水泥混凝土路面快速修補(bǔ)技術(shù)研究

孔祥軍

【摘 要】為了選擇合適材料并采用簡(jiǎn)便的施工工藝對(duì)損壞的水泥混凝土面板進(jìn)行快速修復(fù)，本文對(duì)不同的快速修補(bǔ)材料進(jìn)行了比選，并探討了快速修補(bǔ)工藝。從而得出，硫鋁酸鹽水泥混凝土、氟鋁酸鹽水泥混凝土和磷酸鹽水泥混凝土是較為理想的路面快速修補(bǔ)材料。

【關(guān)鍵詞】水泥混凝土路面；快速修補(bǔ)材料；修補(bǔ)工藝

0 引言

水泥混凝土路面由于受施工質(zhì)量及行車(chē)荷載等因素的影響，最終可能會(huì)導(dǎo)致斷板。若不及時(shí)修補(bǔ)，不僅影響著行車(chē)速度、舒適性，而且影響著行車(chē)安全，甚至?xí)?yán)重防礙交通。而修復(fù)已損壞的面板也十分困難，若采用水泥混凝土作為修補(bǔ)材料[1]，新混凝土固化收縮時(shí)會(huì)在粘接層產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，影響新舊混凝土粘接為一個(gè)整體。因此，選擇合適材料并采用簡(jiǎn)便的施工工藝對(duì)損壞的面板進(jìn)行快速修復(fù)，是目前急待解決的問(wèn)題。

隨著我國(guó)水泥生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展[2]，各種快硬早強(qiáng)型特種水泥相繼出現(xiàn)，如硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥等，為水泥混凝土路面的快速修補(bǔ)帶來(lái)了希望。由此早強(qiáng)混凝土不僅早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)穩(wěn)定，且與舊混凝土的相容性好，耐磨性和耐久性優(yōu)良。國(guó)外在特種水泥方面[3]也做了很多工作，如日本的“一日水泥”，英國(guó)的“Swiftcrete”。DavidW.Fowler等人[4]研究了聚合物混凝土的技術(shù)性能，該混凝土具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、耐久等優(yōu)良特性，適用于路面修補(bǔ)。

本文基于水泥混凝土快速修補(bǔ)材料的一般技術(shù)要求，對(duì)不同的快速修補(bǔ)材料進(jìn)行了比選，進(jìn)而探討了水泥混凝土路面的快速修補(bǔ)工藝。

1 修補(bǔ)材料的選擇

水泥混凝土路面快速修補(bǔ)材料必須要求快硬早強(qiáng)，目前國(guó)內(nèi)研發(fā)較成熟并投入生產(chǎn)的快硬早強(qiáng)水泥主要有：快硬硅酸鹽水泥、高鋁水泥、硫鋁酸鹽水泥和鐵鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥。

快硬硅酸鹽水泥和普通水泥一樣，其干縮大、新舊混凝土粘結(jié)差、水化熱高，不宜用作路面修補(bǔ)。高鋁水泥后期強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)倒縮，且高溫條件下的水化產(chǎn)物不穩(wěn)定，易發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，因此也不宜用作路面修補(bǔ)。硫鋁酸鹽體系水泥是我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的主要特種水泥，這兩種水泥除具有快硬早強(qiáng)的特征外，還有一定的膨脹性、抗?jié)B性和抗硫酸鹽腐蝕性能，從路面修補(bǔ)的角度來(lái)看，硫鋁酸鹽水泥要優(yōu)于鐵鋁酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥已越來(lái)越多地應(yīng)用于路面快速修補(bǔ)。磷酸鹽水泥由磷酸鹽、氧化鎂、礦物摻合料及外加劑按一定比例配制而成，其收縮率極小、體積穩(wěn)定性較好，且具有很好的耐磨性和低溫硬化性能，可在負(fù)溫條件下使用。目前我國(guó)大規(guī)模生產(chǎn)磷酸鹽水泥的企業(yè)不多，定型產(chǎn)品很少。

因此，在這些快硬早強(qiáng)水泥中，硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥和磷酸鹽水泥性能優(yōu)異，較適合用于路面修補(bǔ)。

2 修補(bǔ)工藝

2.1 修補(bǔ)尺寸的確定

不同的路面破損情況應(yīng)采用不同的修補(bǔ)面積和修補(bǔ)深度。補(bǔ)塊形狀一般為矩形，修補(bǔ)范圍應(yīng)從病害影響區(qū)域向外延伸5～10cm，相鄰兩處補(bǔ)塊間距較小時(shí)，應(yīng)一并修補(bǔ)。根據(jù)修補(bǔ)深度的不同，可分為局部修補(bǔ)和全厚度修補(bǔ)。局部修補(bǔ)的深度一般不超過(guò)板厚的2/3，主要用于非貫穿性裂縫、板角剝落、接縫破碎、坑洞等病害的維修；全厚度修補(bǔ)主要用于破損范圍涉及整個(gè)板厚或大部分板厚的病害維修，包括貫穿性裂縫、角隅斷裂等病害。

