同条件养护在机场道面混凝土确定切缝时间的应用

2021-11-06吕志坚陈传锋周媛杰张桂琛

四川水泥 2021年10期

吕志坚陈传锋周媛杰张桂琛

（北京金港场道工程建设有限公司，北京 100073）

1 工程实践中反应的问题

《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》(MH5006—2015)第12.1节规定了道面混凝土接缝构造的施工要求，其中12.1.6 条规定，当混凝土达到一定强度、产生收缩裂缝前，应按照设计要求切缝。切缝的时间应根据施工时的气温和混凝土的强度通过试验确定，切缝时的混凝土抗压强度宜为6～8MPa。应避免切缝过早导致接缝边缘损伤、石子松动，也应避免切缝过晚导致混凝土板产生不规则的收缩裂缝。在机场道面混凝土实际施工过程中，切缝作业人员多根据个人经验，通过试切来判定道面混凝土的切缝时间，接缝边缘损伤，石子松动的情况时有发生。为避免机场道面混凝土施工过程中出现此类缺陷，并确定可量化的指标来提高道面混凝土的施工质量，在实际施工过程中选择了多组对比试验来探究这一问题。

2 试验过程

同条件养护试块是在施工现场随机抽取的混凝土立方体试块，放置在与道面结构实体相同的条件下进行养护，由于同条件养护试块的养护条件与实际道面混凝土相同，其抗压强度结果比标准条件下养护的试块更接近道面混凝土的实体强度。故选用道面混凝土同条件养护试块的早期抗压强度作为可量化指标，来确定道面混凝土切缝作业的时间。

2.1 试验过程

在安徽芜湖宣城民用机场道面混凝土施工过程中，自2020 年6 月5日到2020 年7 月23 日随机选择了20 个作业台班作为试验编组，每个试验编组道面混凝土浇筑过程中及时成型3～5 组同条件养护试块，用成熟度法计算道面混凝土的早期强度，结合现场平均养护温度及养护龄期预估混凝土强度达到6MPa 的时间（计算过程见2.2 同条件养护试块检测时间的确定），在此基础上提前1h 作为第一组同条件养护试块早期抗压强度的检测时间，之后每隔约1h 检测一组试块强度，温度高时缩短检测的间隔时间，当出现6～8MPa 之间数据时及时进行道面混凝土切缝作业，观察切缝作业的质量情况，试验结果见表1。道面混凝土为施工单位搅拌站生产的自拌混凝土，道面混凝土设计抗折强度为5.0MPa。同条件养护试块为150mm×150mm 标准立方体试块，采用可拼装拆卸的铁试模成型，以减少拆模过程对试块早期抗压强度的影响。

图1 各试验编组平均养护温度变化情况

图2 现场施工图

图3 同条件试块照片

2.2 同条件养护试块检测时间的确定

试验前采用现场施工用混凝土，成型立方体标准试块在标准条件下养护，测试1d、2d、3d、7d、28d 的强度值，强度值见表2。

表2 现场道面混凝土实测强度表

依据上表数据，经回归分析拟合成以下曲线方程：

式中：—混凝土立方体抗压强度，MPa；

根据现场实测的混凝土养护温度资料，按照下式计算混凝土已达到的等效龄期：

以等效龄期De 作为D 代入式（1）计算混凝土的强度，通过试算得到各试验编组平均养护温度下混凝土达到6MPa 的时间，见表3。再此基础上提前1 小时作为各试验编组第一组同条件养护试块的检测时间。

3 试验结果分析

通过对道面切缝作业施工质量的观察，20 个试验编组的道面混凝土均取得了良好的切缝质量。试验结果表明，当道面混凝土同条件养护试块早期抗压强度在6～8MPa 之间时，进行道面混凝土的切缝作业，切缝质量可以得到提高，不易出现边缘损伤、石子松动的情况，且不会产生不规则收缩裂缝。通过成熟度法计算道面混凝土的早期强度，预估同条件试块检测时间取得了较好的效果，提高了试验的可操作性。值得注意的是，因平均养护温度的不同，切缝时间会相应的调整，本文只讨论同条件养护试块早期抗压强度与切缝质量的关系。