水泥混凝土路面快速修補(bǔ)材料綜述

時(shí)間：2019-08-19作者：青島卓能達(dá)建筑科技有限公司西安分公司瀏覽：384

由于交通量的大幅度增加以及軸載重量的不斷攀升，各等級(jí)公路由于不堪重負(fù)而破損嚴(yán)重，況且水泥混凝土路面在設(shè)計(jì)、施工、管理以及后期養(yǎng)護(hù)過(guò)程中都存在不足使得許多新建的水泥混凝土路面未達(dá)到國(guó)家規(guī)定的設(shè)計(jì)年限就出現(xiàn)了各種不同程度的損傷和破壞。如斷板、錯(cuò)臺(tái)、裂縫、露骨、碎裂等。普通的水泥混凝土凝結(jié)時(shí)間比較長(zhǎng)、新舊混凝土粘結(jié)力又比較差，若不及時(shí)修復(fù)，會(huì)使路面的使用性能大幅度降低。因此，恰當(dāng)?shù)暮Y選出合適的快補(bǔ)料是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的快速修補(bǔ)料

水泥混凝土路面在行車(chē)荷載的反復(fù)作用以及其它各種人為和環(huán)境因素的作用下，不可避免的會(huì)發(fā)生破壞。國(guó)內(nèi)的許多廠(chǎng)家在很早以前就對(duì)混凝土的快速修補(bǔ)材料和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的研究和探索。根據(jù)相關(guān)快補(bǔ)材料文獻(xiàn)得知，通車(chē)時(shí)快補(bǔ)料的強(qiáng)度必須達(dá)到一般混凝土路面設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，即抗壓強(qiáng)度必須達(dá)到20MPa，抗折強(qiáng)度必須達(dá)到3.5MPa。用于水泥混凝土路面的快速修補(bǔ)材料必須具有硬化快、耐磨和耐久性好、低收縮微膨脹、具有一定的粘性和和易性好等特點(diǎn)。我國(guó)的快補(bǔ)材料的研究和探索經(jīng)歷了一段較長(zhǎng)的歷程，市面上相繼出現(xiàn)了各種各樣的快補(bǔ)材料，現(xiàn)綜述如下。

普通水泥混凝土和砂漿

對(duì)于水泥混凝土路面的破損，國(guó)內(nèi)較早采用的方法就是破除已損壞的水泥混凝土路面，然后澆筑上與老混凝土路面標(biāo)號(hào)相同或者比原標(biāo)號(hào)較高的混凝土。此類(lèi)方法雖然操作簡(jiǎn)便，實(shí)際上也有不少缺點(diǎn):養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng);普通水泥混凝土養(yǎng)護(hù)周期需要28天，強(qiáng)度增長(zhǎng)慢，養(yǎng)護(hù)條件苛刻，中斷交通時(shí)間特別長(zhǎng)。收縮大;新澆筑的水泥混凝土路面明顯比老混凝土路面的收縮大，容易造成二次破壞。新老混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度低;水泥混凝土本身粘結(jié)力差，容易造成界面開(kāi)裂。

瀝青混凝土

早期我國(guó)的公路部門(mén)常采用瀝青混凝土作為快補(bǔ)料對(duì)破損的水泥混凝土路面進(jìn)行修補(bǔ)。用于此類(lèi)混合料的瀝青應(yīng)具有以下特點(diǎn):稠度適中;較大的塑性;足夠的溫度穩(wěn)定性;較好的大氣穩(wěn)定性;較好的水穩(wěn)定性。

雖然用瀝青混凝土作為快補(bǔ)料中斷交通時(shí)間短，但也存在很多缺陷:色差大;白加黑，整體效果不好。對(duì)施工要求高;施工操作不當(dāng)容易減短使用壽命。剛度相差大;內(nèi)部傳荷不一致。

特種水泥

所謂特種水泥，就是一種具有特殊性能的水泥或者用于某種工程的**水泥。由于其強(qiáng)度高、凝結(jié)時(shí)間快受到國(guó)內(nèi)外*、學(xué)者的廣泛研究和應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上用于快速修補(bǔ)材料的特種水泥主要有以下幾種:

