机场混凝土跑道碱集料反应问题探究

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1、机场混凝土跑道碱集料反应问题探究　　【摘要】本篇文章主要以内蒙古乌兰察布机场的道面案例工程作为出发点，来对于水泥混凝土道面的碱集料反应问题以及对于机场道面所产生的相应危害进行了全面详细的阐述，同时与大量的机场道面设计经验相结合，来提出了相应的解决措施。【关键词】机场道面；水泥混凝土；碱集料反应；预防1、概述机场道面存在的主要作用就是为飞机提供起飞、着陆、组织、停放等方面需求的活动场地，是机场本身在运营过程中所涉及到的一个重要方面。就目前来说，我国的绝大多数机场道面所使用的都是混凝土道面，但是混凝土道面在实际使用3-5年之后，便出现了大量的混凝土破坏现象，这部分破坏现象

2、并不是由于荷载因素所导致的破坏，更多的是道面本身处在正常使用年限的情况下，其道面本身过早的失去了优秀的性能。下文主要针对内蒙古乌兰察布机场的道面施工情况作为分析案例，来对于机场混凝土跑道碱集料反应问题进行了全面深入的研究。2、机场道面碱集料反应的形成和对机场道面的危害6水泥混凝土中的碱集料反应有碱—硅酸反应和碱—碳酸盐反应两种形式。碱—硅酸反应是混凝土粗集料中含有非晶质的活性二氧化硅（SiO2），水泥中存在的碱性氧化物（Na2O、K2O）或可以由其它途径得到碱（碱含量大于0.6%），在潮湿的环境中水泥浆中的碱性氧化物水解后生成的氢氧化纳、氢氧化钾与集料中的活性二氧化硅

3、反应，在集料表面生成碱—硅酸凝胶体，这种胶体物质遇水膨胀后引起混凝土破坏；碱—碳酸盐反应是水泥中的碱与粗集料中的白云石之间在水的作用下反应，体积也会膨胀，使混凝土开裂，与碱—硅酸反应不同的是，碱—碳酸盐反应继续产生碱，继续反复与白云石反应。碱集料反应的机场道面有以下特征：碱—碳酸盐反应表现为混凝土集料的周围和缝隙间有硅酸凝胶存在或渗出；碱—碳酸盐反应表现为有白色的碳酸钙和碳酸钠析出。道面的外观表现为道面表面出现树枝状、网状裂缝（龟裂），在集料处膨胀、开裂。尽管这些裂缝并不会使道面完全破坏，却降低了机场道面的其它使用功能、降低道面的服务水平，加速道面破坏，缩短道面的使用

4、寿命。机场道面混凝土通常采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，这类水泥特别是三北地区生产的水泥含碱量一般较高；机场道面混凝土的水泥用量一般都在300kg/m3以上，且经常处在地面的潮湿环境中，因而发生碱集料反应的可能性较大，采取预防措施尤为必要。3、预防碱集料反应的实践6内蒙古乌克兰兰察布机场为了最大限度的避免碱集料反应现象的出现，制定了一系列的控制措施，这其中主要涉及到了道路设计、道面材料、施工措施等多个方面的优势。内蒙古乌兰察布机场的现有跑到长度达到了3200m，其宽度则为48m，混凝土板厚度为40cm，使用涿鹿金隅水泥有限公司P·O42.5号水泥来进行施工。在实际使用

5、的过程中，其机场使用温度最高为38℃的气候，而最低则为15℃，所呈现出的道面质量极为良好，没有出现任何龟裂、断板、起皮的现象。以下将结合该机场道面设计以及施工的实践状况，来给出科学合理的预防碱集料反应措施的有效方案。3.1环境调查与材料选择3.1.1环境调查对机场的周边环境进行调查，了解周边5年以上的混凝土工程在建设完成之后，是否出现了相应的碱集料反应，对碱集料具体的反应原因进行全面详细的分析，这对于工程本身的后期施工预防措施制定来说，起到了良好的控制作用。3.1.2材料选择（1）水泥：当混凝土的集料中如果说出现了碱活性成分，那么水泥的含碱量较重的情况下，水泥的含碱量

6、就必须要进行控制，利用氧化钠（Na2O+0.658K2O）来进行计算，其最终的结果不能够超出0.6%。6（2）砂：在工程建设的场地中如果说以往已经出现了碱集料反应的现象，就必须要针对混凝土使用的砂来进行碱活性的试验措施，如果说在测定的结果之中，发现其中含有大量的二氧化硅、活性碳酸盐物质，那么这类砂也就不能够使用在砂之中。（3）石料：如果说工程建设的所在地以往曾出现过碱集料的反应现象，那么就还需要对于混凝土之中所使用的石料来进行相应的碱活性试验，尤其是在测定结果之中发现了二氧化硅以及活性碳酸盐的情况下，就必须要完全摈弃其石料的使用，避免对于机场道面的质量带来影响。当砂石

7、料之中都含有相应的碱活性成分，并且要将这类材料在特殊环境条件下进行使用，那么就必须要对于混凝土本身所呈现出来的碱含量进行控制，每m3混凝土之中所含有的碱量，不能够超出3kg范围内。如果说发现其中的碱含量超出了要求的水平，那么就必须要通过低碱水泥来进行混合，并且还必须要针对碱集料进行相应的反应测试，最大限度的保证混凝土不会出现碱集料反应的可能性，这是确保机场道面性能正常的一个关键所在。（4）外加剂：在针对混凝土来进行外加剂掺入的过程中，要最大限度的避免碱集料以及其他方面的副作用都能够处在良好的控制之下，对于高碱外加剂的使用要严格控制。3.2设计6地势、