北疆高寒地區(qū)機場道面混凝土施工質(zhì)量控制

李豐波 山西機械化建設集團有限公司

1 機場混凝土道面產(chǎn)生裂縫、斷板的原因分析

1.1 混凝土裂縫的危害

混凝土裂縫問題已成為影響混凝土耐久性的不可救藥的“癌癥”之一。特別是在房建領域，鋼筋混凝土構件的裂縫已成普遍現(xiàn)象。梁、板、柱無處不裂，構件的開裂，使混凝土的強度、抗凍、抗?jié)B甚至耐久性都將變得無從談起。要想解決裂縫問題，必須首先查清致使裂縫產(chǎn)生的原因。是我們最終能成功地解決裂縫問題必須走的第一步。但目前，由于受裂縫產(chǎn)生的原因的復雜性和我們自身技術水平等客觀條件的影響，工程界對裂縫產(chǎn)生的原因的查找工作還很難說做到了全面細致。機場道面混凝土因大噸位飛機滑跑、滑行特殊性，對道面混凝土的質(zhì)量要求會更加嚴格。

1.2 原材料等不良因素引起的裂縫原因

①水泥安定性不良引起的裂縫。這種在硬化的混凝土中的不均勻的體積膨脹使路面出現(xiàn)龜裂、斷板等；②因拌和物溫度過高，而出現(xiàn)“假凝”現(xiàn)象，以及內(nèi)部熱量不易散發(fā)，會使體積膨脹，引起混凝土裂開；③骨料中有害雜質(zhì)腐蝕水泥混凝土。使水泥強度降低，產(chǎn)生早期裂縫加之車輛荷載等因素，裂縫進一步擴展，導致路面斷裂；④骨料化學反應，破壞混凝土結構。出現(xiàn)較深的網(wǎng)裂。⑤配合比設計不當，影響混凝土抗拉強度，骨料不佳、外加劑不合理的選用；⑥粗細集料含泥量過大，致使混凝土收縮增大而產(chǎn)生裂縫。⑦骨料粒徑越細，而混凝土單方用灰量、用水量增多，導致增大收縮量而產(chǎn)生裂縫。⑧外加劑、摻和料選擇不當或參量不當，將嚴重增加混凝土收縮量。

2 機場混凝土道面產(chǎn)生裂縫防治措施

2.1 現(xiàn)場施工控制措施

首先，現(xiàn)場澆注時振搗插入不當、漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產(chǎn)生；其次，澆注混凝土時風速過大，烈日暴曬，混凝土收縮就大；再次，抹面次數(shù)過少，易產(chǎn)生收縮裂縫；最后，現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

2.2 合理選用混凝土配合比

混凝土集料用量越大，其熱膨脹系數(shù)越小，水泥漿含量越多，混凝土膨脹系數(shù)越大。因此，合理選用級配，采用水化熱較低的水泥、減少用量和單位用水量，降低混凝土膨脹值是防止溫度裂縫的主要途徑。

良好的工作性是在一定的工藝條件下，獲得結構均勻、密實混凝土的基本保證。道面混凝土是無配筋的素混凝土薄板結構，為滿足道面表面使用功能的要求，道面混凝土有起漿做面的特殊工藝，若工作性不良，必然導致混凝土內(nèi)部結構不密實、道面板平整度差、面層水灰比過大強度低等質(zhì)量問題。

砂率的大小對混凝土拌合物工作性影響很大，進而影響抗折強度?？拐蹚姸入S砂率增大，呈先增后減的變化趨勢，說明有一個最佳砂率值，且水灰比由0.40變至0.50時，最佳砂率值也由30%變至32%。

圖1砂率對混凝土抗折強度的影響

根據(jù)混凝土體積穩(wěn)定和長期耐久的要求，混凝土水泥、粉煤灰、外加劑（減水劑）、細集料（砂）、粗集料（石）中對混凝土耐久性有危害的組分如Cl-、SO42-、堿、硫酸鹽及硫化物的含量必須滿足標準控制指標，且在實際情況許可時，應盡量采用有害組分含量低的材料。水泥的安定性合格、水化放熱量應比較低。集料的有機物和堅固性合格，且不具有堿集料反應活性。

為保證混凝土施工性能和物理力學性能的要求，減水劑與水泥必須有良好的相容性，新拌混凝土的坍落度經(jīng)時損失盡可能小；集料必須具有良好的級配和形態(tài)、足夠高的強度、低壓碎指標值和低泥含量、泥塊含量和云母含量；水泥和混凝土的凝結時間要滿足施工的需要；水泥和混凝土強度要滿足標準要求，但不宜過分追求高早期強度，以避免后期強度發(fā)展緩慢、水化熱早期釋放過于集中、混凝土坍落度損失大等問題。

為保證混凝土的外觀質(zhì)量，要求原材料的色澤變化小和性能穩(wěn)定、混凝土不泌水、含氣量適當。

3 預防機場道面混凝土掉皮和麻面建議

通過我公司施工北疆地區(qū)烏魯木齊、伊寧、阿勒泰、那拉提、克拉瑪依等幾個成功的機場道面總結，預防麻面和掉皮問題，在嚴格規(guī)范的條件下還應對以下幾點控制。

3.1 水泥

首先，水泥的比表面積一般宜控制在360m2/kg～400m2/kg，比表面積過大水化反應加快，尤其大風、高溫天氣容易造成假凝；過小則會泌水造成板面強度不均引起麻面和掉皮；其次，施工前水泥溫度檢測不宜大于50℃，否則極易出現(xiàn)假凝現(xiàn)象，引起掉皮；最后，實驗室須對每批次進場水泥進行檢測。①凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性、堿含量任何一項不合標準均為廢品水泥。②凡細度、終凝時間、不溶物和燒失量任何一項不合標準為不合格水泥。③凡水泥包裝標志的水泥品種、強度等級、生產(chǎn)廠家、出廠日期、編號不全的為不合格品。

