混凝土路面快速修補(bǔ)材料的主要性能

摘　要:介紹一種混凝土路面快速修補(bǔ)材料的主要組成與性能原理,其4 h 膠砂抗折強(qiáng)度可達(dá)5 Mpa、抗壓強(qiáng)度達(dá)25 Mpa 以上,具有流動(dòng)性大、快凝、早強(qiáng)、微膨脹、后期強(qiáng)度繼續(xù)增長(zhǎng)等特性,適用于混凝土路面養(yǎng)護(hù)、橋梁的快速修補(bǔ)及搶修、搶建、加固工程。

關(guān)鍵詞:道路;快速修補(bǔ);混凝土

中圖分類號(hào):U4161217 　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C 　　　文章編號(hào):1008 - 3383 (2006) 11 - 0058 - 01

1 　組成與性能原理

　　該材料由基料、復(fù)合減水劑、促凝劑與緩凝劑等組成。基料由硫鋁酸鹽水泥(或熟料) 與硅酸鹽水泥(或熟料) 按一定比例組成,二者發(fā)揮各自的特性產(chǎn)生性能互補(bǔ),前者提供早期強(qiáng)度,后者提供后期強(qiáng)度;前者具有微膨脹及抗鹽類侵蝕性,有利于補(bǔ)償收縮與減輕開裂;后者促進(jìn)前者的水化、使材料更具快凝、快硬性,并避免單獨(dú)使用前者時(shí)表面易起砂現(xiàn)象、增強(qiáng)耐磨性。后者的引入使水泥石堿度提高,有利減輕碳化與避免鋼筋銹蝕。復(fù)合堿水劑的作用是降低混凝土拌和的用水量、增加流動(dòng)性、提高致密度及強(qiáng)度,提高新舊混凝土的粘結(jié)力、抗?jié)B性、減少泌水率等。促凝、促?gòu)?qiáng)劑的作用是對(duì)4 h 或6 h 強(qiáng)度提供必須的快速凝結(jié)硬化保證條件,加速?gòu)?qiáng)度增長(zhǎng)速度。加入緩凝劑的目的是調(diào)整施工操作所需要的凝結(jié)時(shí)間。

2 　主要性能

　　凝結(jié)時(shí)間:材料分W 型和S 型,W 型適宜冬季施工,S 型適宜夏季施工。在試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)條件下檢驗(yàn),W 型初凝時(shí)間不早于10 min ,終凝時(shí)間不遲于30 min ;S 型初凝時(shí)間不早于25 min ,終凝時(shí)間不遲于60 min。當(dāng)使用該產(chǎn)品制備修補(bǔ)混凝土?xí)r,在同等溫度條件下,凝結(jié)時(shí)間比產(chǎn)品試驗(yàn)結(jié)果一般略有延長(zhǎng);當(dāng)環(huán)境溫度低于或高于試驗(yàn)溫度(20 ℃) 時(shí),會(huì)使凝結(jié)時(shí)間有所延長(zhǎng)或提前。

　　膠砂長(zhǎng)期強(qiáng)度及耐磨性:表1 列出了道路修補(bǔ)材料膠砂長(zhǎng)期強(qiáng)度值,說明本材料早期抗折強(qiáng)度高,后期不倒縮,有明顯遞增;抗壓強(qiáng)度后期則增長(zhǎng)較快。早期強(qiáng)度高有利于實(shí)現(xiàn)快速搶修,后期強(qiáng)度繼續(xù)增高則表明該材料具有較好的耐久性。修補(bǔ)材料砂漿耐磨性試驗(yàn)表明優(yōu)于單一使用的快硬硫鋁酸鹽水泥,與硅酸鹽水泥相當(dāng)。單位面積磨損量為0193 kgPm2 。

3 　混凝土性能及應(yīng)用

　　強(qiáng)度:抽取兩個(gè)混凝土道橋快速修補(bǔ)材料樣品、使用兩個(gè)混凝土配合比。可以看出,水灰比0．31～0．34 、砂率33 %～36 %時(shí)混凝土工作性能良好。當(dāng)調(diào)整混凝土配合比降低砂率時(shí),4 h 強(qiáng)度指標(biāo)明顯提高。根據(jù)公路修補(bǔ)對(duì)抗折強(qiáng)度大于3．5 Mpa 或抗壓強(qiáng)度大于20 Mpa 的一般要求,在修補(bǔ)后4～6 h 可開放交通。

　　膨脹性:使用40 mm ×40 mm ×160 mm 試件測(cè)定快速修補(bǔ)混凝土在水及空氣中的自由膨脹率,與普硅水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),快速修補(bǔ)混凝土在水中7 d 自由膨脹率約為0103 % ,至28 d 齡期已經(jīng)穩(wěn)定;經(jīng)干空28 d 后,干縮很小,優(yōu)于兩種水泥混凝土試件,說明這種微膨脹可以補(bǔ)償收縮,有利于填充飽滿,粘結(jié)牢固及防止開裂。

　　耐蝕性:根據(jù)膠砂在不同侵蝕一定齡期后的強(qiáng)度比,試件尺寸20 mm ×20 mm ×20 mm?？梢钥闯?在抗堿侵蝕方面,本材料低于硅酸鹽水泥、優(yōu)于快硬水泥;在抗侵蝕方面,則由于上述兩種水泥,說明該材料對(duì)于冬季撒鹽化雪、化冰的路面修補(bǔ),具有使用價(jià)值。

　　抗?jié)B性與抗凍性: 使用3 d 抗壓強(qiáng)度為53．6Mpa 混凝土,經(jīng)150 次凍融循環(huán)(慢凍法) 試驗(yàn),強(qiáng)度損失率為0．5 % ,抗?jié)B標(biāo)號(hào)達(dá)P8 以上。

4 　結(jié)束語(yǔ)

　　(1) 混凝土道路快速修補(bǔ)材料按施工季節(jié)不同分兩個(gè)型號(hào), 4 h 或6 h 膠砂抗折強(qiáng)度可達(dá)6．5 MPa 、抗壓強(qiáng)度可達(dá)40 Mpa 以上;至180d 時(shí)抗壓強(qiáng)度可繼續(xù)增長(zhǎng)到80 Mpa 以上。

　　(2) 使用本材料可配制C50混凝土,6 h 抗折強(qiáng)度可達(dá)4 MPa、抗壓強(qiáng)度可達(dá)25 Mpa 以上;配制C30混凝土, 1 d 抗折強(qiáng)度可達(dá)4 MPa、抗壓強(qiáng)度可達(dá)27 Mpa 以上;并且后期強(qiáng)度有較大增長(zhǎng),用于道路修補(bǔ)施工4～6 h 可開放交通。

　　(3) 使用本材料配制混凝土具有:微膨脹性,和混凝土干縮可以互補(bǔ);抗鹽類侵蝕、抗?jié)B、抗凍等特性;有利于減輕開裂,增強(qiáng)與原有混凝土的粘結(jié)。