①快硬硅酸鹽水泥?？煊补杷猁}水泥是一種初期強(qiáng)度高、硬化快、凝結(jié)時(shí)間可調(diào)的水硬性膠凝材料。該快補(bǔ)料是以硅酸鹽水泥和適量磨細(xì)的石膏為主要成分制成的。通過(guò)加入一定的外加劑和外摻料進(jìn)行改性后能夠調(diào)節(jié)水泥的早期強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間。按照一定的配合比加入粗細(xì)集料后可以配制成早強(qiáng)、高標(biāo)號(hào)的混凝土，應(yīng)用于一些緊急搶修工程、低溫施工工程和高標(biāo)號(hào)混凝土預(yù)制件等。上海蜀通建材有限公司生產(chǎn)的快硬硅酸鹽水泥小時(shí)強(qiáng)度高，2h水泥強(qiáng)度達(dá)到20MPa以上，現(xiàn)場(chǎng)只需加水?dāng)嚢?，砂漿自流，施工免震，具有良好的密實(shí)性和抗?jié)B性。但是，快硬硅酸鹽水泥干縮大、新老混凝土粘結(jié)強(qiáng)度差、施工過(guò)程和養(yǎng)護(hù)過(guò)程產(chǎn)生水化熱，對(duì)養(yǎng)護(hù)條件要求比較高。

②快硬硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥和氟鋁酸鹽水泥?？煊擦蜾X酸鹽水泥低溫性能比較好，氣溫在－5℃以上時(shí)，不必采取任何特殊措施就可以正常施工，可用于搶修跑道、公路、配制膨脹水泥和自應(yīng)力水泥以及玻璃纖維砂漿等。快硬氟鋁酸鹽水泥凝結(jié)硬化很快，可應(yīng)用于噴錨用的噴射水泥?？煊茶F鋁酸鹽水泥耐腐蝕、高抗?jié)B，可應(yīng)用于配制噴射混凝土和生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件等。

③高鋁水泥。高鋁水泥的主要成分是鋁酸鈣，高鋁水泥水化生成CAH10與C2AH8相互交替攀附，重疊結(jié)合，形成比較堅(jiān)硬的結(jié)晶連接體，使水泥獲得很高的強(qiáng)度。具有早強(qiáng)、水化熱大、耐腐蝕、抗高溫等特性，可通過(guò)電弧爐熔融法和反射爐熔融法進(jìn)行制備，但是后期也會(huì)出現(xiàn)倒縮現(xiàn)象，且高鋁水泥水化的產(chǎn)物在高溫下比較不穩(wěn)定，容易發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，因此，在使用性能上大打折扣。

④磷酸鎂水泥。優(yōu)點(diǎn):早期強(qiáng)度高、凝結(jié)硬化快;3h抗壓強(qiáng)度就可達(dá)到40MPa;新老混凝土粘結(jié)性能好;與舊混凝土具有相近的膨脹系數(shù)和彈性模量，具有較好的體積相容性;耐磨性能好;耐磨度相當(dāng)于普通硅酸鹽水泥的2倍;干縮率小，只有0.05%－0.09%;凍融循環(huán)能力、抗鹽凍能力強(qiáng);40次凍融循壞后才出現(xiàn)表面剝蝕現(xiàn)象。

缺點(diǎn):脆性大;容易造成橫縱向裂縫和板底斷裂;抗沖擊能力差;后期會(huì)不同程度的出現(xiàn)強(qiáng)度倒縮現(xiàn)象;磷酸鎂水泥價(jià)格昂貴。

由于磷酸鎂水泥的研究還不夠深入，所以目前以磷酸鎂水泥作為快補(bǔ)料的市場(chǎng)應(yīng)用還不算太廣泛。

⑤堿硅水泥。堿硅水泥是一種耐腐蝕、耐高溫、能耗低的新型膠凝材料。其在力學(xué)性能和路用性能上具有比普通水泥無(wú)法比及的優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)，上海**工程研究所研制的SC型快速修補(bǔ)料和南京水利科學(xué)院研制的AS型快速修補(bǔ)料是堿硅水泥的典型代表。

