn)輸功能得以充分發(fā)揮的基礎(chǔ)平臺(tái)。航班頻次的增加和一些重型飛機(jī)逐漸投入使用不免會(huì)使機(jī)場(chǎng)道面頻繁承受長(zhǎng)期的疲勞和沖擊荷載，再加上自然環(huán)境的破壞，例如干濕交替、凍融循環(huán)、除冰鹽腐蝕等環(huán)境下，許多機(jī)場(chǎng)道面會(huì)出現(xiàn)不同程度的破損現(xiàn)象，主要為裂縫斷板類(lèi)、接縫類(lèi)、豎向位移類(lèi)、表層類(lèi)等四大病害。

1裂縫斷板類(lèi)

裂縫斷板類(lèi)病害包含縱、橫、斜向裂縫，破碎板或交叉裂縫、角隅斷裂三種類(lèi)型。裂縫類(lèi)破壞較輕時(shí)會(huì)影響外觀，一旦惡化，道面結(jié)構(gòu)使用性及安全性將很難得到保證。對(duì)于裂縫類(lèi)修補(bǔ)，輕微裂縫大多采用灌漿法，較寬裂縫則需局部開(kāi)槽。錢(qián)振東，陳磊磊等以環(huán)氧樹(shù)脂為基料，以雙酚AE44環(huán)氧為乳化劑。通過(guò)乳化工藝制備成雙組分反應(yīng)型處理劑的快速有效裂縫修補(bǔ)材料，以抗壓抗折、粘結(jié)強(qiáng)度為基準(zhǔn)分析其適用性，此材料粘結(jié)性、擴(kuò)散性、滲透性?xún)?yōu)良，強(qiáng)度高韌性好，能針對(duì)不同程度的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。西安理工大學(xué)王建輝和張浩博等對(duì)比分析環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯及新型灌漿料（水泥為基材加入天然高強(qiáng)度外加劑組成）對(duì)混凝土裂縫修補(bǔ)的效果，以抗壓、抗折、劈裂抗拉和抗?jié)B為指標(biāo)分析各自?xún)?yōu)劣，得到不同修補(bǔ)條件下適宜選擇的修補(bǔ)材料。黎巴嫩美國(guó)大學(xué)土木工程學(xué)系Camille A.Issa，Pauls Debs對(duì)混凝土裂縫的研究中，將有裂縫無(wú)修補(bǔ)料與有裂縫環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)料的試塊對(duì)比分析其抗壓強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)后的試塊抗壓強(qiáng)度恢復(fù)許多滿(mǎn)足使用條件。

2接縫類(lèi)

接縫類(lèi)病害包含嵌縫料損壞、接縫破碎、板角剝落、脹裂等四種類(lèi)型，第一種是修補(bǔ)材料性能退化，與原材料粘結(jié)失效導(dǎo)致，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)：第二、三種是混凝土板產(chǎn)生碎粒，應(yīng)清掃后灌填灌縫材料：第四種是脹縫失效，使結(jié)構(gòu)承載力喪失，根據(jù)破壞程度進(jìn)行部分或全厚度修補(bǔ)。同濟(jì)大學(xué)袁捷、劉文博對(duì)接縫嵌縫材料病害進(jìn)行分析，選取硅酮類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、局硫類(lèi)、聚硫氨酯類(lèi)四種嵌縫材料，以其抗嵌入能力、固化特性等基礎(chǔ)物理特性、與縫槽側(cè)壁粘結(jié)性、耐候性為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，將拉伸模量大于或等于0.15MPa的接縫嵌縫材料定為高彈性模量材料適用于溫差小、接縫位移小的機(jī)場(chǎng)道面，反之亦然。由于材料性能差異大，不同類(lèi)型嵌縫材料技術(shù)指標(biāo)也不同，沒(méi)有一種標(biāo)準(zhǔn)的可參考的規(guī)范。中航第九工程總隊(duì)曾運(yùn)財(cái)，郝偉等對(duì)比分析聚氨酯、聚硫和硅酮三種接縫材料性能，發(fā)現(xiàn)聚氨酯彈性粘結(jié)性好，但耐水溫和耐候性較差，聚硫密封膠耐候性好、粘結(jié)強(qiáng)度高、但彈性差，改性硅酮類(lèi)材料優(yōu)異但價(jià)格高，在此性能基礎(chǔ)上，并結(jié)合26個(gè)機(jī)場(chǎng)三種修補(bǔ)材料聚硫類(lèi)使用良好的實(shí)際修補(bǔ)情況，提出一種以聚氨酯為基體，將聚硫原膠與其共混改性得到一種性?xún)r(jià)比良好的、防水和密封效果優(yōu)異的新型改性聚硫密封材料。

3豎向位移類(lèi)

