机场道面水泥混凝土耐久性设计试验研究

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发布时间：2021-09-25

资料介绍

机场道面水泥混凝土耐久性设计试验研究
蒋政，何付成
(济南军区第七空防工程处，江苏徐州 221005)
摘要：水泥混凝土道面处于各种自然因素作用下，耐久性破坏现象经常发生，为了保证道面的设计使用寿命得以实现，根据试验研究
结果和道面的使用功能要求，提出了不同地区的道面水泥混凝土抗冻等级、最大水灰比、最小水泥用量和含气量等参数，为机场水泥混凝
土道面耐久性设计提供依据。
关键词：道面混凝土；耐久性；抗冻等级；最大水灰比；最小水泥用量；含气量
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)06—0140—03
Experim ental study on the durability design of the airfield pavem ent cem ent concrete
JIANG Zheng，HE Fu—cheng
(The SeventhAirDefendEngineeringDepartmentofJinanMilitaryRegion，Xuzhou 221005，China)
Abstract： The durability detruction ofpavement cement concrete frequently happened due to various natural factors．In order to realize the de—
sign use life—span ofpavement，put forward antifreeze，maximal W／C，minimum cement quanity，air content ofpavement cement concrete in different areas by experimental study and use function requirements ofpavement，which can provide basis for the durability design ofairfield cement
concrete pavement．
Key words： pavement concrete；durability；antifreeze grade；maximal W ／C；minimum cement quantity ；air content
0 引言 1 试验研究
随着全寿命成本分析的普及，混凝土的耐久性越来越受到
广泛重视。机场水泥混凝土道面由于承受冻融、干湿、侵蚀等各
种自然因素的作用，耐久性破坏现象时有发生，特别是我国北方
寒冷地区，道面经常发生冻胀、碎裂、脱皮等破坏现象，严重影响
了飞机的起飞、着陆安全，而且花费了巨额维修和重建费用，造
成了能源和资源的极大浪费，不符合可持续发展的要求。改变造
成混凝土劣化的外部条件是不可能的，只有从材料内部因素人
手提高}昆凝土的耐久性能，配制出高耐久性的混凝土，才是最终
的解决办法㈣。如果混凝土耐久性不好，就会提前损坏，不能保
证其设计的使用寿命。为了保证道面的设计使用寿命得以实现，
就必须在设计时提出耐久性要求。而我国现行的机场道面设计、
施工规范中，关于道面混凝土耐久性的规定还很少，没有系统、
完整的设计参数。如《军用机场水泥混凝土道面设计规范》仅提
出了抗冻性指标，没有提出其他参数；《机场道面水泥混凝土配
合比设计技术标准》根据慢冻法试验结果提出了不同地区道面
混凝土的最大水灰比和最小水泥用量及抗冻强度等级问，但无含
气量指标参数，且快冻法试验结果表明，其指标偏松；《军用机
场场道工程施工及验收规范》提出了最大水灰比、最小水泥用量
及含气量，但无抗冻等级指标要求；中国水利水电科学研究院
也仅提出了道路、桥梁安全运行 30年的抗冻等级指标要求17]。
因此，针对机场道面的使用特点和功能要求，研究和制定
适用于机场道面工程的耐久性设计参数，保证机场道面在其设
计使用年限内具有良好的使用功能，发展我国“长寿命、低维
护 ”的机场道面，具有重要的军事、经济和社会意义。
收稿日期：2010-12-02
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1．1 试验用原材料
(1)水泥：机场道面混凝土一般采用硅酸盐水泥或普通硅酸
盐水泥，水泥一般为 42．5级或 52．5级。本试验采用陕西耀县秦岭
牌 P·O42．5R级水泥，28d抗折强度 8．8MPa，抗压强度 48．8MPa。
(2)细骨料：机场道面混凝土一般采用中、粗砂，含泥量不
宜大于 2．0％。本试验采用河砂，细度模数为 2．73，级配合格，表观
密度 2．63 g／cm ，堆积密度 l 500 kg／m3，含泥量 1．0％。
(3)粗骨料：国内外研究表明，粗骨料粒径大于 40mm对混
凝土的强度、抗冻性及抗渗性等均无好处。机场道面混凝土粗骨
料最大粒径一般为 40 nlin，且优先选用碎石或碎卵石，一般不
用卵石。本试验采用石灰岩碎石，5～20 mnl，20--40 mm 两级配，
级配合比例为 40：60，密度 2．70 eCcm ，堆积密度 1 670 kg／m ，含
泥量 O．2％，针片状含量 3．O％。
(4)外加剂：采用十二烷基硫酸钠盐引气剂，ADD．NS高效
减水剂。
1．2 设计目标
(1)抗折强度等级：按 5．0MPa设计，混凝土强度均方差按
0．5 MPa(施工水平为优秀 )计算，配制强度应大于 5．8 MPa。
(2)和易性指标：按机场水泥混凝土道面工程常用的干硬
性混凝土铺筑施工，维勃稠度要求 l5～30 S。
(3)耐久性要求：混凝土道面设计基准期为 30年 f3]。
1．3 混凝土配合比及试验结果
依据《军用机场场道工程施工及验收规范》阎及《机场道面
水泥混凝土配合比设计技术标准》，采用绝对体积法进行道面