摘要：机场水泥混凝土道面在使用过程中，由于飞机荷载的重复作用、各种环境因素的影响及施工质量等原因，经常会产生裂缝，不仅会破坏混凝土的整体结构，还会影响混凝土的稳定性，若不及时修补，将会影响道面的使用性能，严重时甚至会危及飞行安全。
关键词：水泥混凝土道面；裂缝的防治；裂缝的处理
1 水泥混凝土道面裂缝产生的原因
1.1温湿度引起的裂缝
混凝土道面一次浇筑量一般较大，其凝固过程中会产生大量热量，且极不容易散发出去。外界环境低于混凝土水化热产生的内部温度的情况下会造成内外温差，当温差产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土内部结构与外部结构发生变化，从而产生裂缝现象。
1.2混凝土变形引起的裂缝
在混凝土道面结构中，约20%的水分是水泥硬化所必须的，其余约80%的水分要蒸发。混凝土结构由于水化作用产生的体积变形，称为“混凝土自身的体积变形”，该变形取决于混凝土中胶凝的材料性质。对于绝大部分的普通水泥的混凝土来说，表面水分的蒸发会导致其体积收缩，易造成混凝土开裂，影响混凝土的整体性和耐久性。
1.3施工原材料不合格引起的裂缝
混凝土道面浇筑过程中，砂石含泥量超标、级配不合格，或者水泥的安定性存在隐患，有可能会严重影响混凝土的强度，导致其开裂。
1.4基础变形引起的裂缝
同个部位的道面基础差异较大、道面基础处于活动断层或滑坡体，以及使用过程中相邻道面承受的负荷不同等情况下，易形成不均匀沉降，当混凝土结构所承受的应力超过混凝土结构本身的抗拉能力时，也会导致裂缝的产生。
2 水泥混凝土道面裂缝的防治
对待水泥混凝土道面裂缝问题，要贯彻“预防为主，防治结合”的方针，在结构设计、原材料选择、掺入掺合料和外加剂、施工质量控制、后期养护等方面严把质量关口，有效减少裂缝的发生。
2.1采用合理的设计
为了保证混凝土道面质量，要尽量选用低水化热的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥或微膨胀性水泥)，减小水泥水化热产生的温差，从而减少混凝土内部拉应力，提高其抗裂性能。同时，还应该根据实际经验，在应力集中的部位和边缘易裂部位，采取设置传力杆、拉杆等配筋措施来优化结构，使混凝土的抗裂性能得以提高。
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2.2严格控制原材料质量
水泥混凝土道面浇筑施工时，要按照设计要求对原材料加以选择，尽量使用优质水泥和洁净的水、矿物混合料，并严格控制原材料计量和混凝土塌落度，从根本环节上把控混凝土道面的质量。同时，要选择级配良好的粗、细骨料，降低空隙率，减小包裹混凝土所需的砂浆量和水泥用量，降低水化热，从而有效阻止裂缝的产生。
2.3优化浇筑混凝土配比
为了控制水泥用量，提高混凝土的和易性，可以掺入适量的粉煤灰，一方面可以降低混凝土由于水化热而产生的膨胀，提高浇筑混凝土的后期强度及其抗裂极限能力。另一方面，还可以改善混凝土内部的毛细孔结构，降低孔隙率，使硬化后的混凝土更加致密，从而提高混凝土道面的抗渗性、耐久性。
2.4加强对施工过程的控制
要应用适当的施工技术来提高混凝土的质量，根本上保证道面结构的稳定性。首先，浇筑过程中振捣要均匀密实，振捣时间以表面开始泛浆为宜，以振捣力波及范围重叠二分之一为振捣间距，严禁漏振或过振；其次，浇筑过程中工程技术人员应当对混凝土的温度及其收缩变形程度等数据进行采集，及时反馈并调整施工进度和方案；最后，在浇筑完成后要及时将表面压光、抹平，以阻止裂缝的产生。另外，要尽量避开在低温时浇筑，避开外界气侯突然变化(如温度陡降、大风等恶劣天气)时浇筑。
2.5做好后期养护工作
混凝土道面浇筑完成后，要通过养护来保证其温度和湿度。在收浆后应尽快覆盖和洒水养护，以保持混凝土表面湿润，促进混凝土强度的稳定增长，防止干缩裂缝的产生。同时，要尽量延长拆模时间和养护期，在保证混凝土达到设计强度的75%以上时方可拆模，连续养护时间不应少于28 d或设计龄期。
3 水泥混凝土道面裂缝病害的处理
水泥混凝土道面裂缝病害包括“龟裂和细微裂纹”、“纵向、横向、斜向裂缝”和“交叉裂缝”。“龟裂和细微裂纹”是道面表层网状、浅而细的发丝状裂纹，影响深度一般为3～13mm，常遍布于整个板块；“纵向、横向和斜向裂缝”是在飞机轮载反复作用下，水泥混凝土板块疲劳强度不足引起的，通常出现在板块中部垂直于接缝位置。出现“纵向、横向和斜向裂缝”后，板块整体抗弯拉能力迅速下降，如不及时处治，在飞机轮载作用下裂缝逐渐加宽，周边出现剥落、掉粒等现象，并产生次生裂缝，进一步发展形成“交叉裂缝”。后两种裂缝病害对于道面结构的整体性和承载能力影响较大，宜进行全厚度修补，但是全厚度修补费用高，工艺较复杂，且修补时间较长，因此一些裂缝类病害可酌情采用部分厚度修补或裂缝灌填等处治方法。
3.1应采取全厚度修补的情况
3.1.1单块板块上存在多条纵向、横向或斜向裂缝，单条裂缝长度超过板块短边长度的一半，且其中一条裂缝的平均宽度大于10mm时，应对该板块进行整体更换，并宜恢复原有的传力杆或拉杆。
3.1.2裂缝两边的板块存在明显错台，或裂缝周边出现明显唧泥时，应先处治基层，再对裂缝影响区域内的板块进行全厚度修补。
3.2可考虑部分厚度修补的情况
裂缝周边板块无明显错台但出现比较严重的剥落时，可对裂缝影响区域内的板块进行部分厚度的修补，修补深度至少为板块厚度的一半，并宜通过设置连钉的方式增强补块与原道面之间的联结。
3.3可考虑裂缝灌填的情况
裂缝之间无交叉，裂缝两侧无明显错台，裂缝平均宽度小于5mm而且周边无明显剥落时，可用硅酮类和聚氨酯类、聚硫类、氯丁橡胶类、乳化沥青类灌缝材料进行灌填，以防裂缝进一步扩展和地表水下渗。其中，硅酮类性能最佳，使用时灌缝材料的宽深比建议为1:1，其他灌缝材料的宽深比建议为1:1～1:2，缝槽宽度宜介于8～10mm，不宜小于6mm或大于20mm。
3.4不需进行特别处理的情况
程度轻微的“龟裂和细微裂纹”影响道面外观，但对道面使用性能并无显著影响，且一般不会进一步引发其他病害，不需进行特别处理。
结语：
本文简要阐述了一下机场水泥混凝土道面裂缝产生的原因，并结合这些问题提出了一些相应的预防措施和发生问题后可以有效采取的一些办法。希望能够和广大朋友共同探讨交流。
论文作者:吴佳新
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/12
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 水泥论文; 板块论文; 水化论文; 厚度论文; 病害论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;