高性能道面混凝土抗裂性研究

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发布时间：2021-09-15

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高性能道面混凝土抗裂性研究
朱仁兴，郝志辉，许永坤
(空军第一空防工程处，北京100089)
摘要：针对目前机场道面采用高强混凝土铺筑后仍然出现早期裂缝的现象，为找到既能大幅度减少混凝土早期
开裂又能满足高强要求的混凝土材料，采用在普通混凝土中掺纤维或粉煤灰以及纤维与粉煤灰双掺的技术路线，
研究配制高抗裂的高性能道面混凝土，采用平板法对其早期抗裂性进行试验研究。试验结果表明：单掺粉煤灰或
聚丙烯纤维的道面混凝土，早期抗裂性显著提高，尤其是纤维与粉煤灰复合产生了“1+1>2”的超叠加综合效应，
更能够全面提高道面混凝土的早期抗裂性。
关键词：道面混凝土；抗裂性；聚丙烯纤维；粉煤灰
中图分类号：TU528．57 文献标识码：B 文章编号：1008—1933(2012)06—232—03
0 引言 1 试验用材料及配合比与试验方法
混凝土道面板的早期开裂已成为机场工程中的
多发病，尤其是气候干燥、温差大的地区更常见。近
几年，机场工程普遍开始采用高强混凝土铺筑道
面 ]。但研究资料显示lL2引：与普通}昆凝土相比，高
强?昆凝土硬化后早期的体积变形较大，更易出现早
期开裂现象。高强混凝土出现裂缝的时间大部分在
开始的几天内，有的甚至几小时就出现明显的裂纹。
早期裂缝的出现，其危害表现在三个方面，一是荷载
作用后引起裂缝的继续发展和板块设计尺寸的改
变，加剧应力的重分布，产生新的裂缝(又称后期裂
缝)，降低道面承载力；二是为地表水的渗入基层和
土基提供通道，降低基层和土基的强度和稳定性，加
速道面板体破坏和其它病害的产生，为道面的抗渗
性、抗冻性、抗腐蚀性等一系列耐久性问题的出现留
下隐患；三是在环境和外力的双重作用下，混凝土结
构过早发生破坏，道面极易出现碎裂甚至断板等现
象，使道面使用寿命大大降低。如果不能很好的解
决混凝土道面板的早期开裂问题，就必然要花费巨
额的维修和重建费用，而且严重影响我军部队的正
常飞行训练。因此，研究具有高抗裂性的高性能道
面混凝土，防止早期裂缝的发生，提高道面的体积稳
定性和耐久性，延长道面的设计和使用寿命，具有重
大的军事、经济意义。
收稿日期：2011-07—12
作者简介：朱仁兴(1968一)，男，工程师，主要从事机场建筑工程研
究。
E —mail：13801256020@ 139．COrn
1．1 试验用材料
1)水泥：42．5RP·0水泥，28 d抗折强度8．8
MPa，抗压强度48．8 MPa，密度3．10 kg／cm 。
2)粉煤灰：I级粉煤灰，密度2．49 kg／l，45 lxm
筛余量2％，需水量比89％，烧失量3．4％。
3)纤维：聚丙烯纤维，密度0．9 kg／cm。，纤维长
度为12 mm与19 mm两种。
4)砂子：河砂，细度模数2．73，含泥量1．O％，密
度2．63 kg／cm ，堆积密度1500 kg／m 。
5)石子：石灰岩碎石，5～20 mm和2O一40 mm
两级配，密度2．70 kg／cm ，堆积密度1670 kg／m 。
1．2 混凝土配合比
依据机场道面混凝土配合比设计技术标准 J，
通过原材料选择和水泥用量、砂率、石子级配、粉煤
灰掺量、纤维掺量的优选 j，最终确定了普通道面
混凝土(P 、P )、掺粉煤灰道面昆凝土(F 、F )、掺
聚丙烯纤维道面混凝土(X X：)、聚丙烯纤维与粉
煤灰复合的道面混凝土(XF)等4种类型的道面混
凝土和相应的混凝土配合比，并制作了尺寸为150
mm x 150 mm x 600 mm的抗折试件。这些试件经
过28天的标准养护后，对其进行了抗折强度和抗压
强度检测。4种类型}昆凝土的配合比、和易性(维勃
稠度 )，抗折强度 )与抗压强度( )试验结果见
表1。
从表1可以看出，研究配制的4种类型道面混
凝土的抗折强度等级都在5．0 MPa以上，均满足当
前我军机场道面混凝土较高抗折强度等级的设计要
求，本文在此基础上进行抗裂陛能对比试验。