機(jī)場(chǎng)道面混凝土性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方案.doc

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1、機(jī)場(chǎng)道面混凝土性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方案摘要：為使飛機(jī)起降安全，冬季常采用醋酸鈣鎂或乙二醇溶液等，清除飛機(jī)或跑道上的積雪。該過(guò)程中很容易使跑道、滑行道、客機(jī)坪、停機(jī)坪等飛機(jī)場(chǎng)道面發(fā)生鹽凍侵蝕破壞，并對(duì)水體產(chǎn)生污染。本文主要研究含氣量和摻合料對(duì)機(jī)場(chǎng)道面混凝土性能的影響，采用正確的方式，對(duì)機(jī)場(chǎng)道面混凝土性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：機(jī)場(chǎng)道面混凝土；性能；優(yōu)化設(shè)計(jì)1引言相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)受凍地區(qū)機(jī)場(chǎng)道面混凝土剔除了明確的抗凍指標(biāo)要求，但抗鹽凍剝蝕性要求尚不明確。混凝土鹽凍剝蝕破壞主要是由水溶液結(jié)冰引起的。鹽凍多破壞混凝土表面，而普通水凍主要體現(xiàn)在混凝土內(nèi)部破壞。鹽凍破壞比普通水凍

2、破壞更為嚴(yán)重。依據(jù)實(shí)際工程情況，提高坍落度，摻加優(yōu)質(zhì)礦渣粉和低鈣粉煤灰等，實(shí)現(xiàn)混凝土性能優(yōu)化。2試驗(yàn)方案2.1原材料該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)用到的原材料主要有水泥、摻合料、外加劑、砂、石子、水。2.2配合比依據(jù)具體道面設(shè)計(jì)規(guī)范，將設(shè)計(jì)強(qiáng)度控制為28d齡期抗彎拉強(qiáng)度，混凝土單位水泥用量需在300kg?m-3。應(yīng)用坍落度進(jìn)行稠度測(cè)定時(shí)，要將坍落度控制在0.5cm以下，稠度在20s以上。合理確定混凝土配合比參數(shù)及性能指標(biāo)。2.3試件成型養(yǎng)護(hù)與試驗(yàn)測(cè)試4學(xué)海無(wú)涯（1）試件成型與養(yǎng)護(hù)?；炷猎嚰ɡ庵w和立方體，規(guī)格分別為15cm×15cm×55cm和10cm。棱柱體試件能夠

3、測(cè)定抗彎拉強(qiáng)度或抗折強(qiáng)度，立方體試件可對(duì)鹽凍剝落量進(jìn)行測(cè)定。試件成型之后，將其放置時(shí)間控制在1d，脫模，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。完成養(yǎng)護(hù)工作之后，取出，在空氣中面干數(shù)小時(shí)，對(duì)其抗彎拉強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。將振搗時(shí)間控制在45-60s，生成水泥漿，進(jìn)行多次抹面。常態(tài)引氣混凝土因工作性能好，便于出漿整平，無(wú)論是振搗時(shí)間，還是抹面次數(shù)都相對(duì)較少，輕抹即可[1]。（2）普通凍融試驗(yàn)和鹽凍剝蝕試驗(yàn)。采用快速水凍法執(zhí)行混凝土普通凍融試驗(yàn)，經(jīng)300次凍融循環(huán)，抗凍指標(biāo)DF值不小于60%，表明，混凝土抗凍性合格?？箖鲂耘c該數(shù)值成正相關(guān)。鹽凍試驗(yàn)初期，從10cm立方體試塊上，進(jìn)行混凝土試件切割，

4、厚度以5cm為宜。鹽凍剝蝕試驗(yàn)測(cè)試面以混凝土上成型面為宜，進(jìn)行機(jī)場(chǎng)環(huán)境模擬。應(yīng)用單面浸泡法測(cè)定混凝土抗鹽凍侵蝕性。試驗(yàn)過(guò)程為凍3h（20℃），融3h（15-20℃），形成初次凍融循環(huán)；將4%NaC1溶液作為凍融介質(zhì)。經(jīng)數(shù)次凍融循環(huán)之后，對(duì)混凝土剝蝕量進(jìn)行測(cè)定。30次凍融循環(huán)之后，剝蝕量在1.0Kg?m-2，表明混凝土抗鹽凍侵蝕性合格；該數(shù)值越小，抗鹽凍剝蝕性越高。（3）測(cè)定氣泡結(jié)構(gòu)參數(shù)。依據(jù)《水工混凝土耐久性技術(shù)規(guī)范（DL/T5241-2010）》標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定和計(jì)算硬化混凝土氣泡結(jié)構(gòu)參數(shù)。對(duì)硬化混凝土各面層氣泡結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析之前，要做好制樣工作。具體實(shí)施方法如下：