豎向位移類(lèi)病害包含唧泥和板底脫空、沉陷或錯(cuò)臺(tái)等兩種破壞類(lèi)型，由于地表水沿裂縫滲入基層進(jìn)而導(dǎo)致唧泥和板底脫空，機(jī)場(chǎng)道面發(fā)生普遍，大多采用基礎(chǔ)灌漿法處理，由地基沉陷、基層脫空等引起的沉陷或錯(cuò)臺(tái)根據(jù)嚴(yán)重程度采取更換灌縫材料、研磨錯(cuò)臺(tái)或是全厚度切割換板等方式。南京軍區(qū)空軍后勤部徐洪坤、楊祺等對(duì)機(jī)場(chǎng)混凝土道面板板底脫空搶修問(wèn)題進(jìn)行研究，他提出修補(bǔ)材料硬化后應(yīng)形成結(jié)構(gòu)致密、水溫定性良好、與混凝土板底密貼的薄層結(jié)構(gòu)，所以選取的灌漿材料應(yīng)高強(qiáng)度、無(wú)離析泌水、無(wú)收縮且流動(dòng)性好等特性，以其抗壓抗折性能為指標(biāo)，設(shè)計(jì)出適宜配比的摻加粉煤灰、早強(qiáng)劑、減水劑和膨脹劑等硅酸鹽水泥灌漿材料，12h性能即能滿(mǎn)足規(guī)范要求，在實(shí)際應(yīng)用中施工后次日可開(kāi)放交通且使用良好。上海公路橋梁有限公司陸劍波用四種方式處置錯(cuò)臺(tái)病害，但治標(biāo)又治本的方式還是注漿法，上海一機(jī)場(chǎng)197塊板存在錯(cuò)臺(tái)破損，在周邊區(qū)域24h不停航條件下，采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥漿液?jiǎn)我簼{和水泥一水玻璃雙液漿相結(jié)合的注漿材料進(jìn)行修補(bǔ)，使注漿后道面與排水溝高差在3mm內(nèi)，技術(shù)要求高，難度大，但順利修補(bǔ)成功，并符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4表層類(lèi)

表層類(lèi)病害包括起皮、龜裂和細(xì)微裂紋、耐久性裂縫、收縮裂縫及坑洞四種破壞類(lèi)型。表層類(lèi)破壞程度較輕時(shí)，不宜采用補(bǔ)塊修補(bǔ)，可以在表面灑布水泥混凝土防水增固劑，以此來(lái)封堵道面表層微裂縫延緩大面積起皮、露石和集料剝落等現(xiàn)象。海南高速公路股份有限公司包雙雁、王坤等研究出一種水泥混凝土道面超薄罩面修補(bǔ)材料，以水灰比0.3，膠砂比1：2，減水劑1.2%，增強(qiáng)組分0.5%和調(diào)凝組分2.5%配合而成，具有早強(qiáng)、快硬、收縮低、抗沖擊性能優(yōu)異等特點(diǎn)，2h抗壓強(qiáng)度達(dá)到20MPa，此材料在河南省某實(shí)體路段上成功運(yùn)用，采用超薄罩面材料對(duì)路段30%以上路面出現(xiàn)的輕微裂縫、露骨、麻面、剝落、磨光等破損進(jìn)行修補(bǔ)，因?yàn)槠湓鐝?qiáng)快硬的特性，在機(jī)場(chǎng)道面上同樣適用。民航西藏區(qū)局機(jī)場(chǎng)管理部王鵬發(fā)出固道水硬性機(jī)場(chǎng)道面新型特種膠結(jié)材料，水泥基與減水劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑按比例復(fù)配膠結(jié)料，按膠結(jié)料：砂：碎石：水為550：614：1045：176配比配置，2h抗壓強(qiáng)度達(dá)到29.5MPa，抗折強(qiáng)度達(dá)到4.2MPa，28d干縮率為24*10，高性?xún)r(jià)比無(wú)污染的修補(bǔ)材料。拉薩貢嘎機(jī)場(chǎng)道面疏松剝落，采用此材料進(jìn)行修補(bǔ)，效果良好。引起水泥混凝土道面麻面等病害的主要原因之一為堿集料反應(yīng)，早在20世紀(jì)初，美國(guó)、加拿大、英國(guó)等國(guó)家先后對(duì)堿集料進(jìn)行研究，尋找其破壞機(jī)理，從而從根本上找出應(yīng)對(duì)策略。

5結(jié)語(yǔ)

機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面常見(jiàn)病害種類(lèi)繁多，可用于修補(bǔ)的材料諸如無(wú)機(jī)類(lèi)、有機(jī)類(lèi)及其改性物等等亦是多種多樣，針對(duì)不同類(lèi)別的病害選用何種修補(bǔ)材料才能最快速、最優(yōu)質(zhì)地進(jìn)行修補(bǔ)是目前急需解決的問(wèn)題?；诖耍瑸榉奖阋院蟾鶕?jù)病害類(lèi)型能快速選擇合適的修補(bǔ)材料，對(duì)日前常用的修補(bǔ)材料性能的測(cè)試、歸納總結(jié)是前提。endprint