塑查堕塑婆些堡幽燮堡鲨苎塞! 笾机场道面快速抢修材料性能对比分析杨明何大贵庄惠平李艳丽徐州空军学院，馀州，2 2 1 0 D 0 )摘要：本文对现阶段使用的各种机场快速抢修材料的各项性能参数进行了系统的比较分析，分射指出其特点和不足，为战时机场快速抢修选择材料提供参考。关铤词：机场道面快速抢修材料性能1 引言随着战争中所使用的高技术武器装备不断推陈出新，作为现代战争主要特征之一的飞机，在战争中的地位无以替代，并主导着战争的发展方向。在未来战争中，随着各种作战飞机现代化程度的提高，各种战斗保障愈益复杂，空中力量对机场的依赖性也越来越大。机场在战争中的地位也随之显得尤为重要。但由于其目标明显，不易伪装和防护，加之现代战场侦察和攻击手段的多样化，机场是敌空中打击目标。机场跑道一旦遭到破坏，空军战斗力将无法发挥，必然导致制空权的丧失，战争将陷入被动，从而影响整个战争的结果。在这种情况下，机场跑道的快速抢修就具有十分重要的意义。如何在战时快速修复被破坏的机场跑道，提高其再生能力，为航空兵部队提供有力的地面保障，充分发挥战斗力，争取制空权，赢得战场主动，改变战争态势，具有十分重要的意义，已成为各国争相研究的课题。2 机场道面快速抢修材料的分类及性能目前，混凝土跑道常用的快速修补材料主要有两大类：第一类，胶结料拌制的快硬早强水泥混凝土类，是由各种快硬早强水泥或普通高标号水泥、特种水泥掺加适量的超早强外加剂为胶结料，与砂、石料拌制成的水泥混凝土混合料。如快硬硅酸盐水泥、硫铝酸盐快硬水泥、快凝快硬硅酸盐抢修水泥、沥青混凝土等；第二类，有机高分子材料，如环氧树脂、聚胺脂等，其优点是粘结性好，硬化快，抗渗性和抗腐蚀性能好，但该材料成本高，容易老化，与旧混凝土的膨胀系数差异较大。2 1 胶结料拌制的快硬早强水泥混凝士类2 1 1 无机胶结料快硬早强水泥混凝土无机胶结辩快硬早强水泥混凝土是由各种快硬早强水泥或普通高标号水泥、特种水泥掺加适量的超早强外加剂为胶结料，与砂、石料拌制成的水泥混凝土混合料。快硬早强水泥有1 4 2 6扬明等：机场道蠢铗速抢修材料性能对比分柝快硬硅酸盐水泥、硫铝酸盐快硬水泥、快凝快硬硅酸盐抢修水泥等。其中快硬硅酸盐水泥要有1 天养护期方可提供紧急使用，用快硬硅酸盐水泥来抢修机场道面，从经济和技术方面来看是比较理想的。空军还用过快凝快硬硅酸盐水泥，俗称双快水泥。双快水泥的优点是施工后的道面4 小时即可紧急使用。但双快水泥有不足之处，一是其凝结时间只有十几分钟，给施工操作带来很多困难，为此要添加缓凝剂来调整凝结时间，缓凝剂有酒石酸、酒石酸纳、柠檬酸、硼酸等；二是储存时间短，只有一年时间，过期就失效，而且在一年的储存期内，随着时间的推移，其强度会降低。道面抢修中还可使用快硬硫铝酸盐水泥。这种水泥拌制的混凝土早期强度较高，添加一种名为C N L 的促硬剂后，能保证混凝土混合料在5 3 5 。C 温度范围内有3 0 分钟以上的施工操作时间，铺筑后4 小时可供飞机使用。2 1 2 有机胶结料快硬早强水泥混凝土沥青混凝土是用沥青或改性沥青作为胶结料与砂、石、石粉等拌制而成的混凝土，它可分为热拌热铺沥青混凝土和常温( 冷铺) 沥青混凝土两大类。热拌热铺沥青混凝土施工后稍候冷却，当其表层温度降至5 0 。C 以下，即可提供使用，若时间紧急，可用洒水来降温。常温( 冷铺) 沥青混凝土现已有袋装式材料，打开包装袋即可铺筑，经碾压密实成型。旅工后，稀释剂逐渐挥发，强度随之提高，在机场小面积抢修工程中使用效果较好。2 ，2 有机离分子材料，如环氧树脂、聚胺脂等。聚合物混凝土是用有机胶结料配制丽成。目前用得较多的有：环氧树脂混凝土、环氧树脂砂浆。另外还有酚醛树脂类、聚氨脂树脂类、有机硅类、硅烷偶联类、聚烯高分子类作为胶结剂拌制的聚合物混凝土或聚合物砂浆。聚合物混凝土有较高的力学性能。但聚合物混凝土的胶结料成本较高，所以很少使用。现在正研究用树脂和水组合起来作为胶结料拌制的聚合物水泥混凝土，其力学强度和胶结性能比普通水泥混凝土有明显改善。3 部分新材料的性能3 1 磷酸盐系列材料磷酸盐系列材料( 简称M P C ) ，它具有许多优良的特殊性能，如早期强度高，凝结时间短到只需1 分钟至几小时( 可通过配比调整凝结时间) ，粘结强度高，良好的耐磨性和耐火性，并且与水泥混凝土有相似的材料性能等。采用M P C 材料修补道面，施- r I 艺简单，不需要经过特别的养护，因此，该材料特别适用于混凝土道面的快速抢修工程。磷酸盐系列材料的各种性能分别见表1 一表3 。