淺談聚酯纖維在機(jī)場(chǎng)道面工程應(yīng)用中的施工組織

張炳瀧

（北京新機(jī)場(chǎng)建設(shè)指揮部，北京 102602）

1 問題的提出

隨著民航事業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)場(chǎng)新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目呈年年遞增的趨勢(shì)，如何防治混凝土道面的收縮裂縫逐漸成為業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)問題。聚酯纖維是混凝土中除化學(xué)外加劑外重要的第六組分，聚酯纖維均勻分散在混凝土中，相互搭接，形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可有效改善混凝土由于收縮引起的早期開裂，降低早期損傷和內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生；混凝土凍融開裂后，聚酯纖維發(fā)揮橋接作用抑制混凝土的剝落；聚酯纖維增強(qiáng)混凝土的韌性，可以有效抵抗凍融過程中的周期性反復(fù)應(yīng)力效應(yīng)；由于聚酯纖維的摻入可以隔斷混凝土的毛細(xì)水通道，使凍融循環(huán)過程中自由水的流程長(zhǎng)度縮短，產(chǎn)生的水壓力超過材料的極限抗拉強(qiáng)度造成破壞的幾率亦隨之變小[1]。

但添加該材料的施工工藝在施工規(guī)范中表達(dá)較為概括，也沒有現(xiàn)成的工程實(shí)例指導(dǎo)施工，因此本文通過北方某新建機(jī)場(chǎng)工程實(shí)例對(duì)添加該種材料的施工過程進(jìn)行了總結(jié)，希望能夠?qū)ψx者有所裨益。

2 配合比的調(diào)整

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求水泥混凝土板設(shè)計(jì) 28d 彎拉強(qiáng)度為5.0MPa?；炷磷畲笏冶?0.48，必須摻用引氣減水劑或引氣劑，混凝土含氣量為 4%～5%，混凝土中 FC聚酯纖維摻取量 1.4kg/m3，抗凍等級(jí)不小于 F300，最小水泥用量不小于 330kg/m3，工作性良好、無離析、無分層現(xiàn)象。因混凝土加入聚酯纖維后橋接現(xiàn)象明顯，為保證做面時(shí)其具有一定的可塑性，防止提漿時(shí)干硬性混凝土與聚酯纖維固結(jié)過快，應(yīng)在設(shè)計(jì)及規(guī)范允許情況下，適當(dāng)調(diào)整用水量，調(diào)整以滿足試驗(yàn)段做面工序的有利開展為前提。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段的攤鋪情況，本項(xiàng)目每方混凝土材料用量見表1（相比未摻加聚酯纖維的水灰比提高了 0.2 左右）。

3 拌和站的優(yōu)化

聚酯纖維目前大多數(shù)采用的是人工投料，原因是該種材料比重較輕，如果一次性投料往往容易結(jié)團(tuán)，不利于材料的分散。因此必須由人工`````````將材料散開，在傳輸帶處由人工勻速投料。這種方式無形中增加了高空落石傷人的安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，該處粉塵較大，道面施工時(shí)間主要又集中在夏季，在此種環(huán)境下作業(yè)工人極易受到傷害，因此現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合實(shí)際在聚酯纖維加料位置搭設(shè)了安全操作平臺(tái)，搭設(shè)簡(jiǎn)易值班室，室內(nèi)安裝空調(diào)，更好地保障作業(yè)人員人身安全，此舉可以使工人能夠全身心投入工作，保證投料的準(zhǔn)確性，提高聚酯纖維拌和的均勻性。

表1 混凝土配合比 kg/m3

4 拌和過程控制

拌和過程可以保證聚酯纖維與其他集料充分接觸，重組混凝土結(jié)構(gòu)，保證其發(fā)揮抗裂作用。首先拌和前要根據(jù)原材料特性對(duì)聚酯纖維進(jìn)行每批次不少于三次的現(xiàn)場(chǎng)抽檢。本項(xiàng)目聚酯纖維的技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 聚酯纖維的技術(shù)指標(biāo)

為提高拌和的均勻性，需要提高拌和時(shí)間。根據(jù)規(guī)范要求，加聚酯纖維應(yīng)增加攪拌 20～30s[2]。為確定最優(yōu)的拌和時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)從拌和均勻性及經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)維度采用權(quán)重評(píng)價(jià)及綜合打分法做了評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