2.2 舊混凝土鑿除

首先，使用干式切縫機(jī)沿路面修補(bǔ)邊界切割，切割深度最好與修補(bǔ)深度相同，最小切割深度一般≥5cm。然后，采用風(fēng)鎬或手持液壓破碎鎬破碎混凝土，為了提高整板拆除的效率，可使用鎬頭機(jī)進(jìn)行破碎。

2.3 修補(bǔ)坑槽界面處理

破碎混凝土結(jié)束后應(yīng)清理坑槽內(nèi)的混凝土塊和其他雜物，宜使用高壓空氣或高壓水除去坑槽內(nèi)的灰塵。使用磷酸鹽水泥混凝土修補(bǔ)時(shí)，坑槽內(nèi)應(yīng)完全干燥，雨天修補(bǔ)應(yīng)做好防水措施；使用硫鋁酸鹽水泥混凝土或氟鋁酸鹽水泥混凝土修補(bǔ)時(shí)，坑槽四周及底部應(yīng)濕潤(rùn)，但不得有積水。

2.4 混凝土澆筑及表面處理

拌和好的混凝土應(yīng)立即澆筑，并用平板振動(dòng)器振實(shí)。做面時(shí)應(yīng)使補(bǔ)塊與原路面板塊保持平齊，以保證路面的平整度。采用硫鋁酸鹽水泥混凝土修補(bǔ)時(shí)，要提高抹面質(zhì)量，否則修補(bǔ)表面容易出現(xiàn)起砂現(xiàn)象；磷酸鹽水泥混凝土硬化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，應(yīng)通過(guò)不斷做面及時(shí)排出氣泡。

3 養(yǎng)護(hù)

不同的修補(bǔ)材料具有不同的養(yǎng)護(hù)措施[5]，磷酸鹽水泥混凝土不得灑水養(yǎng)護(hù)，否則會(huì)影響其強(qiáng)度增長(zhǎng)；硫鋁酸鹽水泥混凝土和氟鋁酸鹽水泥混凝土需在初凝結(jié)束后進(jìn)行濕養(yǎng)，尤其在夏季施工時(shí)，應(yīng)盡可能延長(zhǎng)保濕養(yǎng)護(hù)的時(shí)間。在養(yǎng)護(hù)期間，嚴(yán)格限制車(chē)輛駛?cè)?，以防止路面早期荷載作用，引起早期破壞。如采用磷酸鹽水泥混凝土進(jìn)行路面破損修補(bǔ)時(shí)，1h后即可開(kāi)放交通；采用硫鋁酸鹽水泥混凝土和氟鋁酸鹽水泥混凝土進(jìn)行路面破損修補(bǔ)時(shí)，3～4h后即可開(kāi)放交通。

因此，我們必須轉(zhuǎn)變觀念，加強(qiáng)宣傳教育，努力提高養(yǎng)護(hù)管理人員對(duì)水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)工作認(rèn)識(shí)水平，合理配置水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)培訓(xùn)，普及水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)的基本知識(shí)，提高其養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)組織管理水平。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）在各類(lèi)水泥混凝土路面快速修補(bǔ)材料中，以快硬早強(qiáng)水泥為膠結(jié)料的早強(qiáng)混凝土性能較優(yōu)。其中，硫鋁酸鹽水泥混凝土、氟鋁酸鹽水泥混凝土和磷酸鹽水泥混凝土的早期強(qiáng)度較高，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)穩(wěn)定，是較為理想的路面快速修補(bǔ)材料。

（2）這些快速修補(bǔ)材料及相應(yīng)工藝可在高速公路、城市道路水泥混凝土路面以及機(jī)場(chǎng)道面的快速修補(bǔ)中推廣應(yīng)用 。

（3）水泥混凝土路面快速修補(bǔ)工藝包括以下幾個(gè)方面：修補(bǔ)尺寸的確定、舊混凝土鑿除、修補(bǔ)坑槽界面處理、混凝土澆筑及表面處理、養(yǎng)護(hù)。針對(duì)不同的修補(bǔ)材料，各個(gè)方面的要求也有所不同。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張文學(xué)，聶貴平，李強(qiáng)，等.水泥混凝土路面快速修補(bǔ)材料研究[J].國(guó)外建材科技，2003（01）：11-14.

[2]璩澤東.水泥混凝土路面快速修補(bǔ)技術(shù)探討[J].西部交通科技，2012（01）：37-40.

[3]江光炫，田軍.水泥混凝土路面快速修補(bǔ)技術(shù)綜述[J].華東公路，2004（04）：72-74.

[4]劉春華.水泥混凝土路面快速薄層修補(bǔ)技術(shù)研究[D].湖南大學(xué)，2008.

[5]孟凡星.水泥混凝土路面快速維修技術(shù)研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2003.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]