CN117328309A - 机场道面混凝土的修补方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机场道面混凝土的修补方法，具体包括：将超高性能水泥、水、细集料a进行拌合，将拌合好的修复材料平铺在机场旧水泥混凝土道面上，刮平，清除其中的气泡；将细集料b均匀洒布在修复材料上，撒布率≥100％；初凝后，撒布混凝土养护剂，加盖土工布或薄膜养护；本发明的机场混凝土的修补方法中道面铣刨、材料拌合、抹面、撒砂等各道工序均具有较高的灵活性，受外在环境因素较小，且不涉及高危险性施工，尤其在机场飞行区内应用时，具有很高的安全性，有助于提高飞行区道面适航条件，保证航空器运行安全，且较传统的水泥混凝土修复方式，施工快速、便捷，对飞行区影响小，更加经济、安全，本发明的修补层具有超薄层和超早强特点。

Description

机场道面混凝土的修补方法

技术领域

本发明属于场道工程技术领域，具体涉及一种机场水泥混凝土道面超早强超薄层功能性修复技术，即机场道面混凝土的修补方法。

背景技术

机场道面是指在天然土基和基层顶面上用筑路材料铺筑的一层或多层的人工结构物，是供飞机起飞、着陆、滑行及维修、停放的坪道，如跑道、滑行道、联络道、保险道、机坪等。

水泥混凝土具有强度高、承载能力大等优点，广泛应用于我国机场道面与其他重载道面的建造。我国民航不断加大机场建设步伐，机场数量与日俱增，机场规模日益庞大，大型机场年逾千万的航班架次对机场道面提出了异常严苛的要求。

由于机场飞行区内较高的航空器荷载、显著的渠化交通、较大的气温变化，使得水泥混凝土机场道面在达到设计使用年限之前，就会出现大规模的起皮、露石等表面功能性损坏，对航空器的运行构成安全隐患，如不及时进行修复，还会进一步加剧水泥混凝土的损坏。

传统的水泥混凝土修复通常采用全厚度凿除后重新砌筑、半厚度凿除后补块修复等方式。当采用通用硅酸盐水泥混凝土进行修复时，由于硅酸盐水泥需要较长时间来形成强度，一般为十四天以上，因此涉及到的修复位置需要长时间关闭，会对飞行区的运行产生影响。飞行区内无法长期关闭的关键位置，如跑道、主要联络道等，一般采用早强型磷酸盐水泥混凝土在夜间停航期间进行修复，由于不停航施工时间紧张，道面拆除、建渣外运、材料运输、混凝土浇筑、道面刻槽、灌缝、标志线恢复、适航检查等各道工序都要在很短的时间内完成，对施工组织水平的要求极高，而且磷酸盐水泥的耐久性也相对较差。因此传统的水泥混凝土修复方式都难以满足现代机场运行对机场道面提出的维护要求。

为了应对机场飞行区在如今的运行条件下面临的困境，及时修复水泥混凝土道面的表面功能性损坏，有效延长机场道面使用寿命，降低维修成本投入，提高机场道面服务水平，我司在现有技术的基础上，进行了机场水泥混凝土道面超薄层功能性修复工艺的研究。

发明内容

针对目前机场道面维护方面的困境，本发明提供了机场水泥混凝土道面超薄层功能性修复工艺(即机场道面混凝土的修补方法)，通过拌合超高性能水泥与细集料为主要成分形成超高性能砂浆，将超高性能砂浆摊铺在表面功能损坏的水泥混凝土道面上，再撒布细砂黏附。从而修复机场水泥混凝土道面，解决机场水泥混凝土道面因长期使用产生的起皮、露石等功能性损坏。

具体如下：

机场道面混凝土的修补方法，其包括如下步骤：

(1)将超高性能水泥、水、细集料a进行拌合，将拌合好的修复材料(即超高性能水泥砂浆)平铺在机场旧水泥混凝土道面上，刮平，清除其中的气泡；

(2)将细集料b均匀洒布在修复材料上，撒布率≥100％；

(3)修复材料初凝后，亲水渗透型混凝土养护剂，并加盖土工布或薄膜养护。

进一步地，步骤(1)中，超高性能水泥、水、细集料a拌合的比例为100：(23-25)：(45-50)，优选为100：24：50。在特定的拌合比例下，一方面可充分满足超高性能水泥水化反应所需的用水量，另一方面可降低水化反应后自由水的含量，减少结构中微孔隙的存在，有助于提高修复材料的力学性能和耐久性。

进一步地，步骤(1)中，拌合的转速为800r/min。修复材料拌合时，水灰比为0.23-0.25，相对普通水泥混凝土采用的水灰比而言明显偏低，参与拌合的自由水较少，因此为了能够充分拌匀修复材料，采用800r/min转速的设备进行搅拌。同时，该转速条件下，不会因转速过快而将空气卷入修复材料形成孔洞。