復(fù)合修補(bǔ)劑

由于單一的水泥或外摻料很難達(dá)到理想的快補(bǔ)需求，國(guó)內(nèi)外的*學(xué)者開(kāi)始采用復(fù)配技術(shù)，充分發(fā)揮各種成分的疊加效應(yīng)，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，研制出許多性能優(yōu)良的復(fù)合修補(bǔ)劑。江蘇省建筑科學(xué)研究院利用硅酸鈣、氟鋁酸鈣、硫鋁酸鈣和少量單晶體等礦物成分做成的JK－4、JK－10型復(fù)合修補(bǔ)劑，以及用硫鋁酸鹽、高效的表面活性劑和優(yōu)質(zhì)的硅性材料復(fù)合而成的JK－24型復(fù)合修補(bǔ)劑克服了傳統(tǒng)的單一快補(bǔ)材料的種種弊端，不僅收縮小、快硬早強(qiáng)，而且與老混凝土粘結(jié)性能良好，耐磨，耐久，是目前市場(chǎng)上性?xún)r(jià)比比較高的快速修補(bǔ)料之一。長(zhǎng)安大學(xué)利用硅酸鹽、硫鋁酸鹽、鋁酸鹽和高效活性劑等礦物材料按一定比例配制成的HW系列復(fù)合修補(bǔ)劑，4～6h抗折強(qiáng)度就可達(dá)到3.5MPa的通車(chē)要求，具有較高的韌性和抗變形能力。

聚合物類(lèi)混凝土

聚合物類(lèi)混凝土是一種**無(wú)機(jī)材料的統(tǒng)稱(chēng)。其中，聚合物水泥混凝土(Polymer Modified Concrete，簡(jiǎn)稱(chēng)PMC)是指在普通的水泥混凝土中加入高分子聚合物，以聚合物和水泥共同作為膠凝材料，將粗細(xì)骨料黏合為一體而成的復(fù)合材料。由于能夠緩和裂縫**的應(yīng)力集中，比普通混凝土具有較高的強(qiáng)度和密實(shí)度、較好的抗沖擊和抗磨抗?jié)B性能而受到國(guó)內(nèi)外*學(xué)者的青睞。樹(shù)脂混凝土(Polymer Concrete，簡(jiǎn)稱(chēng)PC)則用聚合物代替了水泥作為膠凝材料，增加了強(qiáng)度和耐磨性，但由于價(jià)格比較昂貴而受到限制。聚合物浸漬混凝土(Polymer Impregnated Concrete，簡(jiǎn)稱(chēng)PIC)是指等到混凝土硬化以后，將聚合物填充到普通混凝土的空隙中形成的一種復(fù)合材料。由于聚合物浸入空隙中增強(qiáng)了水泥石與集料間的粘結(jié)力，而使混凝土的力學(xué)性能和材料性能大幅度增加。

纖維增強(qiáng)混凝土

以砂漿、水泥漿或混凝土為基材，以金屬纖維，無(wú)機(jī)纖維或**纖維為增強(qiáng)材料組成的一種復(fù)合材料，稱(chēng)為纖維增強(qiáng)混凝土。

纖維在混凝土中的作用:①阻裂作用:纖維可在混凝土未硬化的塑性階段和硬化階段阻礙混凝土微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。②增強(qiáng)作用:混凝土中加入適量的纖維可使混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度都有一定的提高。③增韌作用:纖維混凝土在荷載作用下，即使混凝土發(fā)生開(kāi)裂，纖維還可橫跨裂縫承受拉應(yīng)力并可使混凝土具有良好的韌性。

目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用于混凝土的纖維主要有鋼纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖維。其中，鋼纖維增強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度能達(dá)到100～110MPa，抗折強(qiáng)度能接近15MPa，抗沖擊強(qiáng)度是普通水泥混凝土的3.6倍以上，添加體積率為13%～17%的網(wǎng)格布及連續(xù)玻璃纖維或者3%～6%體積率的短切纖維都能使混凝土抗彎強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度達(dá)到較大。由于碳纖維的摻入在混凝土的基體中引入了大量的空氣使得混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著碳纖維含量的增加而減少，且碳纖維造價(jià)昂貴，需要探討和解決的問(wèn)題比較多，所以目前碳纖維增強(qiáng)混凝土并不普遍適用。聚丙烯纖維是由丙烯聚合物或共聚物制成的烯烴類(lèi)纖維。其特點(diǎn)如下:

①改善混凝土的變形特性和韌性。加入一定摻量的聚丙烯提高了混凝土的極限拉伸率，改善了混凝土的變形能力。聚丙烯混凝土的韌性指數(shù)比普通混凝土增加15%～70%。

②防止或減小混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生。摻入一定量的聚丙烯可以在混凝土的塑性階段和硬化階段抑制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