3.2 外加劑

一方面，對外加劑與水泥的相溶性必須要進行檢測，相溶性差會嚴重影響混凝土板面強度，引起麻面和掉皮；另一方面，混凝土含氣量不宜小于3.5%（前臺測），否則抗凍融差，容易引起麻面和掉皮。

3.3 粗集料（大小石）

在北疆嚴寒地區(qū)道面施工中，大石（20mm～40mm）粒徑不宜超徑（40mm規(guī)范允許累計篩余量不大于5%），粒徑增大會對混凝土的抗折強度降低、含氣量減小，不利于引氣，導致耐候性、抗凍性變差。容易引起混凝土離析，使粘聚性、均勻性變差，振搗下沉慢等不利因素，影響混凝土面層質(zhì)量。

3.4 細集料（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?jié)B性、抗凍性、均集于面層砂漿，砂含泥量過大會嚴重影響面層強度，容易引起掉皮和麻面（規(guī)范要求含泥量為不大于3%）。

3.5 攪拌時間及水灰比

參外加劑的混凝土攪拌時間稍長，否則外加劑與混合料的均勻性差，會造成緩凝劑在板面出現(xiàn)的凝結強度不均，容易引起板面麻面和掉皮。水灰比大直接影響混凝土抗彎拉強度，水灰比小則混合料干澀提不出漿，造成板面漿體不均，容易引起掉皮。一般以滾筒前搓出的砂漿成型為宜，水灰比過大砂漿不成型，過小提不出漿。

3.6 施工環(huán)境

一方面，參外加劑混凝土，在高溫天氣（25℃以上）、大風天氣（4級以上），不宜施工。西北地區(qū)空氣濕度小、蒸發(fā)快，板面極易假凝，導致混合料干澀，使混凝土板面漿體均勻性變差，不但容易掉皮，嚴重時會造成斷板；另一方面，下雨天氣不能施工，因水泥混凝土水化反應初期強度低，抗?jié)B性差，尤其是剛做完的板面，會使板面濕脹空隙增大，經(jīng)過一個冬天產(chǎn)生掉皮和麻面，高寒地區(qū)非常明顯。

3.7 施工及工藝

施工工藝對保證道面板的質(zhì)量非常重要。

（1）通過對新疆地區(qū)多年道面施工總結，一般20:00左右施工為宜。北疆地區(qū)8～9月份空氣相對干燥，濕度有時只有50%左右，白天氣溫較高，對混凝土施工做面非常困難。

（2）針對道面麻面和掉皮問題，總結出了一套適合西北地區(qū)的施工工藝，道面厚度在300mm以上時宜采用聯(lián)合高頻振搗器，每分鐘行走約0.7m左右。目的使混凝土振搗密實、粗集料下沉、砂漿擠出豐富便于做面。（一般振到粗集料共振，細集料液化為宜）。

（3）宜采用一至兩道平板振搗器和木行夯，目的使面層浮石振搗下沉，砂漿豐富、便于做面。

（4）采用兩道滾筒的作用：一是進一步壓下浮石；二是提漿，保證面層漿體均勻，提高板面質(zhì)量。（將滾筒在板面來回拉動，拉出均勻漿花后再開始搓漿，富余砂漿用滾筒在板面上均勻刮平）。

（5）抹面采用六道抹子工藝，三道木抹，三道鐵抹。木抹的作用是：將面層浮漿壓實，用三米直尺校核板面保證平整度。（每道抹子根據(jù)氣溫情況宜間隔一段時間，使面層浮漿自然下沉再抹面，效果好）。

（6）三道鐵抹的作用是進一步將板面砂漿壓實、擠密、收光，增強板面密實度，保證面層強度，提高板面質(zhì)量。（站坪、聯(lián)絡道工程一般上第一遍鐵抹時間：用食指按道面板約有1.5mm左右指痕，不粘手時為宜；第二遍鐵抹按板面約有1mm左右指痕時為宜；第三遍鐵抹按板面具有一定強度并有明現(xiàn)指痕印時為宜）?；炷磷雒鏁r禁止在板面覆蓋塑料布，這樣會造成混凝土中大量的自由水析出，降低面層漿體濃度，影響面層強度，造成板面顏色明顯泛白。

（7）板面養(yǎng)生

板面養(yǎng)生嚴禁使用污水和pH值小于5的水源進行板面養(yǎng)生。道面板第一次濕水時間必須經(jīng)過試打試驗段后在現(xiàn)場確定，一般以指甲刻劃板面出現(xiàn)白色痕跡，板面并有一定強度時方可上大水。過早會出現(xiàn)麻面、過晚會引起干縮裂紋。

4 結束語

本文主要介紹了機場道面混凝土道面裂縫的產(chǎn)生原因，預防措施，通過我單位在北疆地區(qū)施工過的機場施工經(jīng)驗和總結，提出了及預防機場道面混凝土施工掉皮、麻面的一些建議，但機場道面混凝土施工產(chǎn)生裂縫、板面掉皮、麻面是施工工藝、原材料控制、外接溫度等多種原因產(chǎn)生的，是一個復雜的過程，在今后的機場混凝土施工過程中還要不斷研究，總結，確保機場道面混凝土施工質(zhì)量控制更近一個層次。