CN104591649A - 改性水泥砂浆路面修补材料及路面修补施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性水泥砂浆路面修补材料及路面修补施工方法，本发明改性水泥砂浆路面修补材料由硅酸盐水泥、砂、碎石、A组分、B组分和水均匀混合组成，其中碎石为可选组分材料或缺省组分材料，其中A组分为环氧树脂，B组分为环氧树脂固化剂。本发明改性水泥砂浆路面修补材料应用于水泥混凝土路面的微裂缝、麻面和坑槽修补施工，本发明路面修补材料的早期抗压强度、抗折强度和粘结强度均高于普通水泥砂浆，不仅有利于混凝土路面损坏的快速修复，而且修复质量好，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种土木工程材料，特别是涉及一种路面修补材料，应用于道路工程技术领域，用于修补水泥混凝土路面的微裂缝、麻面和坑槽。
背景技术
就我国水泥混凝土路面整体建设现状而言，存在着设计强度低、面板薄、施工质量差的弊端，加之维修不及时，致使混凝土路面使用一段时间后，损坏现象随处可见，而且日益严重。从我国南方某地水泥混凝土路面损坏调查可知，裂缝类病害在路面病害中所占比例较大，97年5月通车的某高速公路在使用5年之后，仅138km里程，出现裂缝类病害较严重的就有871块板。水泥混凝土路面病害中，裂缝破损最为普遍、严重和复杂，由于水泥混凝土材料的固有特性，在路面施工过程中受各种因素的影响，产生裂缝是不可避免的。裂缝一旦出现，就应及时进行修补，否则在车辆荷载往复作用下，加上环境因素的影响，裂缝将随时间扩展贯穿，在裂缝处发生应力集中，混凝土发生沿缝碎落、在裂缝处断裂、混凝土板产生滑移，破坏了混凝路面的整体性。当破损发展到一定程度，裂缝处开始唧泥，板面出现交叉裂缝，且导致其它板裂缝，最终使混凝土板丧失应有的承载力，整个板发生破坏，其严重影响汽车的行车安全、舒适，甚而造成严重的经济损失。
常用的修补方法有：翻修法即指将部分或整块破损混凝土板全部凿除，对基层进行处理后重新浇筑新的混凝土的修补方法；注浆法对混凝土路面和基层之间出现脱空导致的裂缝，可采用板底注浆法进行基层处理，并抬高板块，使之恢复到原来位置；罩面法是将一定范围内的混凝土路面表面破损及疏松的混凝土凿除，刷洗干净后，用修补材料进行罩面；扩缝粘结法将裂缝全深度扩缝，灌入修补材料进行粘结修补，使板体恢复使用功能；压注灌浆法对于表面裂缝或细小裂缝，用钢丝刷或高压水将裂缝周围的洗干净，并将表面烘干、预热，将配制好的环氧树脂涂抹在裂缝上，将裂缝完全盖住。
对于深裂缝及中裂缝，可用表面凿槽法嵌补，先将裂缝凿成v字形的小槽，清洗干净槽中灰渣，填入环氧树脂砂浆，压实抹平，也可用水泥灌浆法或化学灌浆法处理，即直接用压浆泵把水泥浆或化学浆液压人裂缝，将裂缝胶结起来，使其成为整体。混凝土路面裂缝能否修补成功，除了良好的施工工艺保障外，主要取决于修补材料的性能，现有的普通路面修补材料需水量大，固化时间长，粘结力和强度不够理想，成本较高。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种改性水泥砂浆路面修补材料及路面修补施工方法，本发明改性水泥砂浆路面修补材料用于修补水泥混凝土路面的微裂缝、麻面和坑槽。本发明改性水泥砂浆路面修补材料在常温下快速固化，路面修补后，一般情况下二十四小时后便可开放交通；本发明改性水泥砂浆路面修补材料的体系为碱性体系，与水泥相容性好，并且对钢筋无锈蚀作用；本发明改性水泥砂浆路面修补材料以水作为分散介质的环保产品，对人体无毒害作用，不燃，储存、运输、使用均安全；本发明改性水泥砂浆路面修补材料的粘结力强，抗剥落性、耐久性优异；本发明改性水泥砂浆路面修补材料可使混凝土路面恢复原有的性能，同时具备良好的抗渗性、抗冻融性、耐磨性和耐腐蚀性；本发明改性水泥砂浆路面修补材料的混合料和易性好，施工操作简便。
为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：
一种改性水泥砂浆路面修补材料，其特征在于：由硅酸盐水泥、砂、碎石、A组分、B组分和水均匀混合组成，其中碎石为可选组分材料或缺省组分材料，其中A组分为环氧树脂，B组分为环氧树脂固化剂，A组分和B组分的技术指标如下表1：
表1. A组分、B组分的技术指标
作为本发明优选的技术方案，改性水泥砂浆路面修补材料，包括如下组分配比种类：
（1）对于轻微麻面和新修路面微裂纹的处理，采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、90kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和9～12kg的水；
（2）对严重麻面和表层脱落的修补处理，采用路面修补材料各组分的参考配比为：50Kg的水泥、130～150kg的砂、10kg的 A组分、10kg的 B组分和7.5～12kg的水；或者采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、130～150kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和3.5～8.5kg的水；