③提高了混凝土的耐久性。聚丙烯混凝土的抗?jié)B抗凍融能力比普通混凝土要高的多?？箾_擊性能是普通混凝土的2倍，抗磨損能力比普通混凝土高出20%～105%。

④較高的粘稠性。用在噴射混凝土中，不但可以提高性能，還可以減少回彈損失。

國(guó)外快速修復(fù)材料的應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)外在20世紀(jì)中旬就開(kāi)始了對(duì)水泥混凝土路面快速修補(bǔ)材料的研究。美國(guó)、日本、英國(guó)等國(guó)家主要對(duì)薄層修補(bǔ)、纖維增強(qiáng)混凝土和聚合物類(lèi)混凝土展開(kāi)了仔細(xì)的研究和探索。

日本采用網(wǎng)狀聚丙烯纖維，提高了混凝土的承載力。美國(guó)*在混凝土中摻入一定比例的微纖維提高了混凝土的抗拉能力和極限拉伸率。新澤西州采用無(wú)氯的促硬劑制備的復(fù)合修補(bǔ)快硬混凝土對(duì)295號(hào)州際公路(Interstate295，簡(jiǎn)稱(chēng)I－295，德瓦西州－新澤西州)路面進(jìn)行了全厚修補(bǔ)，1～3天即可通車(chē)，但并沒(méi)有對(duì)路面的耐久性做深入的研究。英國(guó)研制的SPRC對(duì)薄層修補(bǔ)做出了巨大的貢獻(xiàn)。


青島卓能達(dá)建筑科技有限公司西安分公司專(zhuān)注于高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料,不發(fā)火防靜電砂漿,混凝土路面薄層修補(bǔ)料等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 混凝土修補(bǔ)技巧

  一、混凝土裂縫1 形成的原因產(chǎn)生裂縫的一般機(jī)理一般認(rèn)為是由于混凝土材料（包括水泥石和粗細(xì)骨料）變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故。一般可用“粘結(jié)-滑動(dòng)”的機(jī)理加以解釋?；炷量梢?jiàn)裂縫的發(fā)生和開(kāi)展，是鋼筋和混凝土間不能再保持變形協(xié)調(diào)而出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)的結(jié)果。裂縫寬度本質(zhì)上是裂縫之間受拉混凝土拉伸變形和受拉鋼筋拉伸變形之差。2 混凝土裂縫的修補(bǔ)方法① 由于混凝土攪拌運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，澆筑速度過(guò)快，

• 灌漿料的產(chǎn)品特性及施工流程

  ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料 ? 一、產(chǎn)品特點(diǎn) ????????????????? 

• 灌漿料使用方法

  理論基礎(chǔ) 1． 基礎(chǔ)處理 清掃設(shè)備基礎(chǔ)表面，不得有碎石、浮漿、灰塵、油污和脫模劑等雜物。灌漿前24h，設(shè)備基礎(chǔ)表面應(yīng)充分濕潤(rùn)。灌漿前1h，應(yīng)吸干積水。 2． 確定灌漿方式 根據(jù)設(shè)備機(jī)座的實(shí)際情況，選擇相應(yīng)的灌漿方式，由于CGM具有很好的流動(dòng)性能，一般情況下，用"自重法灌漿"即可，即將漿料直接自模板口灌入，完全依靠漿料自重自行流平并填充整個(gè)灌注空間；若灌注面積很大、結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜或空間很小而距離很遠(yuǎn)

• 水泥混凝土路面快速修補(bǔ)材料綜述

  國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的快速修補(bǔ)料水泥混凝土路面在行車(chē)荷載的反復(fù)作用以及其它各種人為和環(huán)境因素的作用下，不可避免的會(huì)發(fā)生破壞。國(guó)內(nèi)的許多廠(chǎng)家在很早以前就對(duì)混凝土的快速修補(bǔ)材料和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的研究和探索。根據(jù)相關(guān)快補(bǔ)材料文獻(xiàn)得知，通車(chē)時(shí)快補(bǔ)料的強(qiáng)度必須達(dá)到一般混凝土路面設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，即抗壓強(qiáng)度必須達(dá)到20MPa，抗折強(qiáng)度必須達(dá)到3.5MPa。用于水泥混凝土路面的快速修補(bǔ)材料必須具有硬化快、耐磨和耐久性好、低