機場水泥混凝土道面常見病害研究

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1、機場水泥混凝土道面常見病害研究　　摘要：機場水泥混凝土道面板在飛機荷載長期作用下會出現(xiàn)了各種類型的損壞現(xiàn)象。水泥混凝土道面的破壞形式多種多樣，但經(jīng)過對機場水泥混凝土道面板破損情況的調(diào)查及分析,現(xiàn)將機場水泥混凝土道面破壞形式主要分為兩類，一類是接縫處破壞，第二類是混凝土道面板塊內(nèi)破壞關(guān)鍵詞；水泥混凝土道面、常見病害、分析中圖分類號：U416.216文獻標識碼：A一、引言機場水泥混凝土道面板在飛機荷載長期作用下會出現(xiàn)了各種類型的損壞現(xiàn)象。水泥混凝土道面的破壞形式多種多樣，但經(jīng)過對機場水泥混凝土道面板破損情況的調(diào)查及分析，現(xiàn)將機場水泥混凝土道面破壞形式主要分為兩類，一類是接縫處破

2、壞，第二類是混凝土道面板塊內(nèi)破壞。這種分類方式不僅反映了機場水泥混凝土的破壞部位，也反應(yīng)了其破壞原因，前者的破壞的主要原因是水泥混凝土道面板邊應(yīng)力集中和飛機荷載沖擊引起，后者是因為過載或混凝土強度衰減引起。二、接縫處破壞7水泥混凝土道面板邊接縫處是混凝土體的應(yīng)力分布比較集中的地方，是最容易引起破壞的部位。初期的病害主要是集中在接縫處的破壞，接縫處的破壞可分為：錯臺、拱起、板塊活動和唧泥、填縫料老化等。（1）錯臺錯臺現(xiàn)象常常與唧泥現(xiàn)象、填縫料老化、道面基礎(chǔ)的不均勻變形密切相關(guān)。一方面，填縫料的老化，會造成道面區(qū)域雨、雪水的滲入，在飛機荷載的作用下，產(chǎn)生唧泥，隨著唧泥的連續(xù)不斷

3、發(fā)生，基層游離土不斷帶走，基層表面標高不斷沉降，產(chǎn)生錯臺。錯臺的特點是橫向接縫兩側(cè)的道面板出現(xiàn)了豎向相對位移⊿h，錯臺根據(jù)形成臺階的高度，以及對飛機滑行的影響，可分為以下幾種情況：輕度錯臺：接（裂）縫兩邊道面板形成的臺階高度小于10mm;中度錯臺：接（裂）縫兩邊道面板塊形成的臺階高度10mm≦⊿h≦15mm；嚴重錯臺：接（裂）縫兩邊道面板塊形成的臺階高度15mm≦⊿h錯臺示意圖（2）擠碎和拱起7在橫向接縫、特別是施工縫兩側(cè)數(shù)十厘米范圍內(nèi)，由于施工縫內(nèi)的滑動傳力桿位置不正確、滑動端的滑動功能失效、施工時施工縫內(nèi)部有混凝土搭連、使用期間施工縫內(nèi)落入堅硬雜屑等原因，阻礙了道面板的

4、自由伸縮，使混凝土在膨脹時受到較高的擠壓應(yīng)力，當該應(yīng)力超過混凝土的抗剪強度時，板塊即發(fā)生剪切擠碎?；炷恋烂姘逶谑軣崤蛎浂茏钑r，某一接縫兩側(cè)的板突然向上拱起。這是由于混凝土道面板收縮時縫隙張開，填縫料失效，堅硬碎屑等不可壓縮材料塞滿縫隙，使板在膨脹時產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力，從而再現(xiàn)縱向壓曲失穩(wěn)。（3）脫空、板塊活動和唧泥對于多雨地區(qū)機場，水泥混凝土道面板塊會產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象，唧泥是在飛機輪胎荷載作用下，板下基層的細粒材料從接縫處與水一同噴出，至使板體與基礎(chǔ)逐步脫空。脫空是面板與基層之間存在一定的空隙，脫空往往伴隨著唧泥的發(fā)生和發(fā)展。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查分析，機場水泥混凝土道面板塊唧泥是由于在

5、反復超負荷運行大型飛機的作用下，道面板塊接縫、裂縫和板邊下部產(chǎn)生的水和細粒土混合物的強制性位移造成的。它的產(chǎn)生原因是水泥面板直接鋪筑在細粒高縮性土和易沖刷的基層上產(chǎn)生的，唧泥往往是錯臺、斷板、接縫附近斷板等病害的誘因。道面板塊唧泥的產(chǎn)生，一般需要以下條件：基層的土壤處于松散狀態(tài)，亦即存在松散的細粒土；7在面板與基層及道面之間有自由水存在，并與松散細粒土混合形成泥漿；頻繁的大型飛機的作用，道面板塊產(chǎn)生泵吸作用將泥漿噴出、吸入。水泥混凝土道面唧泥、脫空示意圖（4）填縫料的失效、損壞機場水泥混凝土的填縫料，使用一段時間后常常會現(xiàn)剝落、擠出、老化、碎裂等現(xiàn)象。填縫料失效、損壞、接縫

6、內(nèi)逐漸被砂、石、土等填塞，阻礙了板的膨脹，從而引起板的壓曲，破碎和接縫剝落等損壞。道面水流入基礎(chǔ)，導致基礎(chǔ)軟化產(chǎn)生唧泥或凍脹，進而誘發(fā)其它病害。三、機場水泥混凝土道面板內(nèi)損壞水泥混凝土道面裂縫可分為表裂縫、貫穿裂縫。而裂縫發(fā)生的時期又可分為早期（或初期）裂縫和使用期裂縫。早期裂縫是指水泥混凝土板澆筑完成后還未開放交通前出現(xiàn)的裂縫，早期裂縫主要是表面裂縫，使用期裂縫是后期裂縫，實際上是在飛機荷載作用下，加劇應(yīng)力集中而引起原有早期裂縫擴展產(chǎn)生的裂縫。1、表面裂縫產(chǎn)生原因表面裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土的收縮引起的裂縫，水泥混凝土收縮主要有如下幾種：（1）、塑性收縮7在水泥混凝土道

7、面施工過程中發(fā)生的顆粒不均勻分層離析，實際是粗骨料從混合料中分出，集料顆粒下沉，水分向上遷移，從而形成表面泌水。表面泌水的結(jié)果使水泥混凝土道面表面含水量增加，當混合料表面水的蒸發(fā)速度比泌水速度快時，水的蒸發(fā)面就會深入到混合料表面內(nèi)，毛細水面形成凹面，產(chǎn)生較大的表張力，同時固體顆粒間產(chǎn)生毛細管張力，促使顆粒凝集，當混凝土表面尚未充分硬化，不能抵抗這一張力時混凝土則出現(xiàn)裂縫。裂縫出現(xiàn)時間大致與泌水時間相對應(yīng)，在混凝土澆筑后數(shù)小時混凝土表面將普遍出現(xiàn)細微的裂縫，亦稱水泥混凝土道面板的表面龜裂。（2）、溫度裂縫熱脹冷縮是水