刚性结构水泥混凝土道面砂浆恢复层材料研究-论文.pdf

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1、公路2013年8月第8期HIGHWAYAug．2013No．8文章编号：045I-0712(2013)08-0169-05中图分类号：U4t6．216文献标识码：B刚性结构水泥混凝土道面砂浆恢复层材料研究包双雁，王坤，陈长征，李强。，经冠举，山宏宇，田耀刚，李炜光(1．海南高速公路股份有限公司海口市570203；2．长安大学材料科学与工程学院西安市710064；3．河南省公路管理局郑州市450016；4．贵州省交通规划勘察设计研究院贵阳市550001)摘要：水泥混凝土道面砂浆层易为行车荷载磨损破坏，修复

2、时因结构受力及新旧材料变形差异影响，处理难度大、使用寿命低。针对上述问题，研发出水泥混凝土道面超薄罩面修补材料。与普通水泥混凝土修补材料相比，该材料具有早强、快硬、收缩低、干缩性能优异、抗冲击性能优异等优点，2h抗压强度可达20MPa，28d的干缩率为5×l0一。借助差热分析和扫描电镜，研究了超薄罩面修补材料的微观结构；实体工程验证了其铺筑简单的特点，使用效果佳，便于推广。关键词：超薄罩面；快速修补；早强快硬；干缩率水泥混凝土路面约占我国公路总里程的2／3。土道面修补要求且工作时间可调的修补材料——超此

3、类结构脆性大，在较大车流量和重载交通量的影薄罩面修补材料。经过工程验证，结果表明，该材料响下，以及在环境和荷载的耦合作用下，易造成露具有建设费用低、施工维修简便、施工中断时间短、石、坑洞、表面剥落等病害。而这些功能型破坏如不使用寿命长、服役效果良好等特点。及时处理，在交通、环境耦合作用下会由功能型破坏向结构型破坏转化，造成更大破坏。因此，在功能型1试验原材料与方法破坏产生前及早处理，恢复混凝土整体性至关重要。1．1原材料目前针对此类功能型破坏已进行了较多的研(1)胶凝材料：选用课题组研制的特种水泥基复究

4、，所使用的材料有有机类、无机类和复合类材料，合材料，其主要指标如表i所示。但其在修补薄层结构中仍具有一些不足之处：经济表1胶凝材料技术指标性差，时效性低，耐久性差；普通水泥混凝土修补后堕堕堑堡堕塑星标准稠安定性产生的温度梯度大，从而产生的收缩大；其界面黏结minMPMP度用水性低，在重交通作用下短期内又会出现二次破坏；配沸煮法初凝终凝3d28d3d28d量／料繁多，一般的修补材料除了水泥基材料外，还需另2O3O5．79．630．050．028合格加多种外加剂来调节其性能，使其快速反应功能降-低；对环境污

5、染严重等。(2)细集料：河砂，细度模数2．8，最大粒径综合考虑上述原因，如何降低因普通水泥混凝4．75mm，泥块含量0，含泥量小于i．0。土养生时间长造成的时间、经济损失，如何改善修补(3)水：自来水。中的材料浪费、经济成本高等不足成为亟待解决的(4)减水剂：萘系高效减水剂(FDN)。问题，由此针对混凝土道面功能层修补的特殊性，本(5)增强组分：采用4种增强组分(ZA、ZB、ZC、文采用材料复合及增强技术，研发出满足水泥混凝ZD)进行比选，以期选择最佳和最经济的类型。基金项目：海南省科技厅重点科技项目，

6、项目编号ZDXM20120069；河南省交通运输厅科技项目，项目编号2012D11收稿日期：2012—10—09公路2013年第8期(6)调凝组分：选用了HA、HB、HC等3种调表3增强组分优选试验结果凝组分，配合增强组分使用。扩展度抗折强度／MPa抗压强度／MPa编号掺量／通过前期试验研究优选出该材料的基础配合比2h1d2h1d如表2所示。K027O0．26．60．840．40．52650．45．92．831．4表2修补砂浆基础配合比ZA1．02653．65．623．735．3胶凝材料／(kg／m。)

7、砂／(kg／m。)水／(kg／m。)FDN／1．52603．56．626．135．855O110O1651．21．525O4．47．22O．234．11．2试验方法ZB2．016O4．66．821．132．0(1)凝结时问、流动度试验方法。3．04．47．122．837．1参考《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》0．523O6．78．127．736．7(JTGE30—2005)中凝结时间和流动度试验方法。ZC1．07．88．O26．731．3(2)砂浆干缩测定方法。1．5O7．621．133．4参考《公

8、路工程水泥及水泥混凝土试验规程》1．027O07．9<1．042．9(JTGE30—2005)中T0511—2005水泥胶砂干缩试ZD1．5275O8．4<1．048．6验方法。2．0275O9．1<1．049．0(3)抗冲击性能。试验采用落锤法，即将4kg的钢锤提升到表4调凝组分HA对砂浆性能影响45cm高处后自由落下，击打放在试件中央的钢球掺量扩展度可操作时间抗折强度／MPa抗压强度／MPa上，至试件出现第一道裂缝时的击打次数为试件的2