进一步地，步骤(1)中，超高性能水泥与水拌合40s，再加入细集料a拌合40s。

进一步地，步骤(1)中，超高性能水泥的28d抗压强度不低于80MPa，28d抗折强度不低于8MPa，干缩率不高于0.09％，耐磨性不高于2.5kg/m²。无论是早期强度还是终凝强度，超高性能水泥都远超普通硅酸盐水泥，而且超高性能水泥干缩率低、耐磨性好，既可以避免修复材料自身形变而与下卧层分层脱离，又不会因外物摩擦作用而过早地发生损坏。

进一步地，步骤(1)和步骤(2)中，细集料a和细集料b均选自石英砂或玄武岩机制砂中的一种以上。

进一步地，步骤(1)中，细集料a的粒径为20-40目，单粒级最大压碎值小于等于25.0％，含泥量不高于1％，氯离子含量不高于0.02％。拌合时添加适当比例的细集料a充当骨料，可以减少超高性能水泥的用量，降低成本，提高经济效益。同时细集料a满足上述技术指标，形成修复材料后的使用性能仍然满足要求。

进一步地，步骤(2)中，细集料b的粒径为10-20目，单粒级最大压碎值小于等于20.0％，含泥量不高于1％，氯离子含量不高于0.02％。细集料b在披挂修复材料后撒布并嵌入，用以形成微观构造深度。

进一步地，步骤(3)中，养护后的机场道面混凝土3h抗压强度不低于35MPa，3h抗折强度不低于4MPa，3h抗折粘结强度不低于3MPa。水泥混凝土的强度指标一般是检验28天强度，本发明检验的是3小时强度，因此，本发明的修补层具有超早强特点。

进一步地，步骤(3)中，修复材料初凝后，修补形成的厚度为3-5mm，一般机场水泥混凝土道面厚度是40cm，因此，本发明的修补层具有超薄层特点。

进一步地，步骤(3)中，混凝土养护剂的作用：促进修复材料强度的形成，减少表面微裂缝的产生，喷涂后加盖土工布或薄膜养护。

超高性能水泥本身具有超高的力学性能与耐久性，在其下卧层仍具有良好的承载能力时，即抗压强度不低于50MPa，抗折强度不低于4.5MPa，无结构性裂缝，将超高性能水泥形成薄层敷设于机场道面上，依然能够满足机场道面对于抗压强度、抗折强度和耐久性的要求。但由于超高性能水泥在拌合时水泥用量大，水胶比很低，形成强度较快，且具有一定的自流平与自密实特性，作为超薄层摊铺时，不便于施工表面纹理，构造深度不足从而在应用机场道面时存在摩擦系数不足的问题。因此需要在砂浆铺设完毕后，在表面撒布一定密度的细集料b，撒布率＞100％。形成的微观构造可达到1.0mm，满足机场滑行道道面构造深度不小于0.4mm，与跑道道面构造深度不小于1.0mm的要求。

通过上述工艺形成的机场水泥混凝土道面超薄层抗压强度、抗折强度、摩擦系数等指标均满足机场道面的使用要求，且优于传统使用的补块修复。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明的机场道面混凝土的修补方法中道面铣刨、材料拌合、抹面、撒砂等各道工序均具有较高的灵活性，受外在环境因素较小，且不涉及高危险性施工，尤其在机场飞行区内应用时，具有很高的安全性，有助于提高飞行区道面适航条件，保证航空器运行安全，且较传统的水泥混凝土修复方式，施工快速、便捷，对飞行区影响小，更加经济、安全，本发明的修补层具有超薄层和超早强特点。

附图说明

图1为本发明的实施例中机场水泥混凝土道面超薄层示意图。

图2为本发明的实施例中机场水泥混凝土道面超薄层施工工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种机场道面混凝土的修补方法。

下面结合若干优选实施例及附图对本发明的技术方案做进一步详细说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

