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水性环氧树脂在公路养护及桥面铺装层维修影响的研究

时间:2025-01-04

郭鑫

摘要:水性环氧树脂是优良的水泥砂浆以及混凝土改性材料。特别是对混凝土的早期强度得到了较大的提高,满足路面修补后短时间通车。水性环氧树脂是水性聚合物,在混凝土中掺入水性环氧树脂,提高混凝土的抗裂性能,有效控制混凝土水损害。本文主要论述了水性环氧树脂在公路养护及桥面铺装层维修的中的应用。

关键词:水性环氧树脂;公路养护桥面铺装层维修;影响

概述:

一般来讲水性环氧树脂可以说是一种很好的灌缝材料,还是一种优良的水泥砂浆以及混凝土改性的材料。一般在假如混凝土之后,混凝土的抗压、劈拉、抗折强度是会发生不同程度的提高,特别是混凝土强度方面,影响很大的,是可以很好地满足路面修补后在短时间内通车的要求的。近年来我国的交通运输事业正经历一个蓬勃发展的黄金季节,公路、桥梁作为交通运输的基本要素,其养护、维修与加固日益增多。由于车辆数目的增加以及车辆超重载现象的日趋严重,道路与车辆的矛盾日渐显露,许多运营多年的公路、桥梁尚未到使用寿命的年限,就已严重损坏,不得不提前维修。而公路维修和养护需要封闭或半封闭交通,这与交通的顺畅形成了突出的矛盾。因此,如何提高维修和养护的路面混凝土早期强度,就显得格外重要。水性环氧树脂是一种低VOC的环保材料,具有无刺激性味道、对人体无危害以及使用简单、可用水清洗、无污染等诸多优点。可在室温和潮湿或过湿的环境中固化,能与水泥砂浆、混凝土等常用的水泥基材料混合使用,并能提高上述材料的早期强度、韧性、抗冲击性能,增强防水性能。所以,水性环氧树脂是一种很好的灌缝材料和一种优良的水泥砂浆、混凝土改性材料。

一、水性环氧树脂增强混凝土机理分析

水性环氧树脂是一种很好的灌缝材料,也是一种优良的水泥砂浆、混凝土改性材料。入混凝土后,混凝土的抗压、劈拉、抗折强度都有不同程度的提高,尤其是混凝土的早期强度得到了较大的提高,能满足路面修补后短时间内通车的要求。由于水性环氧树脂是一种水性聚合物,具有较好的动性和较强的粘结力,在混凝土中掺入一定量的水性环氧树脂,混凝土的抗裂性能和抗渗性能有较明显的提高,从而能有效地控制混凝土水损害的发生。

(一)水性环氧树脂对混凝土的改性,由胶凝材料相中的水泥水化和水性环氧树脂成膜的进程控制。由于水性胺类固化剂能在短时间内(2 h)将水性环氧树脂内的环氧树脂与水分分离,因此水性环氧树脂乳液中环氧树脂颗料聚结成膜的进程先于水泥水化的进程,最终由于水泥水化和水性环氧树脂成膜形成了一个复合交联的胶凝材料相,另外还原出的环氧树脂是一种具有高强度、高粘结力、高弹性模量的高分子聚合物,因此,能够提高混凝土的各项力学性能,特别是混凝土的早期强度。

(二)混凝土中掺入水性环氧树脂后,由于水性环氧树脂有较强的粘结力,使得浆体可以均匀地包裹在骨料的表面,混凝土成型后,表面光滑,试件形成均匀、紧密的空隙结构。这主要是因为水性环氧树脂的掺入,使得水泥浆体的稠度增加,粘性增强,水泥浆体、水性环氧树脂与骨料之间形成较高粘结力的膜,对骨料的包裹更加密。水性环氧树脂的掺入具有一定的引气和减水作用,可以提高浆体的流动性,可使试件在成型时混凝土内部不产生落浆的现象,提高混凝土的抗渗性能。

