水泥混凝土路面裂缝、啃边修复的新材料探索

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1、水泥混凝土路面裂缝、啃边修复的新材料探索滁州市路桥工程处臧天华太原路德威尔路森【摘要】：由于水泥混凝土原材料来源广泛、强度高、设计使用寿命较长等特点，水泥混凝土路面在全国范围内得到了迅速发展。建成后的路面在使用过程中，由于自然或超载车辆的因素，出现如水泥混凝土面板的开裂、板边破损等病害。对道路交通产生了一些不良影响，降低了行车安全性和舒适度，影响了道路美观。本文就某水泥混凝土路面出现的板边开裂、破损的病害，从修补材料，操作的工艺流程和验收质量标准进行了一些探索和总结。该水泥路面的修补材料采用山西交通科学研究院和太原路德威尔道路材料有限公司联合开发的高分子水

2、泥路面修补材料。改变了过去单纯采用环氧树脂类或沥青、聚氨酯类修补材料的常规做法，克服了刚性材料的连接部位应力集中，容易二次破坏；黑色材料相容性差、色差较大的缺点。该种材料经实践证明具有以下特点：与水泥混凝土路面色差小、粘结性能好、施工方便、经济环保的特点。【关键词】：水泥混凝土；路面裂缝；粘度；柔韧性；压折比；抗渗性；耐腐蚀性；磨损率概述水泥混凝土路面裂缝是水泥混凝土路面常见病害，路面裂缝不仅影响路面工程质量外观,而且当裂缝宽度大于0.05mm时,水泥混凝土路面结构的耐久性会受到一定的影响，因此必须对水泥混凝土路面出现的裂缝引起足够的重视。水泥混凝土路面裂

3、缝分表面裂缝和贯穿裂缝，严重的甚至会出现啃边现象。目前我国工程中使用的水泥混凝土路面修补方法主要有扩缝灌浆法、条带罩面法、加筋维修法、压力注浆法、部分凿除修补法，全厚度补块法等[1,2]。使用的修补材料主要有硅粉混凝土、水泥砂浆、环氧树脂、改性环氧树脂、聚氨酯类、丙烯酸树脂等高分子聚合物材料等[3]。这些修补材料性能和特点总有一些不尽如人意的地方，本文旨在寻求一种强度高、粘结好、色差小，施工简便、经济耐久的新材料，进行一些尝试和探索。1、水泥混凝土路面裂缝产生的机理及主要原因由于水泥混凝土路面施工养护条件复杂，线长、面大、点多、野外作业，施工过程和使用过程

4、受外界环境条件的影响较大。因此，水泥混凝土在凝结和硬化过程中干缩裂缝和湿度裂缝较易产生。在投入使用后，由于受车辆荷载的反复作用,特别是超载超限车辆荷载的反复作用，这些早期裂缝很快引起疲劳开裂和破损。水泥混凝土路面裂缝是由于水泥混凝土内部产生的预应力与外部施加荷载以及温差、干缩等因素作用形成的，产生的原因是多方面的，裂缝的形态也是各异的，但就一些具体裂缝而言，总有主导原因[4]，鉴于此可以根据裂缝产生的原因将常见的裂缝归纳为：（1）温度应力裂缝。混凝土在硬化期间，水泥放出大量水化热，从而在混凝土内部产生温度应力，当这种温度应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生温

5、度应力裂缝。（2）干缩变形裂缝。混凝土受外部环境的影响，表面水分散失快，变形大，而内部湿度变化小、变形小，当混凝土表面干缩变形受到混凝土内部约束时，就会导致干缩变形裂缝的产生。（3）道路基层影响产生的裂缝。如果道路基层平整度差，就会造成混凝土面层厚度不均匀，当面层所受应力在车辆荷载及温度翘曲应力作用超过极限强度时，面层就会在厚度较薄弱处产生裂缝。（4）混凝土配合比的影响造成裂缝。混凝土配合比中只有其中一少部分参与水化反应，用水量越大，混凝土收缩也越大，在施工时便容易产生裂缝。（5）施工因素的影响。多种施工工序都有可能对混凝土产生危害，导致裂缝的产生，例如没

6、有按照配合比进行搅拌、搅拌不均匀、搅拌时间短等[5]。（6）超载车辆的影响。超载车辆在短时间内反复作用形成的板边破损等疲劳破坏。2、水泥混凝土病害修补材料组成与性能特点2.1材料组成通过对水泥混凝土路面裂缝的影响因素和机理的分析，山西交通科学研究院和山西太原路德威尔道路材料有限公司联合研制开发水泥混凝土结构病害修补材料。该材料由进口改性乳化沥青、高分子聚合物（聚合物乳液S400及苯乙烯/丙烯酸脂类共聚物R161）、填料、颜料、抗氧剂等多种成分组成。该材料具有柔性好、维修简便、养护时间短等特点，近几年来在全国公路工程水泥混凝土修补方面得到了较为广泛的应用。2

7、.2材料性能特点(1)该混凝土病害修补材料主要成分为从荷兰进口的脱色改性乳化沥青、玄武岩石粉及外加剂组成，应用于水泥混凝土表面修补，凝固后强度满足混凝土路面强度要求。(2)该混凝土病害修补材料与混凝土粘接性能高，粘接强度达0.97MPa，耐刷洗次数大于2000次，产品按GB/9755-2001检测达到优等品指标要求。(3)该材料的主要成分进口改性乳化沥青中添加了高分子聚合物（聚合物乳液S400及苯乙烯/丙烯酸脂类共聚物R161），防水效果好，可成功防止路表水害对水泥混凝土路面的侵害。(4)该材料可根据用户要求配成不同颜色，与水泥路面色差小，不易褪色。(5)

8、施工方便，无需加热，可采用多种方法施工。(6)该材料为水包油性材料