水泥混凝土路面快速修補技術研究

孔祥軍

【摘 要】為了選擇合適材料并采用簡便的施工工藝對損壞的水泥混凝土面板進行快速修復，本文對不同的快速修補材料進行了比選，并探討了快速修補工藝。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材料。

【關鍵詞】水泥混凝土路面；快速修補材料；修補工藝

0 引言

水泥混凝土路面由于受施工質量及行車荷載等因素的影響，最終可能會導致斷板。若不及時修補，不僅影響著行車速度、舒適性，而且影響著行車安全，甚至會嚴重防礙交通。而修復已損壞的面板也十分困難，若采用水泥混凝土作為修補材料[1]，新混凝土固化收縮時會在粘接層產生內應力，影響新舊混凝土粘接為一個整體。因此，選擇合適材料并采用簡便的施工工藝對損壞的面板進行快速修復，是目前急待解決的問題。

隨著我國水泥生產技術的快速發展[2]，各種快硬早強型特種水泥相繼出現，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帶來了希望。由此早強混凝土不僅早期強度高，后期強度增長穩定，且與舊混凝土的相容性好，耐磨性和耐久性優良。國外在特種水泥方面[3]也做了很多工作，如日本的“一日水泥”，英國的“Swiftcrete”。DavidW.Fowler等人[4]研究了聚合物混凝土的技術性能，該混凝土具有早強、高強、耐久等優良特性，適用于路面修補。

本文基于水泥混凝土快速修補材料的一般技術要求，對不同的快速修補材料進行了比選，進而探討了水泥混凝土路面的快速修補工藝。

1 修補材料的選擇

水泥混凝土路面快速修補材料必須要求快硬早強，目前國內研發較成熟并投入生產的快硬早強水泥主要有：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、新舊混凝土粘結差、水化熱高，不宜用作路面修補。高鋁水泥后期強度會出現倒縮，且高溫條件下的水化產物不穩定，易發生晶型轉變，因此也不宜用作路面修補。硫鋁酸鹽體系水泥是我國自主開發的主要特種水泥，這兩種水泥除具有快硬早強的特征外，還有一定的膨脹性、抗滲性和抗硫酸鹽腐蝕性能，從路面修補的角度來看，硫鋁酸鹽水泥要優于鐵鋁酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥已越來越多地應用于路面快速修補。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、體積穩定性較好，且具有很好的耐磨性和低溫硬化性能，可在負溫條件下使用。目前我國大規模生產磷酸鹽水泥的企業不多，定型產品很少。

因此，在這些快硬早強水泥中，硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥和磷酸鹽水泥性能優異，較適合用于路面修補。

2 修補工藝

2.1 修補尺寸的確定

不同的路面破損情況應采用不同的修補面積和修補深度。補塊形狀一般為矩形，修補范圍應從病害影響區域向外延伸5～10cm，相鄰兩處補塊間距較小時，應一并修補。根據修補深度的不同，可分為局部修補和全厚度修補。局部修補的深度一般不超過板厚的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；全厚度修補主要用于破損范圍涉及整個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，使用干式切縫機沿路面修補邊界切割，切割深度最好與修補深度相同，最小切割深度一般≥5cm。然后，采用風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，可使用鎬頭機進行破碎。

2.3 修補坑槽界面處理

破碎混凝土結束后應清理坑槽內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的灰塵。使用磷酸鹽水泥混凝土修補時，坑槽內應完全干燥，雨天修補應做好防水措施；使用硫鋁酸鹽水泥混凝土或氟鋁酸鹽水泥混凝土修補時，坑槽四周及底部應濕潤，但不得有積水。

2.4 混凝土澆筑及表面處理

拌和好的混凝土應立即澆筑，并用平板振動器振實。做面時應使補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時，要提高抹面質量，否則修補表面容易出現起砂現象；磷酸鹽水泥混凝土硬化時，會產生大量的氣泡，應通過不斷做面及時排出氣泡。

3 養護

不同的修補材料具有不同的養護措施[5]，磷酸鹽水泥混凝土不得灑水養護，否則會影響其強度增長；硫鋁酸鹽水泥混凝土和氟鋁酸鹽水泥混凝土需在初凝結束后進行濕養，尤其在夏季施工時，應盡可能延長保濕養護的時間。在養護期間，嚴格限制車輛駛入，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行路面破損修補時，1h后即可開放交通；采用硫鋁酸鹽水泥混凝土和氟鋁酸鹽水泥混凝土進行路面破損修補時，3～4h后即可開放交通。

因此，我們必須轉變觀念，加強宣傳教育，努力提高養護管理人員對水泥混凝土路面養護工作認識水平，合理配置水泥混凝土路面養護技術培訓，普及水泥混凝土路面養護的基本知識，提高其養護生產組織管理水平。

4 結語

（1）在各類水泥混凝土路面快速修補材料中，以快硬早強水泥為膠結料的早強混凝土性能較優。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度較高，后期強度增長穩定，是較為理想的路面快速修補材料。

（2）這些快速修補材料及相應工藝可在高速公路、城市道路水泥混凝土路面以及機場道面的快速修補中推廣應用 。

（3）水泥混凝土路面快速修補工藝包括以下幾個方面：修補尺寸的確定、舊混凝土鑿除、修補坑槽界面處理、混凝土澆筑及表面處理、養護。針對不同的修補材料，各個方面的要求也有所不同。

【參考文獻】

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

[2]璩澤東.水泥混凝土路面快速修補技術探討[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技術綜述[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技術研究[D].湖南大學，2008.

[5]孟凡星.水泥混凝土路面快速維修技術研究[D].河北工業大學，2003.

[責任編輯：楊玉潔]