改性環(huán)氧樹脂在混凝土路面修補(bǔ)工程中的應(yīng)用

李治

（上海市政養(yǎng)護(hù)管理有限公司，上海 201103）

由于環(huán)氧樹脂具有一定化學(xué)活性，能夠被含活性氫的化合物開環(huán)、固化并交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使金屬和非金屬材料表面具有良好的黏結(jié)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、高硬度和柔韌性，廣泛應(yīng)用于國防和建筑工程的澆注、層壓、黏結(jié)、涂層中，因此，以改性環(huán)氧樹脂為主要成分的EP100高分子砂漿和EP30薄層鋪裝在我國道路修補(bǔ)工程中起著重要作用。

一、改性環(huán)氧樹脂介紹

改性環(huán)氧樹脂膠粘劑是以聚氨酯預(yù)聚物改性環(huán)氧樹脂(A組分)與自制的固化劑(B組分)按10∶1～1∶1(重量比)的比例配制成，具有耐高溫、韌性好、反應(yīng)活性大的固化體系，不僅耐油、耐水、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑而且黏結(jié)潮濕面的性能較好。

二、工程概況

寧波鄞州區(qū)前塘河橋服役多年后，水泥混凝土橋面病害較為嚴(yán)重，存在大量修補(bǔ)破損及混凝土面層露筋、麻面、松散和連續(xù)縫破損開裂等。

（一）病害成因

1.修補(bǔ)破損

由于修補(bǔ)橋面所用材料強(qiáng)度不夠，且與原水泥混凝土未形成整體，在車輛荷載作用下，修補(bǔ)處再次發(fā)生破損。

2.混凝土露筋、麻面、松散

由于原有橋面鋼筋保護(hù)層過薄，以及面層混凝土碳化后變硬變脆，在車輛荷載作用下，混凝土局部內(nèi)聚力喪失，進(jìn)而導(dǎo)致路面出現(xiàn)露筋、麻面、松散等病害。

3.連續(xù)縫開裂，周邊混凝土破損

由于應(yīng)力縫預(yù)留不足，帶動周邊混凝土產(chǎn)生變形，車輛沖擊荷載作用下，混凝土產(chǎn)生疲勞破壞。

根據(jù)現(xiàn)場病害勘察、分析統(tǒng)計得知，目前大橋病害深度>3cm的占病害面積總量的4%，病害深度在1～3cm之間的占病害面積總量的64%，病害深度<1cm的占病害面積總量的32%。

（二）維修工藝

針對上述橋面病害及成因，本文擬采用黏結(jié)力較高的改性環(huán)氧樹脂類材料進(jìn)行修復(fù)。具體施工工藝為：使用EP100高分子砂漿修補(bǔ)路面坑洞和露筋等大于1cm的混凝土路面病害，再使用EP30薄層鋪裝進(jìn)行整體罩面，同時修復(fù)麻面、裂縫等小于1cm的路面病害。

不同類型路面病害

（三）EP100高分子砂漿性能介紹

EP100高分子砂漿由FTCE330環(huán)氧樹脂和高強(qiáng)度集料組成，是一種高黏結(jié)度的半剛性材料，具備強(qiáng)度高、彈性好等優(yōu)點(diǎn)。該高分子砂漿在固化3小時后，抗壓強(qiáng)度可達(dá)到10.3MPa，固化7天后，抗壓強(qiáng)度可達(dá)到20.7MPa，能夠保證修補(bǔ)后的橋面在承受車輪荷載時，不會出現(xiàn)崩塌、凹陷等情況。其EP100高分子砂漿成品技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1.EP100高分子砂漿性能表

本文在EP100高分子砂漿固化后，經(jīng)過極限荷載破壞試驗(yàn)測得100mm試塊的回彈率超過99%，充分說明該材料形變恢復(fù)能力較好。此外，為綜合考慮環(huán)境溫度等因素對砂漿性能的影響，本文分別在最低溫度（-20℃）至最高溫度（60℃）溫度區(qū)間內(nèi)，對EP100高分子砂漿的抗壓強(qiáng)度和回彈率進(jìn)行了測試，由測試結(jié)果可知，在不同溫度下，EP100高分子砂漿的抗壓強(qiáng)度和抗壓回彈率均滿足要求。具體結(jié)果如圖1、圖2所示。

圖1.不同溫度下EP100高分子砂漿的抗壓強(qiáng)度

圖2.不同溫度下EP100高分子砂漿的抗壓回彈率

（四）EP30薄層性能介紹

EP30薄層鋪裝工程是在對基礎(chǔ)加固補(bǔ)強(qiáng)與處理后的水泥混凝土板塊上，直接加鋪一定厚度的雙層式黑色EP30薄層，EP30薄層鋪裝是一種新型的路面面層薄層防滑加罩技術(shù)，由改性環(huán)氧樹脂F(xiàn)TCE330構(gòu)成和單一粒徑耐磨集料組合而成。其中，改性環(huán)氧樹脂作為膠黏劑，與集料、原路面面層黏結(jié)性好，可對路面起到較好的保護(hù)作用。由于采用單一粒徑耐磨集料，鋪裝層表面粗糙，還可起到很好的防滑作用，改善路面平整度，提高水泥混凝土道路的使用壽命。

本工程鋪裝采用1～3mm規(guī)格的黑色金剛石防滑骨料，最終施工完畢固結(jié)后的技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表2.EP30膠黏劑固結(jié)后技術(shù)參數(shù)

（五）主要施工流程

鄞州區(qū)前塘河橋橋面整治近兩年道路使用效果依舊良好

施工流程為：封閉交通→剔除原路面病害松散混凝土并清理→采用EP100高分子砂漿修補(bǔ)混凝土路面病害→原水泥路表面進(jìn)行噴砂處理→攤鋪第一層EP30膠黏劑→撒布第一層黑色骨料→清除多余骨料→攤鋪第二層EP30膠黏劑→撒布第二層黑色骨料→清除多余骨料→開放交通。

表3.效益分析對比表

另外，如當(dāng)日不具備完成第二層鋪裝條件或?qū)嶋H交通狀況不允許繼續(xù)封閉道路時，已完成單層鋪裝的路面可開放交通，但必須保證在進(jìn)行第二層黑色薄層鋪裝前，采用噴砂機(jī)去除由于開放交通后在第一層黑色薄層表面形成的油污、灰塵及雜物等。

三、效益分析

從工期、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益等方面來說，使用EP100高分子砂漿局部修補(bǔ)和EP30薄層整體罩面的施工方法，與傳統(tǒng)使用快速混凝土進(jìn)行整體翻修的施工工藝相比，優(yōu)勢更為明顯，具體比較結(jié)果如表3所示。

四、結(jié)語

2019年，鄞州區(qū)前塘河橋橋面整治工程施工已結(jié)束近兩年，筆者經(jīng)過后期回訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，道路使用效果依舊良好，未出現(xiàn)路表開裂和局部破損等病害?？傮w而言，利用EP100高分子砂漿和EP30薄層等改性環(huán)氧樹脂砂漿材料修復(fù)路面病害、進(jìn)行路面封層，不僅施工流程簡單，對交通影響較小，而且維修后路面性能較好，大大節(jié)省維修成本，提高路面維修養(yǎng)護(hù)效率，可廣泛推廣應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)性病害的修復(fù)和整體罩面。