CN104119103B - 水泥混凝土路面耐磨性改善方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于道路建设技术领域,提供了一种改善水泥混凝土路面耐磨性的方法，包括如下步骤：1)在水泥混凝土路面成型后，在混凝土初凝前喷撒K₂CO₃水溶液；2)在混凝土初凝后，用K₂CO₃水溶液养护混凝土3-5天；3)用复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液对混凝土进行表面养护3-7天。与现有技术相比，本发明的方法有效提高水泥混凝土路面的表面质量，增加其抗磨性，并改善养护条件，延长水泥混凝土路面的使用寿命；发明中所采用的材料来源广泛，质量稳定，对混凝土路面的除耐磨性之外的其他路用性能也没有不利影响，使方法易于采用。

Description

水泥混凝土路面耐磨性改善方法

技术领域

本发明属于道路建设技术领域，具体涉及一种改善水泥混凝土路面耐磨性的方法。

背景技术

由于具有强度高、刚度大、无车辙、耐久性好、建造和维护费用低等诸多优点，水泥混凝土路面因而被广泛应用于各类道路工程。近几年来，由于沥青供应不足等原因，加快发展水泥混凝土路面已是当务之急。目前，我国已修建了大量的水泥混凝土路面，但很多路面通车不久即出现脱皮、麻面、露骨等严重磨损病害，大大降低了路面的使用品质，影响路面寿命。作为道路混凝土重要性能之一，水泥混凝土路面的耐磨研究将日益重要。磨损是水泥混凝土路面特有的劣化现象,也是混凝土耐久性研究的一个重要方面。

长期以来，有关混凝土耐磨性的问题在不同领域都有所涉及，特别是在水工结构物中的研究较多。目前我国对于改善混凝土耐磨性的主要方法包括：1)对原材料性能进行优化选择；通过掺入活性掺合料和外加剂改善混凝土的内部结构，提高混凝土的耐磨性能；2)采用高硬度的骨料或混凝土表面处理做成耐磨面层；3)掺入纤维材料。然而，迄今为止，针对混凝土路面耐磨性问题开展的研究依然相对较少，明显滞后于道路建设发展，并且绝大多数研究都局限于材料的组成配合比设计，特别是采用特殊骨料及掺合料、外加剂，这使研究成果存在经济或技术问题，实际应用中对混凝土路面进行耐磨处理极为少见，应用范围也非常狭窄。例如，公开号为CN1948623A的中国发明专利申请《金刚砂混凝土耐磨路面》、以及高耐磨钢渣道路混凝土等。近些年来，受发达国家一般采用环氧地坪涂料、或采用金属、非金属类耐磨材料对混凝土地面进行耐磨处理的影响，耐磨混凝土以及耐磨材料在我国发展很快，出现了很多类型的耐磨地面及新型的耐磨材料，但这些新材料尚未在道路混凝土中得到借鉴应用，原因在于受生产成本、施工工艺以及对混凝土路面其他路用性能的影响等方面的限制，因此难以在量大面广的混凝土路面中推广实施。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种改善水泥混凝土路面耐磨性的方法，通过对混凝土路面表面的养护处理，实现对混凝土耐磨性能的提高，满足技术、经济和施工工艺的要求，以便在道路建设中得到广泛应用。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

水泥混凝土路面耐磨性改善方法，包括如下步骤：

1)在水泥混凝土路面成型后，在混凝土初凝前喷撒K₂CO₃水溶液；

2)在混凝土初凝后，用K₂CO₃水溶液养护混凝土3-5天；

3)用复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液对混凝土进行表面养护3-7天。

进一步，所述步骤2)中，每天喷撒1次K₂CO₃水溶液。

进一步，所述K₂CO₃水溶液中K₂CO₃与水的质量比为13-18:100，每平方米水泥混凝土路面用量120-150克。

进一步，所述步骤3)中，每天喷撒1次复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液。

进一步，所述复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液中，羧酸系高效减水剂与减缩剂和水的质量比为15-25:30-50:100，每平方米水泥混凝土路面用量120-150克。

进一步，所述羧酸系高效减水剂的减水率大于30％。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)有效提高水泥混凝土路面的表面质量，增加其抗磨性，并改善养护条件，延长水泥混凝土路面的使用寿命；