下面实施例中所采用的实验材料，如无特殊说明，均可由常规的生化试剂公司购买得到。

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明的机场道面混凝土的修补方法包括如下步骤：

1)根据设计图纸及现场勘察情况，经测量放线后确定水泥混凝土板块需要修复的具体范围及面积；

2)对水泥混凝土表面进行精铣刨，清除损坏的砂浆层，并使表面具有一定构造深度；

3)在铣刨后的水泥混凝土表面洒水并充分浸润15min以上，置换出混凝土孔隙中的气体；

4)将超高性能水泥、水、细集料a按照100：24：50的比例进行拌合，拌合设备的转速为800r/min；

5)清除水泥混凝土表面用于浸润的积水，将拌合好的修复材料(即超高性能水泥砂浆)平铺在混凝土(即旧水泥混凝土道面)上，用抹子刮平；

6)刮平后用消泡刷在修复材料上滚动，清除其中的气泡；

7)将细集料b均匀洒布在修复材料上，撒布率应≥100％；

8)修复材料初凝后，撒布混凝土养护剂，并加盖土工布或薄膜养护；

9)修复材料终凝后，用硬毛刷清除表面多余的细集料。

实施例1

道面类型：40cm厚水泥混凝土板，尺寸4.5m x 5m。

损坏类型：起皮。

损坏原因：氯离子侵蚀导致表面砂浆层松散，受荷载后大面积脱落。

选用材料：

(1)超高性能水泥，技术指标检测结果如表1所示：

表1超高性能水泥技术指标检测结果

(2)细集料a

超高性能水泥砂浆拌合时选用玄武岩轧制的细集料a，粒径为20-40目，细集料a的技术指标检测结果见表2。

表2 20-40目细集料a技术指标检测结果

表面洒布的细集料选用玄武岩轧制的细集料b，粒径为10-20目，技术指标检测结果见表3。

表3玄武岩细集料b技术指标检测结果

(3)超高性能砂浆

超高性能水泥、水、细集料a混合搅拌后形成的超高性能砂浆，技术指标检测结果见表4。

表4超高性能砂浆技术指标检测结果

如图1和图2所示，施工步骤：

1)检查现场水泥混凝土面层功能性损坏情况，用记号笔标记出修复范围；

2)在修复范围内，对水泥混凝土面层(即旧水泥混凝土道面)进行精铣刨，清除受损的砂浆层，并使表面有一定的构造深度，利于修复材料与混凝土的粘结；

3)用钢丝刷擦拭铣刨后的表面，并用鼓风机进行下卧层清洁，除去缝隙内的砂石、杂物；

4)在清洁后的表面(即下卧层)洒水浸润，充分置换出混凝土孔隙内的气泡，至少浸润30min以上，观察液面无气泡冒出后可进行下一步施工；

5)将超高性能水泥、水、20-40目玄武岩机制砂(细集料a)按照100：24：50的比例进行拌合(即超高性能水泥砂浆拌合)，拌合设备的转速为800r/min，拌合前先根据修复范围面积计算各材料用量。将全部用水与半数超高性能水泥混合，搅拌均匀后再逐步掺入超高性能水泥至所需用量，搅拌至浆液均匀、无结团后再加入20-40目玄武岩机制砂(细集料a)进行搅拌，充分拌匀后的砂浆方可用于施工，材料拌合时间不宜超过3min；

6)用鼓风机吹走水泥混凝土表面用于浸润的积水，将拌合好的砂浆倾倒在混凝土表面上(即超高性能水泥砂浆铺设)，迅速用抹子布料刮平，刮平后的表面标高、坡度应与铣刨前一致；

7)用消泡刷在砂浆上滚动，纵向横向各三个来回，充分清除其中的气泡；

8)将10-20目玄武岩机制砂(细集料b)洒布在砂浆表面，通过自身重力嵌入砂浆，撒布率应≥100％；

9)修复材料初凝后，尽快喷洒混凝土养护剂，并加盖土工布或薄膜进行养护成型，养护时长至少3h；

10)修复材料终凝后，用硬毛刷涂刷表面，使粘结不牢的机制砂松动脱落，再用吸尘器将多余的机制砂全部清除；

11)修复完成后展开现场试验，对表面高程、平整度、相邻板高差、纹理深度进行检测，检测结果见表5。

表5水泥混凝土面层技术指标检测结果

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：其包括如下步骤：

(1)将超高性能水泥、水、细集料a进行拌合，将拌合好的修复材料平铺在机场旧水泥混凝土道面上，刮平，清除其中的气泡；

(2)将细集料b均匀洒布在修复材料上，撒布率≥100％；

(3)修复材料初凝后，撒布混凝土养护剂，并加盖土工布或薄膜养护。

2.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(1)中，所述超高性能水泥、水、细集料a拌合的比例为100：(23-25)：(45-50)。

3.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(1)中，所述拌合的转速为800r/min。

4.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(1)中，所述超高性能水泥与水拌合40s，再加入细集料a拌合40s。

5.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(1)中，所述超高性能水泥的28d抗压强度不低于80MPa，28d抗折强度不低于8MPa，干缩率不高于0.09％，耐磨性不高于2.5kg/m²。

6.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中，所述细集料a和细集料b均选自石英砂或玄武岩机制砂中的一种以上。

7.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(1)中，所述细集料a的粒径为20-40目，单粒级最大压碎值小于等于25.0％，含泥量不高于1％，氯离子含量不高于0.02％。

8.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(2)中，所述细集料b的粒径为10-20目，单粒级最大压碎值小于等于20.0％，含泥量不高于1％，氯离子含量不高于0.02％。

9.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(3)中，所述养护后的机场道面混凝土3h抗压强度不低于35MPa，3h抗折强度不低于4MPa，3h抗折粘结强度不低于3MPa。

10.根据权利要求1所述的机场道面混凝土的修补方法，其特征在于：步骤(3)中，修复材料初凝后，修补形成的厚度为3-5mm。