水性環(huán)氧樹脂在公路養(yǎng)護(hù)及橋面鋪裝層維修影響的研究

郭鑫

摘要：水性環(huán)氧樹脂是優(yōu)良的水泥砂漿以及混凝土改性材料。特別是對混凝土的早期強(qiáng)度得到了較大的提高，滿足路面修補(bǔ)后短時(shí)間通車。水性環(huán)氧樹脂是水性聚合物，在混凝土中摻入水性環(huán)氧樹脂，提高混凝土的抗裂性能，有效控制混凝土水損害。本文主要論述了水性環(huán)氧樹脂在公路養(yǎng)護(hù)及橋面鋪裝層維修的中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水性環(huán)氧樹脂；公路養(yǎng)護(hù)橋面鋪裝層維修；影響

概述：

一般來講水性環(huán)氧樹脂可以說是一種很好的灌縫材料，還是一種優(yōu)良的水泥砂漿以及混凝土改性的材料。一般在假如混凝土之后，混凝土的抗壓、劈拉、抗折強(qiáng)度是會(huì)發(fā)生不同程度的提高，特別是混凝土強(qiáng)度方面，影響很大的，是可以很好地滿足路面修補(bǔ)后在短時(shí)間內(nèi)通車的要求的。近年來我國的交通運(yùn)輸事業(yè)正經(jīng)歷一個(gè)蓬勃發(fā)展的黃金季節(jié)，公路、橋梁作為交通運(yùn)輸?shù)幕疽兀漯B(yǎng)護(hù)、維修與加固日益增多。由于車輛數(shù)目的增加以及車輛超重載現(xiàn)象的日趨嚴(yán)重，道路與車輛的矛盾日漸顯露，許多運(yùn)營多年的公路、橋梁尚未到使用壽命的年限，就已嚴(yán)重?fù)p壞，不得不提前維修。而公路維修和養(yǎng)護(hù)需要封閉或半封閉交通，這與交通的順暢形成了突出的矛盾。因此，如何提高維修和養(yǎng)護(hù)的路面混凝土早期強(qiáng)度，就顯得格外重要。水性環(huán)氧樹脂是一種低VOC的環(huán)保材料，具有無刺激性味道、對人體無危害以及使用簡單、可用水清洗、無污染等諸多優(yōu)點(diǎn)?？稍谑覝睾统睗窕蜻^濕的環(huán)境中固化，能與水泥砂漿、混凝土等常用的水泥基材料混合使用，并能提高上述材料的早期強(qiáng)度、韌性、抗沖擊性能，增強(qiáng)防水性能。所以，水性環(huán)氧樹脂是一種很好的灌縫材料和一種優(yōu)良的水泥砂漿、混凝土改性材料。

一、水性環(huán)氧樹脂增強(qiáng)混凝土機(jī)理分析

水性環(huán)氧樹脂是一種很好的灌縫材料，也是一種優(yōu)良的水泥砂漿、混凝土改性材料。入混凝土后，混凝土的抗壓、劈拉、抗折強(qiáng)度都有不同程度的提高，尤其是混凝土的早期強(qiáng)度得到了較大的提高，能滿足路面修補(bǔ)后短時(shí)間內(nèi)通車的要求。由于水性環(huán)氧樹脂是一種水性聚合物，具有較好的動(dòng)性和較強(qiáng)的粘結(jié)力，在混凝土中摻入一定量的水性環(huán)氧樹脂，混凝土的抗裂性能和抗?jié)B性能有較明顯的提高，從而能有效地控制混凝土水損害的發(fā)生。

（一）水性環(huán)氧樹脂對混凝土的改性，由膠凝材料相中的水泥水化和水性環(huán)氧樹脂成膜的進(jìn)程控制。由于水性胺類固化劑能在短時(shí)間內(nèi)（2 h）將水性環(huán)氧樹脂內(nèi)的環(huán)氧樹脂與水分分離，因此水性環(huán)氧樹脂乳液中環(huán)氧樹脂顆料聚結(jié)成膜的進(jìn)程先于水泥水化的進(jìn)程，最終由于水泥水化和水性環(huán)氧樹脂成膜形成了一個(gè)復(fù)合交聯(lián)的膠凝材料相，另外還原出的環(huán)氧樹脂是一種具有高強(qiáng)度、高粘結(jié)力、高彈性模量的高分子聚合物，因此，能夠提高混凝土的各項(xiàng)力學(xué)性能，特別是混凝土的早期強(qiáng)度。

（二）混凝土中摻入水性環(huán)氧樹脂后，由于水性環(huán)氧樹脂有較強(qiáng)的粘結(jié)力，使得漿體可以均勻地包裹在骨料的表面，混凝土成型后，表面光滑，試件形成均勻、緊密的空隙結(jié)構(gòu)。這主要是因?yàn)樗原h(huán)氧樹脂的摻入，使得水泥漿體的稠度增加，粘性增強(qiáng)，水泥漿體、水性環(huán)氧樹脂與骨料之間形成較高粘結(jié)力的膜，對骨料的包裹更加密。水性環(huán)氧樹脂的摻入具有一定的引氣和減水作用，可以提高漿體的流動(dòng)性，可使試件在成型時(shí)混凝土內(nèi)部不產(chǎn)生落漿的現(xiàn)象，提高混凝土的抗?jié)B性能。

