冻融病害是中国冰冻地区机场道面的常见问题, 很多机场即便刚刚投入运行也发生了大面积的冻融病害, 严重影响了我国飞行事业的发展。所以, 解决寒冷地区的冻融病害是机场面临的一项重要工作。
一、冻融病害的类型与特点
1、一般冻融病害
耐久性冻融裂缝即一般性冻融病害。这种病害的外表面特征是:有密集的新月形丝状裂缝或者平行的裂缝出现在道面板接缝处, 在板角处这些裂缝以弯曲的形式存在, 而且有残留物存在于裂缝表面, 导致裂缝和四周颜色发暗。按照不同的损坏位置, 分为耐久性裂缝和冻融性裂缝。
2、盐冻剥蚀裂缝
在严寒地区, 每年机场遇到的冰雪季节会维持在5个月作用, 为了将冰雪快速去除掉, 确保机场畅通运行, 通常会应用融雪剂与除冰液, 这些都属于盐性化学物品, 因此会严重的腐蚀道面。如果长期应用, 就会诱发盐冻剥蚀破坏发生
二、出现冻融病害的原因
1、一般病害
因为地表水沿混泥土表层毛细管向下渗入就形成了机场道面混凝土的冻融病害。在低温影响下, 水结冰体积会膨胀, 长时间这样发展, 就会有冻融病害出现在道面。微观结构作用是冻融病害的形成机理, 直观监测比较困难, 尽管很多研究人员进行了大量探索, 也将种种假说提了出来, 然而截止到目前, 还没有形成一套统一的方案。然而, 按照冻融循环对混凝土的多种作用形式得知, 一般把这种损害分为:静水压力作用、渗透压力作用以及膨胀压力作用。
2、盐冻病害
吸水性是盐物质的主要特性, 所以在盐的影响下, 道面混凝土不容易失水反而容易吸水, 进而能够将混凝土饱水的程度与机会增加, 这样就会将冻融循环的破坏作用增加, 这是出现盐冻剥蚀病害的主要原因。
在除冰液的作用下, 道面混凝土外表面的冰雪就会融化, 融化的冰雪可以吸收很多的能量, 从而降低了混凝土的表面温度, 伴随较大的温度梯度出现在混凝土表面, 这样容易有剥落与裂缝问题出现在混凝土表面。在向混凝土中渗入了除冰盐溶液后, 这样是很难排出混凝土中盐分的, 并且会越积越多。在溶液渗透到混凝土中, 并超饱和后, 除冰盐慢慢结晶, 结晶体被析出后, 会导致体积膨胀, 生成水压力与膨胀压力, 进而诱发盐冻剥蚀损害。
三、预防与处置冻融病害的方法
1、做好设计阶段的预防工作
通过了解冻融病害的基本情况得知, 当混凝土的极限抗拉强能力低于冻融产生时的种种作用力后 (渗透压力、膨胀压力以及水力压力) 就会引起混凝土开裂。所以, 从设计环节着手, 从增强混凝土强度与降低种种压力为切入点将道面混凝土抗冻能力提升。
1.1把压力降低
据国外在这方面的研究:利用把一定量气泡引入到混凝土中, 从而将充裕的体积余量为冻融过程提供出来, 进而将相应的压力作用降低, 从而防止开裂破问题影响混凝土性能。若是气泡量少, 不会过于严重的影响混凝土强度。所以, 应该在确保抗冻效果与混凝土强度之前将平衡工作做好。
不但可以应用引气技术, 而且利用把混凝土水灰比降低的方法也可以达到加固混凝土的目的。这样做所需的渗水通道不多, 吸性较小, 进而将冻融时的种种压力影响降低, 把混凝土的抗冻性能提升
1.2增强混凝土强度
利用标号高的混凝土能够直接将混凝土强度提升, 进而实现强化混凝土抗冻融性能的目的。研究得知, 为了将混凝土的抗冻性能提升, 因此应该在80Mpa以上控制混凝土抗压强度。与常规混凝土相比, 高强混凝土的价格相对较高, 并且在机场跑道建设时混凝土应用量较大, 在大量应用了高强混凝土后, 使得机场施工造价被抬升, 因此, 必须要尽量予以控制。
2、施工过程中的对策
在施工过程中应严格控制水灰比, 可掺入百分之二左右引气型减水剂;要加强振捣提高混凝土的密实度;做面时各道工序要衔接紧凑, 缩短做面时间, 以提高混凝土表面强度;釆用喷洒养护剂与覆盖无纺布洒水相结合的养护措施, 提高混凝土抗渗性能;合理安排工期, 避免进入冬季施工。
3、应用时的防控对策
在道面建设完毕并应用后, 在没有冻融病害出现在道面中时, 可以通过相应的防控对策将道面的抗冻融性能提升。
水泥混凝土养护剂是近些年出现的一种新型的混凝土养护材料。养护剂为液态形式, 通过在混凝土表层中涂抹, 沿着表层渗水通道能够向混凝土的微裂缝和孔隙中渗入, 这样就会有一层薄膜出现在混凝土内的微孔隙内壁处, 进而将防水效果提升。应用此种材料主要是对混泥土表层渗水通道的填充, 把渗水量降低, 从而把冻融问题消除。分析这种材料的应用原理, 它是完全符合需要的, 并且在具体的应用时也展现出了巨大的效果。
通过分析当前的维护技术得知, 在处理冻融病害时还没有一套完善的方案。
所以, 为了将机场道面混凝土的抗冻性能提升, 最理想的方案是设计道面结构时进行周密考虑, 在施工中加强措施, 若是在应用阶段发生冻融病害处理起来就会非常困难。
四、结语:
通过上文分析的得知, 因为长期在自然环境中暴露, 机场水泥混凝土容易受到降水、温度等多方面因素的制约。在寒冷区域, 此种作用表现为冻融循环问题。不同于一般混凝土结构, 机场道面水泥混凝土不但规定在冻融循环下要维持一定的强度, 还需要提升表面的性能, 因此, 为了更好的了解这方面的内容, 文章通过上文进行了详细的分析与论述。
摘要：在我国冰冻地区机场水泥混凝土道面经常出现冻融病害, 严重影响了社会经济的发展。对此, 文章通过理论分析与现场调研, 详细的阐述了这方面的内容。目的是为同行业有关工作人员在实际工作中提供一定的帮助作用。
关键词：冰冻地区,机场,水泥混凝土,道面,冻融病害
参考文献
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