中国士本I 程学会虢护I 程分会第丸次学术年会论文集表1M P C 砂浆强度( M P a )M P C ：抗折强度航压强度 v f P C 砂l h3 h1 d3 d7 d2 8 dl ：10 1 77 奶9 68 4 ，6 0 983 ，6 3 21 0 2 ，6 9 21 02 P 761 07 n 9 21 ：20 2 437 ，2 8538 3 0 045 ，3 0 044 肋14 2 3 187 4 ，4 56表2 不同类型修补材料性能修补材料热膨胀系数x1 0 6 o C收缩率1 口o cM P C 砂浆8 1 22O 2 0 03 0硅酸水泥砂浆1 0 2 03 0 ，5 0水泥混凝土7 1 45 7环氧树脂水泥砂浆2 0 3 07 1 0表3M P C 钢筋粘结强度l3 h1 d2 8 d】1 4 3 030 6 05 o _ 7 5为了保证合适的操作时间，在M P C 材料中掺加一定比例的缓凝剂，只要配比合适，材料的凝结时间可在几分钟到几小时内任意调整。即使在1 0 。C 的寒冷环境下，材料也可按要求在1 小时内凝结硬化。3 2S C M 系列混凝土工程抢修补强材料S C M 系列混凝土工程抢修补强材料是采用无机复合胶凝材料、预分级填料和复合添加剂混合制成的具有一系列优良特性的材料。由于对水分的需求量小，因而可以确保早强高强和优良的耐久性。通过高效复合外加剂的使用和多种掺合料的复配，能显著改善混凝土工程抢修补强材料浆体的工作性能( 流动性、保水性和粘聚性) 和提高粘结强度，几乎没有泌水、离析现象。该材料加水搅拌后产生微膨胀，体积稳定。其力学性能见表4 。表4S C M 系列混凝土工程抢修补强材料力学性能抗压强度( M P a 抗折强度( M P a ) I 产品型号 l d7 d2 8 dl d7 d2 8 ds c M加一7 05 0 g O6 0 - 9 06 0 9 08 o 一“O9 阻1 2 0S C M 系列混凝土的收缩率：8 - 1 0x1 0 。C ，与钢筋的粘结强度见表5 。1 4 2 8扬髓等：机场道面快速抢修材誊事性能对比兮析表5S C M 钢筋粘结强度( M _ P a )l d2 8 dI2 5 5 06 o 8 O3 1 3 聚合物混凝土聚合物混凝土是采用不饱和聚酯树脂配制成的新型聚酯水泥砂浆，它综合了聚酯、水泥的优点，具有早期强度高、脆度系数低、耐酸碱性好、配制简单等特点。由于其脆度系数低，在道面板伸缩缝等需要高抗折强度的场所具有十分巨大的应用潜力。其力学性能见表6 ；收缩率为6 8 x 1 0 4 。C ，养护4 小时即可使用，与钢筋粘结强度见表7 。表6 聚合物混凝土工程抢修补强材料力学性能抗压强度( M P a )抗折强度( M P a ) l 产品型号 4 h1 d7 d2 8 d4 h1 d7 d2 8 dls G M2 6 1 73 5 枷4 5 7 07 0 1 2 01 2 6 61 2 1 61 4 1 81 6 2 03 4Y B 型抢修混凝土Y B 型抢修混凝土采用普通混凝土的施工方法，施工工艺简单，无特殊要求，凝结时间短，早期强度高，在高温环境下强度不受影响，其他各物理力学性能均优于同强度的普通混凝土；其力学性能见表8 ，与钢筋粘结强度见表9 ；收缩率为4 6 x 1 0 4 。C ，养护3 ，4小时即可达强度要求。褒8Y B 型混凝土工程抢修补强材料力学性能抗压强度( M P a )抗折强度( M P a ) l 产品型号 l d3 d2 8 dl d7 d2 8 ds G M3 0 3 54 5 - 6 06 0 - 7 5，9 64 结论通过对以上材料各种性能的分析，磷酸盐系列材料( 简称M P C ) ，强度能够达到使用中国本I 程学会防护I 程分会第九次学术年会论文集1 4 2 9要求，钢筋粘结度较高，膨胀系数与普通混凝土非常相似，不易出现开裂，凝结时间可控，无需特别养护并具有早强性等，非常适用于道面抢修，不足之处是该材料目前在部队使用较少，应用经验不足，价格偏高。+随着现代化战争的不断发展，各种新型精确制导武器的不断出现，势必使机场抢修的难度不断增大，因此加紧对机场快速抢修的研究势在必行。通过对目前机场道面抢修材料的分析表明，我国自行研制的一些机场道面抢修材料已经达到一定的水平，但还与国外存在一些差距这需要我们的科研人员不断推陈出新，最终达到战时保障的需要。参考文献1 1 王泽民等，机场混凝土道面快速抢修技术的应用研究，第三届国际混凝土路面与机场技术会议论文集，1 9 9 8 2 1王泽民余叔藩，早强混凝土在高等级公路中的应用研究，第二届国际混凝土路面与机场技术会议论文集，1 9 9 5【3 】战时机场道面抢修技术研究报告，空后场务技术研究室、空军工程大学五系、解放军理工大学工程兵学院，2 0 0 2 4【4 】陈显君、姜涵S G M 系列混凝土工程抢修补强材料的研究，重庆建筑，2 0 0 14