（三）水性環(huán)氧樹脂乳液這種粘結(jié)力很強(qiáng)的聚合物能迅速填補(bǔ)混凝土表面蒸發(fā)水分所留下的微裂縫，阻止混凝土塑性期裂縫的產(chǎn)生。另外，水性環(huán)氧樹脂乳液均勻地分散在混凝土中，能夠填補(bǔ)混凝土內(nèi)部粗、細(xì)集料之間由于攪拌不均勻而造成的孔隙和裂縫，并且還能夠加強(qiáng)混凝土內(nèi)部的粘結(jié)力，使得整個(gè)混凝土內(nèi)部形成一個(gè)密實(shí)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這在一定程度上阻止了粗、細(xì)骨料的沉降，同時(shí)也降低了混凝土表面的析水現(xiàn)象。

二、水性環(huán)氧樹脂在公路養(yǎng)護(hù)和橋面鋪裝層對于縫寬3mm-5mm維修方法

（一）超細(xì)水泥板底脫空灌漿

由于板底松動(dòng)，存在輕微脫空現(xiàn)象，首先應(yīng)沿板縫每隔0.5m，采用風(fēng)鎬打孔，孔深要求打入面板下，人基層深10cm處，對板上無裂縫處，按每隔1m的正方形進(jìn)行打孔，將灌漿機(jī)輸出管插入孔中，開動(dòng)萑漿機(jī)，并保持壓力為0，3 MPa～0 5 MPa左右。灌漿時(shí)以相鄰孔出現(xiàn)冒漿則為該孔已灌滿。

（二）裂縫處擴(kuò)縫成槽

擴(kuò)縫是為了便于防水層的涂布及填縫。用風(fēng)鎬對扳面裂縫進(jìn)行擴(kuò)縫處理，擴(kuò)縫深度為3 cm左右，縫寬5cm左右，擴(kuò)縫后需清除縫內(nèi)的碎石及浮層。

（三）水性環(huán)氧樹脂防承涂層

將水性環(huán)氧樹脂乳液和水性胺類固化劑按照1：0.15比例進(jìn)行凋配后，涂刷在所有擴(kuò)縫開槽位置，其作用是既可利用樹脂的固化來封堵毛細(xì)水沿縫滲入基層，又可利用樹脂的牯性來增強(qiáng)新舊之間的粘結(jié)力。

（四）超細(xì)承泥細(xì)石填縫

采用超細(xì)水泥細(xì)石混凝土將面板擴(kuò)縫成槽處補(bǔ)平，補(bǔ)縫時(shí)應(yīng)使槽內(nèi)的濕混凝土表面低于舊板混凝土表面，因?yàn)槌?xì)水泥混凝土存在水化膨脹現(xiàn)象。

（五）水性環(huán)氧樹脂表面防水涂層

在表干的超細(xì)水泥混凝土面層涂一層永性環(huán)氧樹脂防水層，防止超細(xì)水泥過分膨脹而出現(xiàn)微裂縫，從而導(dǎo)致毛細(xì)水沿著縫滲入槽縫底部。

三、水性環(huán)氧樹脂在公路養(yǎng)護(hù)和橋面鋪裝層對于縫寬3mm-5mm維修方法

（一）超細(xì)水泥板底灌漿。對裂縫較寬處沿縫打孔，打孔及灌漿方法同超細(xì)水泥板底脫空灌漿法.但縫較細(xì)及無縫處則無須打孔

（二）板面清潔。用刷子沿板面裂縫輕掃一遍，掃去裂縫表面及縫隙一定深度內(nèi)的灰塵。

（三）水性環(huán)氧樹脂乳液防水涂層。將配合比為l：O.15的水性環(huán)氧和水性胺類固化劑誦勻后，用刷子沿縫涂刷，涂刷時(shí)保持速度不宜過快，注意讓樹脂乳液能管人縫隙內(nèi)。

（四）從維修后兩年的使用來看路面使用良好，達(dá)到了預(yù)期的效果。

四、水性環(huán)氧樹脂在公路養(yǎng)護(hù)和橋面鋪裝層施工操作步驟

（一）用掃把將需要維修的部位打掃干凈，并用切割機(jī)將需要維修的部位切開。

（二）用氣錘將切開的部位打碎，直至完全清除病害機(jī)體，露出基層完好骨料。同時(shí)要避免傷及切割面范圍外的混凝土。

（三）將清出的破碎混凝土處理干凈。為了使新舊混凝土之間粘結(jié)更加緊密，在處理干凈的混凝土表面涂刷一層水性環(huán)氧樹脂乳液，配合比（重量比）為水性環(huán)氧樹脂。

（四）按配合比配制水性環(huán)氧樹脂改性水泥混凝土，攪拌后倒人處理干凈的坑槽中，用鋼筋棍搗實(shí)，再用平板式振動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng)，使其與周圍齊平。

（五）壓痕完畢后清理干凈路面的各種垃圾，做好養(yǎng)護(hù)工作。

從維修后兩年的使用情況來看，路面狀況良好。達(dá)到了預(yù)期的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐世法，羅曉，輝瀝青鋪裝層病害防治與典型實(shí)例 2010

[2]張榮輝，郭建，呂惠卿，水性環(huán)氧樹脂混凝土性能研究[期刊論文]-混凝土 2008（12）

[3]陳楚州，水性環(huán)氧樹脂在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[期刊論文]-公路 2009（01）

[4]張金花，高建明，翁智財(cái)，聚合物對透水性混凝土性能的影響[期刊論文]-混凝土與水泥制品 2011（01）