对机场混凝土道面板底脱空处治材料的思考

李飞飞，武 卫，李进军，刘锡成

1 徐州空军学院机场工程系（221000） 2 云南省昆明市95429部队司令部后勤科（650031）

0 引言

由于机场混凝土道面板的基层材料选择不合理，接缝、裂缝未及时填封,混凝土道面自身缺陷，道面排水系统缺陷，基层密实度不足，温度变化等自然环境影响原因，在飞机起落冲击荷载的反复作用下,机场混凝土道面板基层顶面易产生塑性变形累积而与混凝土面板脱空。使混凝土道面板在重载作用下易产生断裂破损,对飞行训练和战斗保障产生巨大威胁。因此，对机场混凝土道面板板底脱空的抢修处治问题的研究日益迫切。

1 常用注浆材料及优缺点

常用的板底注浆材料分为有机类和无机类,有机类主要是一些高分子聚合物；目前应用较多的是无机类注浆材料，主要是水泥浆类注浆材料。

水泥类注浆材料在石灰土基层和排水层之间流通不畅，密封效果不好，它的收缩主要由塑性收缩、干燥收缩和温差收缩三种收缩引起，总收缩量约在1.1%～1.2%范围内。板底脱空处治不完善易形成二次脱空,其中水泥砂浆收缩变形占很大的比例。

乳化沥青注浆材料能够与基层材料形成一层防水隔离层，达到下封层的目的，有效防止脱空处再次发生水损害；具有很好的流动性，易于注入板底，注浆压力小于0.5MPa，施工较为简便。但是1)由于机场道面要求基层具有一定的刚度，乳化沥青虽具有较好的流动性，但强度偏低，使得基层刚度不足；2)乳化沥青材料受温度的影响大，温度高时易软化，在荷载作用下易从板底唧出；3)沥青浆粘性太大，泵送不方便。因此，单纯利用乳化沥青进行压浆处治脱空较难达到目的，运用较少效果也并不理想。

2 板底注浆材料应当具备的特性

注浆加固是在一定的压力下将浆体压入板底空隙，由于板下空隙高度小、面积大，且板底粗糙、摩阻力大，浆体在流动过程中压力衰减非常快，故浆体材料应流动度好，否则无法完全充盈板底脱空区，不能彻底解决脱空问题。

注入的浆体材料硬化后常呈薄层结构,在板底起传递荷载的作用，故要求浆体材料具有一定的抗压、抗弯拉强度和早期强度。文献3规定:注浆材料具有早强的特性，12 h抗压强度应达到3.5MPa。

注浆加固层的收缩性来自于浆体的塑性收缩、干燥收缩和温差收缩，不论何种原因产生的收缩，其结果都会造成加固层与旧水泥混凝土板和基层之间的粘结减弱,板底形成空隙，甚至产生二次的脱空，故浆体材料应无收缩乃至产生微膨胀。

注浆加固后，注浆料对道面板提供了较好的支承，道面板的弯沉值减小，从而减少了板的弯拉应力，而且随注浆料模量增大，道面板的弯沉值相应地减小。但是，若注浆料弹性模量大于基层弹性模量,道面板在注浆处局部基层弹性模量提高，当飞机冲击荷载作用到注浆材料上部时，道面弯沉量产生突变,使飞机向上跳起，由此对道面形成冲击的作用，并随着注浆料模量、速度的增大而增大。这时，由于注浆料和基层模量的差异，在道面板板底、注浆料和基层三者接触的位置上最易形成瞬间的应力集中，加速道面板断板，直接影响机场道面的使用寿命。

另外，根据国内外大量调查和试验，混凝土路面接缝即使进行严格密封，水还是可以从接缝、路肩等进入路面结构内部。随着水的浸入，在荷载的作用下，水分通过微裂缝向基层材料内部渗透，使基层变为软弱基层，降低了半刚性基层材料的抗断裂性能，经过反复抽吸循环，加速了基层的疲劳破坏，并使脱空面积加大，最终导致道面板的破坏，严重影响道面的使用寿命。故要求注浆材料应且有较好的防水性，密度小，对基层所施加的附加荷载要小。

综上所述，注浆加固材料应具备以下特性:1)和易性好，流动度高；2)凝结后早期强度高；3)无离析、无泌水；4)无收缩且有微膨胀；5)密度小；6)防水性好；7)粘接性好；8)耐久性好；9)后期弹性模量低,且必须与基层的弹性模量相匹配等。只有具备上述特征，才能延长注浆修复后道面的使用寿命。

[1]刘志远.高聚物注浆材料工程特性的试验研究[D].河南:郑州大学,2007.

[2]徐洪坤,杨褀,和波.机场混凝土道面板底脱空状况评定与抢修[J].路基工程,2007,(6):89-90.

[3]JTJ 073.1-2001,公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].