（3）对坑槽、边角破损及桥头伸缩缝混凝土的修补处理，采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、55kg的砂、105kg的碎石、10kg的 A组分、10kg的 B组分和0～7.5kg的水；或者采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、55kg的砂、105kg的碎石、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和0～7.5kg的水。
作为上述方案中优选的技术方案，将A组分、B组分和水按1：1：1～1.5（质量比）的比例混合均匀，再加入混合均匀的水泥和砂进行充分拌和均匀，得到路面修补材料的混和料。
作为上述方案中优选的技术方案，采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、130的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和4.5～8kg的水。
本发明还提供一种利用本发明改性水泥砂浆路面修补材料的路面修补施工方法，具体为：
（1）对于轻微麻面和新修路面微裂纹的处理：
施工温度：15～35℃；
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为：50kg的水泥、90kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和9～12kg的水；
处理厚度：3～5mm；
现场施工方法：将混和料倒在预处理后路面的表面上，用刮板刮平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时以内；
（2）对严重麻面和表层脱落的修补处理：
施工温度：15～35℃；
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为：50kg的水泥、130～150kg的砂、10kg的 A组分、10kg的 B组分和7.5～12kg的水；或者采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、130～150kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和3.5～8.5kg的水；
处理厚度：5～10mm；
现场施工方法：将混和料摊铺在预处理后的路面表面上，用抹子抹平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时以内；
（3）对坑槽、边角破损及桥头伸缩缝混凝土的修补处理：
施工温度：15～35℃；
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为：50kg的水泥、55kg的砂、105kg的碎石、10kg的 A组分、10kg的 B组分和0～7.5kg的水；或者采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、55kg的砂、105kg的碎石、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和0～7.5kg的水；
处理厚度：大于30mm；
现场施工方法：将混和料倒在预处理后的路面表面上，用抹子抹平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时以内。
作为上述技术方案的改进，在对路面进行预处理时，对已损坏的路面内的光滑或龟裂部分预先凿毛。
作为上述技术方案的改进，当修补后的路面表面出现不平时，则采用与修补处理同样的方法继续进行刮平修补处理，指导路面表面平整为止。
作为上述技术方案的改进，在修补后的路面预留与原路面同样位置的伸缩缝，并及时对伸缩缝进行灌缝处理。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1. 本发明路面修补材料用于修补水泥混凝土路面的微裂缝、麻面和坑槽。本发明水泥砂浆路面修补材料在常温下快速固化，路面修补后，一般情况下24小时后便可开放交通；
2. 本发明路面修补材料的体系为碱性体系，与水泥相容性好，并且对钢筋无锈蚀作用；
3. 本发明改性水泥砂浆路面修补材料以水作为分散介质的环保产品，对人体无毒害作用，不燃，储存、运输、使用均安全；
4. 本发明改性水泥砂浆路面修补材料的粘结力强，抗剥落性、耐久性优异；
5. 本发明改性水泥砂浆路面修补材料可使混凝土路面恢复原有的性能，同时具备良好的抗渗性、抗冻融性、耐磨性和耐腐蚀性；
6. 本发明改性水泥砂浆路面修补材料的混合料和易性好，施工操作简便。
附图说明
图1是本发明实施例一路面修补施工方法流程图。
图2是本发明实施例一中待处理的修补前的路面微观图。
图3是本发明实施例一经过修补处理后的路面微观图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1～图3，对于严重麻面和表层脱落的修补的处理的施工方法，施工工艺流程和条件为：