表3 評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)最終確定綜合判定攪拌增加時(shí)間宜為 25s。

聚酯纖維混凝土應(yīng)采用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行拌合。拌合站需嚴(yán)格控制投料數(shù)量，原材料計(jì)量允許誤差應(yīng)滿足規(guī)范的要求，聚酯纖維含量按每盤混凝土添加的聚酯纖維重量進(jìn)行檢測(cè)，每標(biāo)段每工班抽測(cè)不少于 2次。在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)每盤投料數(shù)量要求供貨廠家按盤需重量進(jìn)行包裝，做到一包一投，減少現(xiàn)場(chǎng)分裝的時(shí)間及損耗。

拌和結(jié)束后需留樣對(duì)其混凝土裂縫降低系數(shù)及抗沖擊次數(shù)比進(jìn)行檢測(cè)，本項(xiàng)目檢測(cè)指標(biāo)見表4。

表4 聚酯纖維混凝土的技術(shù)指標(biāo)

拌和還需對(duì)聚酯纖維的分散性進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)程序?yàn)椋喊疵總€(gè)攪拌設(shè)備為檢測(cè)單位，每個(gè)工作版隨機(jī)抽檢3 次；三次檢測(cè)合格后，方可確定聚酯纖維的分散性合格；若不合格，則進(jìn)行試拌、調(diào)整，直到聚酯纖維的分散性合格為止[3]。

5 施工過程組織

加入聚酯纖維混凝土施工流程見圖1[2]。

該流程與未加入聚酯纖維的混凝土施工基本一致，但由于加入聚酯纖維后會(huì)影響其和易性并且有部分聚酯纖維在水泥漿中，會(huì)影響拉毛效果，進(jìn)而降低表面紋理深度，因此本項(xiàng)目在拉毛做面等相關(guān)工藝上做了如下調(diào)整：

（1）拉毛刷調(diào)整

毛刷總寬度 600mm；尼龍條由之前的雙層改為單層；尼龍條直徑由之前統(tǒng)一的 3mm，改為1根白色粗條（φ4mm）與4根黃色細(xì)條（φ2mm）交替排列；白色粗條間距為 22mm，黃色細(xì)條之間凈距為 2mm；黃色細(xì)條比白色粗條短 2mm。如圖2所示。

圖1 混凝土施工流程圖

圖2 拉毛刷

（2）為了保證表觀質(zhì)量，做面抹面施工必須保證4 遍。

（3）拉毛時(shí)，由于毛刷會(huì)粘附少量的 FC 聚酯纖維，影響紋理深度，故需勤洗毛刷，控制在三刷左右洗一次。

（4）拉毛時(shí)間控制在 2～3 小時(shí)內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)拉毛根據(jù)情況適時(shí)掌握，保證混凝土表觀質(zhì)量及紋理深度達(dá)到最佳效果。

經(jīng)過調(diào)整后，道面紋理深度能保證在 0.65～0.75mm 之間，表面粗糙度得到明顯加強(qiáng)，從而確保跑道摩擦系數(shù)的指標(biāo)。

6 結(jié)語

加入聚酯纖維后的道面混凝土成型后表面開裂和掉邊掉角等病害會(huì)顯著減少，道面的韌性和耐久性得到提高，運(yùn)行期 FOD（機(jī)場(chǎng)跑道異物）的產(chǎn)生會(huì)明顯減少從而提高飛機(jī)運(yùn)行的安全性，并且可以減少機(jī)場(chǎng)道面的維護(hù)成本和難度。正是基于聚酯纖維的特性，因此在施工的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要根據(jù)施工需求微調(diào)其物理性能，保證混凝土施工各工序的順利進(jìn)行。本文著眼于施工后臺(tái)及前臺(tái)各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)需要調(diào)整的方面進(jìn)行了歸納和總結(jié)。但由于現(xiàn)場(chǎng)情況所限，本文并未對(duì)聚酯纖維混凝土在大風(fēng)、高濕、低溫等環(huán)境下的施工進(jìn)行總結(jié)，隨著聚酯纖維混凝土在機(jī)場(chǎng)道面上的逐步推廣，相信會(huì)有更多致力于解決混凝土裂縫的有識(shí)之士投身于該項(xiàng)工藝的推廣和優(yōu)化之中。