水泥混凝土路面薄层修复技术

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1、水泥混凝土路面薄层修复技术杨洪生王力强杨猛(黑龙江省交通科学研究所150080)1前言1．1项目开发背景20世纪90年代中后期，黑龙江省修建了大量的水泥混凝土路面，这些路面的维修养护是一个巨大的市场。近年来，公路水泥混凝土路面的表层损坏现象有愈发严重的趋势，这有多方面的原因，主要包括：混凝土本身品质的问题、养护部门使用除冰盐(融雪剂)后路面被盐蚀、车辆的超载等。针对路面的表层损坏，其维修方式有多种，如换板(重新修筑)、沥青混凝土罩面、乳化沥青稀浆封层等。这些维修方式各有优缺点，难以达到使用质量、外观效果、维修费用

2、之间的一个平衡点。基于这种情况，市场急需一种合适的表层修复材料，具有施工快捷、恢复通车时间快、使用效果好、费用合理的优点。1．2国内外概况水泥混凝土路面修补技术国内外的研究很多，但大多侧重于裂缝、坑槽等大块或大厚度的路面修补，如对裂缝采用灌浆、切割后锚固，对大块的病害切成规则形状后覆料等等；对于路面表层进行面层的修补也有一些研究，如日本的“SHoB()N矿树脂砂浆和国内的乳化沥青稀浆封层，这二者各代表了一种发展方向，各有优缺点：前者强度高、耐久性好，但造价也高；后者造价低，但使用年限达不到与水泥混凝土路面同步，且

3、与原有路面的颜色差异大，影响美观。另一方面二者同时有一个缺点，就是修补的厚度有限制，很难达到3mm的薄层厚度。国外对于路面表面层修补有值得我们借鉴的地方，如采用新型树脂胶配以高弹性模量材料制成的粉剂来修补路面，效果很好。但此种方法造价太高，应用到我国实际，还必须对材料及施工机具进行国产化。针对近年来我国水泥混凝土路面出现的各种病害，道路工作者进行了很多路面修补方面的研究工作，也有许多成功的实例，如裂缝灌缝胶，JK系列混凝土快速修补剂，碳纤维贴片修补方法，对各种病害提供了相对有效的修补方法。其它技术如粉煤灰掺水泥膨

4、胀剂等混合砂浆，其经济性尚可，但缺乏应用实例，尤其在北方寒区缺乏使用依据。对寒冷地区大量使用除冰盐(或融雪剂)所造成的路面表面损坏，我国进行的研究较少，仅有新疆交通部f-j1998年开始引进国外技术并应用于当地的路面表层修补，取得了良好的效果，并逐步开始将此技术本地化。1．3意义一般来说，对水泥混凝土路面进行表层修复时多采用罩面或封层，相关的研究也大多围绕这二方面进行，本项目提出的薄层修复理念，开辟了路面表层修复的一个新思路，对今后寒冷地区盐蚀路面及其它类型表层损坏路面的修复具有指导意义，也将带动相关的科学研究，

5、为公路维修养护部门提供更合理、有效的维修措施。2主要研究内容2．1研究内容针对各类原因造成的水泥混凝土表层损坏，研制出一种快速修复材料，使用后恢复路面原有的使用性能。2．2创新点此种材料可进行薄层的修复(最薄可达3mm)，这个特点在国内各类修补材料中未见报道，同时并未因218修复层的变薄而降低其它技术性能，仍然具有黏结强度高、韧性好、强度高、修复层颜色可调至与原路面相近等特点。2．3关键技术(1)相关修复材料配方①胶粘剂选择；②水泥选择；③骨料填料选择；④活性、耐久性填料选择；⑤底涂剂设计；⑥面涂剂选择。(2)相

6、关施工工艺①施工机具配套；②薄抹技术；③防滑措施；④抗裂措施。3试验数据3．1抗压及抗弯拉强度试验因没有合适的方法评价表层修复材料的强度，所以我们决定用7．07cm立方体砂浆试模制作的试块来评价其抗压强度，用4cmX4cmX16cm水泥胶砂试模制作的抗折试件来评价其抗弯拉强度。试验数据见表1～表4。．路面修补材料抗压强度表1硬化后试件抗压强度(MPa)填料类型123平均A34．537．235．235．63B38．537．940．238．87C43．545．243．744．13路面修补材料抗弯拉强度表2硬化后试件抗

7、弯拉强度(MPa)填料类型123平均A5．055．135．165．11B5．235．315．265．27C5．455．435．485．453．2黏结强度试验试验方法：因工程实际施工时是将修补材料直接涂敷于路面，所以试验室内也应尽量模拟这种情况。由于试验条件所限，我们借用水泥混凝土的抗弯拉试验方法来评价其黏结强度，以得到近似的黏结抗剪强度。基准试件是按工程设计要求制作的室内试件，其性能指标见表2，具体试验方法如下：(1)将一侧断面涂敷设定的厚度的修补材料；(2)立直此断面，将另一断面设置于此断面之上；(3)保持二断

8、面及中间的修补材料的结合状态，侧置。上述方法模拟了实际工程施工时机械喷涂时所附带的压力或工作涂敷时手工的压力，可以近似地评价修补材料的黏结性能。2】9基准试件试验数据表表3试件尺寸(cm)抗压强度(MPa)抗弯拉强度(MPa)10×10×103．95．215×15×554．I5．2路面修补材料黏结强度表4断裂强度(MPa)试件尺寸(ctll)填料类型断裂位置123平均A5