5、受抹面影響，混凝土上成型面會(huì)形成砂漿層，而且水泥漿體會(huì)覆蓋表層氣泡。應(yīng)用拋光機(jī)將表面漿體厚度磨掉1mm左右，露出氣泡，從而對(duì)表面砂漿層氣泡結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行有效分析。采用切割機(jī)依據(jù)不同深度，對(duì)其他層面混凝土樣進(jìn)行有效切割，用以測(cè)定該層面混凝土氣泡結(jié)構(gòu)參數(shù)。3試驗(yàn)結(jié)果與討論3.1抗彎拉強(qiáng)度首先，含氣量。摻加優(yōu)質(zhì)茶皂素引氣劑，提高混凝土抗彎拉強(qiáng)度。當(dāng)含氣量為3%-4%時(shí)，混凝土抗彎拉強(qiáng)度提升空間最大。主要是因?yàn)榛炷翚馀萁Y(jié)構(gòu)參數(shù)和引氣泡能夠?qū)α鸭y擴(kuò)展進(jìn)行有效抑制。雖然，通過(guò)引氣能夠提高干硬性混凝土抗彎拉強(qiáng)度，但效果不夠顯著。其次，摻合料。當(dāng)含氣量和摻合料摻量分別為4.5

6、%和15%時(shí)，摻粉煤灰和礦渣混凝土90d抗彎拉強(qiáng)度及其增長(zhǎng)速率均比無(wú)摻合料的混凝土高，而粉煤灰和礦粉復(fù)摻的強(qiáng)度增長(zhǎng)效果最好。為使后期強(qiáng)度增加，采用該水泥進(jìn)行混凝土配制時(shí)，需要摻加15%Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)低鈣粉煤灰和15%礦渣粉，以達(dá)到良好的復(fù)摻使用效果[2]。3.2抗凍性和抗鹽凍侵蝕性4學(xué)海無(wú)涯首先，含氣量?；炷梁瑲饬颗c其DF值呈正相關(guān)，該過(guò)程中，鹽凍產(chǎn)生的剝落相對(duì)較少，很大程度上提高了其抗凍性和抗鹽凍剝蝕性。同等含氣量狀態(tài)下，干硬性混凝土的抗凍性和抗鹽凍剝蝕性均比坍落度為20-50mm的常態(tài)混凝土低。雖然，引氣管使干硬性混凝土DF值提高，剝落量降低，且其抗凍性指標(biāo)

7、合格，但抗鹽凍剝蝕性指標(biāo)不合格。其次，摻合料。當(dāng)含氣量和摻合料分別為4.5%和15%時(shí)，無(wú)摻合料混凝土抗凍性和抗鹽凍剝蝕性比摻粉煤灰和礦渣混凝土大。摻粉煤灰和礦渣混凝土耐久性符合要求，能夠通過(guò)引氣，使混凝土具備較好的抗凍性和抗鹽凍剝蝕性。3.3氣泡結(jié)構(gòu)參數(shù)首先，含氣量。添加優(yōu)質(zhì)引氣劑，使混凝土平均氣泡間距縮小，含氣量越高，縮小愈明顯，而氣泡直徑減小。表明，引氣使混凝土抗凍性和抗鹽凍侵蝕性提高。其次，離表面深度。比較含氣量相近干硬性混凝土和常態(tài)混凝土各位置氣泡結(jié)構(gòu)參數(shù)。干硬性混凝土和常態(tài)混凝土表層氣泡結(jié)構(gòu)參數(shù)與內(nèi)部存在差異，均會(huì)發(fā)生劣化?；炷岭x上表面越近，含氣

8、量和氣泡直徑越大，使平均氣泡間距變大。