1. 施工温度：施工环境温度不能太低，15～35℃为宜；
2. 准备工作：
①清理路面：先将要修补的部位表面清理干净，清除灰尘及杂物，将松动部分剔除干净；
②表面预处理：将A组分、B组分和水按1：1：1～1.5（质量比）的比例混合均匀后，在清理干净的表面涂刷一层，待涂刷后的表面由乳白色变透明后，即可开始修补作业；
③混合料配制方法：先将称量好的A组分和B组分及水混合均匀后，再加入混合均匀的水泥和集料中充分拌和均匀。
3.具体处理措施：
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为：50kg的普通硅酸盐水泥42.5、130kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和4.5～8kg的水；
处理厚度：5～10mm；
现场施工方法：将混和料摊铺在预处理后的路面表面上，用抹子抹平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时，并视具体气温情况开放交通。
本实施例改性水泥砂浆路面修补材料与普通水泥砂浆性能对比，见表2，采用的对比例是由50kg的普通硅酸盐水泥42.5、130kg的砂和18～23kg的水。
表2. 实施例一改性水泥砂浆路面修补材料与普通水泥砂浆性能对比
本实施例改性水泥砂浆路面修补材料与国内其它修复材料的粘结力对比，见表3。
表3. 实施例一改性水泥砂浆路面修补材料的粘结力和其它修复材料的对比
本实施例改性水泥砂浆路面修补材料包装储存方法：
（1）均采用50公斤或20公斤塑料桶包装；
（2）密闭，储放在室内阴凉干燥处，避免高温、阳光直射及冷冻，A组分贮存期半年，B组分贮存期一年。超过保质期的产品，经重新检验合格后仍可使用。因运输及长期存放A组分可能会产生少许沉淀，使用时搅匀不影响使用效果。
参见图1～图3，路面修补施工方法依次包括路面清理、喷涂修补剂、摊铺本实施例制备的改性砂浆材料和路面固化工艺过程，对比修补前后的路面微观图，可见修补后的路面表面均匀，消除了路面的微裂缝、麻面和坑槽。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，对于轻微麻面和新修路面微裂纹的处理的路面修补施工方法，施工工艺流程和条件为：
1. 施工温度：本施工条件与实施例一相同；
2. 准备工作：本步骤与实施例一相同；
3.具体处理措施：
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为：50kg的普通硅酸盐水泥42.5、90kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和9～12kg的水；
处理厚度：3～5mm；
现场施工方法：将混和料倒在预处理后路面的表面上，用刮板刮平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时，并视具体气温情况开放交通。
实施例三：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，对于坑槽、边角破损及桥头伸缩缝混凝土的修补的处理的路面修补施工方法，施工工艺流程和条件为：
1. 施工温度：本施工条件与实施例一相同；
2. 准备工作：本步骤与实施例一相同；
3.具体处理措施：
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为： 50kg的的普通硅酸盐水泥42.5、55kg的砂、105kg的碎石、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和0～7.5kg的水；
处理厚度：大于30mm；
现场施工方法：将混和料倒在预处理后的路面表面上，用抹子抹平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时，并视具体气温情况开放交通。
总之，利用上述实施例改性水泥砂浆路面修补材料修补路面的经济对比分析参见表4。对比例为普通水泥混凝土路面的换板修复方法。
表4. 使用本发明路面修补材料修复方法与水泥混凝土路面其它修补法的经济对比
此外，还对本发明路面新型修补材料进行了可灌性实验、耐磨性实验和抗渗性实验，实验结果表明：本发明路面修补材料各方面性能均优于传统的水泥砂浆。本发明改性水泥砂浆路面修补材料可用于修补水泥混凝土路面的微裂缝、麻面和坑槽，本发明路面修补材料的早期抗压强度、抗折强度和粘结强度均高于普通水泥砂浆，不仅有利于混凝土路面损坏的快速修复，而且修复质量好，成本低。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明改性水泥砂浆路面修补材料及路面修补施工方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种改性水泥砂浆路面修补材料，其特征在于：由硅酸盐水泥、砂、碎石、A组分、B组分和水均匀混合组成，其中碎石为可选组分材料或缺省组分材料，其中A组分为环氧树脂，B组分为环氧树脂固化剂，A组分和B组分的技术指标如下表：