(三)水性环氧树脂乳液这种粘结力很强的聚合物能迅速填补混凝土表面蒸发水分所留下的微裂缝,阻止混凝土塑性期裂缝的产生。另外,水性环氧树脂乳液均匀地分散在混凝土中,能够填补混凝土内部粗、细集料之间由于搅拌不均匀而造成的孔隙和裂缝,并且还能够加强混凝土内部的粘结力,使得整个混凝土内部形成一个密实的网状结构,这在一定程度上阻止了粗、细骨料的沉降,同时也降低了混凝土表面的析水现象。

二、水性环氧树脂在公路养护和桥面铺装层对于缝宽3mm-5mm维修方法

(一)超细水泥板底脱空灌浆

由于板底松动,存在轻微脱空现象,首先应沿板缝每隔0.5m,采用风镐打孔,孔深要求打入面板下,人基层深10cm处,对板上无裂缝处,按每隔1m的正方形进行打孔,将灌浆机输出管插入孔中,开动萑浆机,并保持压力为0,3 MPa~0 5 MPa左右。灌浆时以相邻孔出现冒浆则为该孔已灌满。

(二)裂缝处扩缝成槽

扩缝是为了便于防水层的涂布及填缝。用风镐对扳面裂缝进行扩缝处理,扩缝深度为3 cm左右,缝宽5cm左右,扩缝后需清除缝内的碎石及浮层。

(三)水性环氧树脂防承涂层

将水性环氧树脂乳液和水性胺类固化剂按照1:0.15比例进行凋配后,涂刷在所有扩缝开槽位置,其作用是既可利用树脂的固化来封堵毛细水沿缝渗入基层,又可利用树脂的牯性来增强新旧之间的粘结力。

(四)超细承泥细石填缝

采用超细水泥细石混凝土将面板扩缝成槽处补平,补缝时应使槽内的湿混凝土表面低于旧板混凝土表面,因为超细水泥混凝土存在水化膨胀现象。

(五)水性环氧树脂表面防水涂层

在表干的超细水泥混凝土面层涂一层永性环氧树脂防水层,防止超细水泥过分膨胀而出现微裂缝,从而导致毛细水沿着缝渗入槽缝底部。

三、水性环氧树脂在公路养护和桥面铺装层对于缝宽3mm-5mm维修方法

(一)超细水泥板底灌浆。对裂缝较宽处沿缝打孔,打孔及灌浆方法同超细水泥板底脱空灌浆法.但缝较细及无缝处则无须打孔

(二)板面清洁。用刷子沿板面裂缝轻扫一遍,扫去裂缝表面及缝隙一定深度内的灰尘。

(三)水性环氧树脂乳液防水涂层。将配合比为l:O.15的水性环氧和水性胺类固化剂诵匀后,用刷子沿缝涂刷,涂刷时保持速度不宜过快,注意让树脂乳液能管人缝隙内。

(四)从维修后两年的使用来看路面使用良好,达到了预期的效果。

四、水性环氧树脂在公路养护和桥面铺装层施工操作步骤

(一)用扫把将需要维修的部位打扫干净,并用切割机将需要维修的部位切开。

(二)用气锤将切开的部位打碎,直至完全清除病害机体,露出基层完好骨料。同时要避免伤及切割面范围外的混凝土。

(三)将清出的破碎混凝土处理干净。为了使新旧混凝土之间粘结更加紧密,在处理干净的混凝土表面涂刷一层水性环氧树脂乳液,配合比(重量比)为水性环氧树脂。

(四)按配合比配制水性环氧树脂改性水泥混凝土,搅拌后倒人處理干净的坑槽中,用钢筋棍捣实,再用平板式振动器进行振动,使其与周围齐平。

(五)压痕完毕后清理干净路面的各种垃圾,做好养护工作。

从维修后两年的使用情况来看,路面状况良好。达到了预期的效果。

参考文献:

[1]徐世法,罗晓,辉沥青铺装层病害防治与典型实例 2010

[2]张荣辉,郭建,吕惠卿,水性环氧树脂混凝土性能研究[期刊论文]-混凝土 2008(12)

[3]陈楚州,水性环氧树脂在公路养护中的应用[期刊论文]-公路 2009(01)

[4]张金花,高建明,翁智财,聚合物对透水性混凝土性能的影响[期刊论文]-混凝土与水泥制品 2011(01)

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