2)发明中所采用的材料来源广泛，质量稳定，对混凝土路面的除耐磨性之外的其他路用性能也没有不利影响，使方法易于采用。

3)由于不需要对水泥混凝土的原材料提出特殊要求，显著降低了成本；

4)施工工艺简单，便于推广应用，施工质量更容易控制。

具体实施方式

以下将对本发明进行详细说明。

水泥混凝土路面耐磨性改善方法，包括如下步骤：

1)在水泥混凝土路面成型后，在混凝土初凝前喷撒一次K₂CO₃水溶液；

2)在混凝土初凝后，用K₂CO₃水溶液养护混凝土3-5天，每天喷撒一次；

在步骤1、2)中，所述K₂CO₃水溶液中K₂CO₃与水的质量比为13-18:100，优选为15:100，每平方米水泥混凝土路面用量120-150克。

3)用复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液对混凝土进行表面养护3-7天，每天喷洒一次，所述复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液中，羧酸系高效减水剂与减缩剂和水的质量比为15-25:30-50:100，优选为25:50:100，每平方米水泥混凝土路面用量120-150克。所述多羧酸系高效减水剂减水率30％以上，固含量40％，减缩剂可采用GRACE(格雷斯)生产的Eclipse-Floor型减缩剂(shrinkagereducingadmixtures，SRA)，密度为960kg/m³。

K₂CO₃水溶液无色、无臭、无毒、不燃、渗透性强，碳酸根离子通过有效渗透入混凝土表面，与混凝土中的化学成分Ca(OH)₂发生化学反应，生成CaCO₃，结晶沉淀并填充于表面混凝土的微孔中，使混凝土密实，提高混凝土的强度和硬度，同时K⁺、CO₃ ^2-的存在也促进混凝土中的水泥成分中的硅、钙在水的作用下生成硅酸钙化合物(C-S-H)的水化反应，使表面混凝土获得更高的早期强度，减少混凝土由于早期养护过程中水份损失等问题而产生缺陷。减缩剂外涂混凝土表面是近年来研究有所涉及的养护手段，但尚未有对混凝土耐磨性影响的研究结果，而减缩剂的采用，也有使混凝土孔径增大、强度降低的研究结果，因此单纯采用减缩剂难以改善混凝土耐磨性。通过与减水剂的复合使用，有效改善混凝土表面的微观结构，包括孔径分布情况等，可增强表面混凝土，进一步提高混凝土的强度和硬度，并且减缩剂外涂作为改善混凝土表观质量的养护方式，也有效减少表面裂缝的产生，这也有助于混凝土耐磨性能的改善。

本发明的实验结果如下表所示：

注：1)为简化方法，将养护溶液分成K₂CO₃水溶液(1)和复合外加剂水溶液(2)部分；表中溶液(1)的配比为K₂CO₃：水(重量比)，溶液(2)的配比多羧酸系高效减水剂：减缩剂：水(重量比)；

2)混凝土磨耗率以采用同样配合比的混凝土、标准养护方法的试件(基准组)的磨耗量为参照，并定基准组磨耗率为100％，即混凝土磨耗率为实施例混凝土磨耗量/基准组磨耗量；本方法中除采用养护溶液养护的时间外，试件均采用标准养护；

3)实施例6为试件标准养护1d后，采用溶液(2)养护5d。

试验结果证实，表面养护方法显著降低路面混凝土的磨耗，对混凝土耐磨性可具有明显影响。因此，采用本发明的方法对提高混凝土耐磨性是有效果的，有助于混凝土路面质量的提高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.水泥混凝土路面耐磨性改善方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)在水泥混凝土路面成型后，在混凝土初凝前喷撒K₂CO₃水溶液；

2)在混凝土初凝后，用K₂CO₃水溶液养护混凝土3-5天，所述K₂CO₃水溶液中K₂CO₃与水的质量比为13-18:100，每平方米水泥混凝土路面用量120-150克；

3)用复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液对混凝土进行表面养护3-7天，所述复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液中，羧酸系高效减水剂与减缩剂和水的质量比为15-25:30-50:100，每平方米水泥混凝土路面用量120-150克。

2.如权利要求1所述的水泥混凝土路面耐磨性改善方法，其特征在于：所述步骤2)中，每天喷撒1次K₂CO₃水溶液。

3.如权利要求1所述的水泥混凝土路面耐磨性改善方法，其特征在于：所述步骤3)中，每天喷撒1次复合多羧酸系高效减水剂与减缩剂的水溶液。

4.如权利要求1所述的水泥混凝土路面耐磨性改善方法，其特征在于：所述羧酸系高效减水剂的减水率大于30％。