。
2.根据权利要求1所述改性水泥砂浆路面修补材料，其特征在于，包括如下组分配比种类：
（1）对于轻微麻面和新修路面微裂纹的处理，采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、90kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和9～12kg的水；
（2）对严重麻面和表层脱落的修补处理，采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、130～150kg的砂、10kg的A组分、10kg的B组分和7.5～12kg的水；或者采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、130～150kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和3.5～8.5kg的水；
（3）对坑槽、边角破损及桥头伸缩缝混凝土的修补处理，采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、55kg的砂、105kg的碎石、10kg的 A组分、10kg的 B组分和0～7.5kg的水；或者采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、55kg的砂、105kg的碎石、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和0～7.5kg的水。
3.根据权利要求1或2所述改性水泥砂浆路面修补材料，其特征在于：将A组分、B组分和水按1：1：1～1.5（质量比）的比例混合均匀，再加入混合均匀的水泥和砂进行充分拌和均匀，得到路面修补材料的混和料。
4.根据权利要求1或2所述改性水泥砂浆路面修补材料，其特征在于，采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、130kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和4.5～8kg的水。
5.一种利用权利要求1所述改性水泥砂浆路面修补材料的路面修补施工方法，其特征在于，具体为：
（1）对于轻微麻面和新修路面微裂纹的处理：
施工温度：15～35℃；
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为：50kg的水泥、90kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和9～12kg的水；
处理厚度：3～5mm；
现场施工方法：将混和料倒在预处理后路面的表面上，用刮板刮平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时以内；
（2）对严重麻面和表层脱落的修补处理：
施工温度：15～35℃；
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为：50kg的水泥、130～150kg的砂、10kg的 A组分、10kg的 B组分和7.5～12kg的水；或者采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、130～150kg的砂、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和3.5～8.5kg的水；
处理厚度：5～10mm；
现场施工方法：将混和料摊铺在预处理后的路面表面上，用抹子抹平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时以内；
（3）对坑槽、边角破损及桥头伸缩缝混凝土的修补处理：
施工温度：15～35℃；
采用路面修补材料的混和料的各组分的参考配比为：50kg的水泥、55kg的砂、105kg的碎石、10kg的 A组分、10kg的 B组分和0～7.5kg的水；或者采用路面修补材料各组分的参考配比为：50kg的水泥、55kg的砂、105kg的碎石、12.5kg的 A组分、12.5kg的 B组分和0～7.5kg的水；
处理厚度：大于30mm；
现场施工方法：将混和料倒在预处理后的路面表面上，用抹子抹平后即完成路面修补；
修补后路面固化强化时间：24小时以内。
6.根据权利要求5所述路面修补施工方法，其特征在于：在对路面进行预处理时，对已损坏的路面内的光滑或龟裂部分预先凿毛。
7.根据权利要求5所述路面修补施工方法，其特征在于：当修补后的路面表面出现不平时，则采用与修补处理同样的方法继续进行刮平修补处理，指导路面表面平整为止。
8.根据权利要求5所述路面修补施工方法，其特征在于：在修补后的路面预留与原路面同样位置的伸缩缝，并及时对伸缩缝进行灌缝处理。
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