某机场道面混凝土施工裂缝防治

2019-10-25 版权声明 举报文章

摘 要:针对西北干旱地区某机场现浇混凝土道面板在施工过程中出现的裂缝现象,综合考虑环境条件和工程特点,从环境条件、材料选用和施工工艺等方面分析裂缝产生的原因,并提出相应的防治措施,在实践中取得了显著的效果,可供西北干旱地区道面混凝土施工参考。

关键词:机场道面; 混凝土裂缝; 防治技术

【文章编号】1627-6868(2017)03-0041-02

Abstract: In Cracks appear for the northwest arid areas of an airport cast-in-place concrete the Road panel in the construction process, considering the environmental conditions and the engineering characteristics, analysis of the causes of cracks from the areas of environmental conditions, material selection and construction process, and the correspondingprevention and control measures, in practice, has achieved significant results, available in northwest arid zone pavement concrete construction reference.

Key words: airport pavement; concrete cracks; prevention technology

1.引言

西北某机场,位于沙漠边缘,属温带大陆性干燥气候,阳光充足,昼夜温差大。机场道面设计要求为24cm厚水泥混凝土面层,直接式盖被。春季试打,夏季施工。施工初期道面即出现大量塑性裂缝,严重的在终凝前达10~100cm长,1~2mm宽。施工单位采取在拉毛后及时覆盖塑料膜保水的措施,消除了塑性裂缝的产生,但在切缝弹线和切割时又产生大量可见裂缝。裂缝的产生严重影响了工程的质量和进度,并且对于服役工作环境较严酷的道面板而言,裂缝的存在会影响道面的耐久性和安全使用[1,2]。混凝土的早期开裂是一个非常普遍的现象,影响混凝土早期开裂的因素也是复杂的。本文主要针对该机场混凝土施工特点及存在问题,综合工程特点和环境特点,从材料、施工和管理等各方面进行分析,探讨西北干旱地区道面混凝土早期裂缝的成因及防治措施。

2.早期裂缝原因分析

影响混凝土早期开裂的因素很多,除了自收缩和干燥收缩外,还有早期的弹模、抗拉强度、极限拉应变、徐变等;除此又与水蒸发速率、降温速率、结构约束程度有较大的关系[3]。针对该机场施工中出现裂缝的情况,对环境特点、进场材料、施工工艺等方面进行调查分析,认为该机场早期裂缝的产生,主要是由环境、材料和施工三方面因素造成的。

2.1 环境因素

环境因素包括有气温、湿度、风速以及阳光辐射强度等。该机场处于北方沙漠干旱地区,阳光辐射强烈,气候特别干燥且多风,新拌混凝土大面积暴露于外部环境之中,面层砂浆失水过快从而产生大量塑性收缩裂缝。另外,当地气温较高,外界温度越高,水泥水化反应速度越快,水化放热集中,从而使内部温升较高。而当地气温昼夜温差大,在早晨气温较低的情况下,掀开覆盖层切缝弹线、切割时又会使混凝土降温过快,从而产生大量可见裂缝。

2.2 材料因素

2.2.1 水泥

本场使用P・Ⅱ42.5等级散装水泥,C3S含量为58~60%,C2S含量为14~20%,C3A含量约为8~10%,C4AF含量为14~18%。经抽检各项指标均符合GB175质量要求。出现裂缝可能与以下因素有关:

(1)水泥开裂敏感性大。本场使用水泥颗粒很细,比表面积达到430-480m2/kg,需水量增大,容易产生收缩裂纹。C3S、C3A含量较多,混凝土浇筑后凝结硬化快,水化放热量大而集中,使得混凝土本体温差更大,极易产生裂缝。

(2)水泥用量较多。该机场配合比设计,每立方混凝土水泥用量为338kg。水泥用量偏多会增加水泥水化反应产生的化学收缩和因水泥水化热的增加而导致的温度变形。每立方混凝土每增加或减少1kg水泥,则混凝土温度提高或降低约1℃,水泥用量越大,水化热也越多,对混凝土抗裂性越不利。

(3)水泥M场温度过高。该机场使用的散装水泥,运送到现场温度均在60~70℃,泵送入水泥储存罐后温度又有所上升,从而提高了混凝土拌合物的温度,加上水泥水化热引起的温升,使刚铺筑的道面板混凝土的温度比周围环境温度高出许多。混凝土在降温过程中,尤其是在温度较低的夜晚和早晨,会产生热收缩。热收缩受到基层摩阻力的约束,从而产生拉应力,引起混凝土的开裂。

2.2.2 骨料品质

该机场使用碎石为花岗岩,长石含量高,热膨胀系数较大。砂为中粗砂,含泥量较大,达到了3~3.5%。砂石中含泥量偏大,妨碍了水泥与砂石之间的咬合粘结,弱化了砂石界面结构,降低了界面强度,也降低了混凝土的强度,加剧了裂缝情况的产生。

2.3 施工原因

(1)施工时间。施工时间为7、8月份,工期为60天。白天气温较高,经过曝晒的基层旧道面温度较高,提升了混凝土拌合物的温度。昼夜温差均大于10℃,最高达到了22℃,使混凝土经历急速的降温过程,产生较大的温度应力。施工期间经常有4-5级的干燥热风,加剧了混凝土面层的水分蒸发。

(2)施工工艺。本机场采用拉毛工艺,为满足抗滑指标,面层必须有一定厚度的砂浆才能拉出满足设计要求的纹理深度。而当地多风,阳光辐射强烈,空气湿度低,气候特别干燥,面层砂浆失水过快从而产生大量塑性收缩裂缝。

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