摘 要:本文结合笔者多年市政工程施工实践经验,详细分析了我国公路路面裂缝产生的原因及对维修材料的基本性能要求,并在此基础上进行了优选;对超细水泥灌浆料的性能特点进行详细介绍分析,对其施工技术工艺进行了详细阐述,对其经济高效可靠环保的维修效果进行了科学合理的评价。
关键词:公路路面;裂缝;维修;超细水泥灌浆料;注浆
中图分类号:U416.216
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2008)05-0172-03
1前言
就我国现阶段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。特别是在使用五年以后会出现各种不同程度的损坏,裂缝类病害在路面病害中所占的比例较大。混凝土路面损坏形式多种多样,主要有:裂缝类、变形类、接缝损坏类以及表面损坏类。水泥混凝土路面病害中,裂缝破损最为普遍、严重和复杂,裂缝的表现形式多种多样,例如表面裂缝(包括龟裂)、贯穿裂缝(横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝)、板角断裂以及化学反应引起的裂缝。每种裂缝表观形貌不同,形成的原因不同,相应的预防及处治方法也不同。
2路面裂缝修补现状
国内早期最常使用的水泥混凝土路面修补材料为沥青质材料,即在路面板与裂缝、断板处灌以沥青,以起到封闭裂缝的作用。这种方法只是一种应急措施,不能从根本上解决混凝土路面裂缝的问题。
3路面裂缝修补材料的性能要求
水泥混凝土路面不同于其他混凝土结构物,它是裸露在大自然中的带状结构,路面不仅要经受轮荷载的重复作用,而且还要经受大气温度周期性变化的影响。因此,嵌入路面裂缝的材料应具备良好的物理性质、化学性质、力学性质及耐久性。通过大量的混凝土路面裂缝和处治效果的调查分析,考虑到水泥混凝土路面结构、材料及施工等方面的主要影响因素,作为理想的路面早期裂缝修补材料,应具备以下性能:
3.1与旧混凝土有良好的相容性
通常要求混凝土路面板应具有较高的弯拉强度、表面平整、抗滑和耐磨。作为混凝土裂缝,特别是早期裂缝的灌缝材料,应尽可能与基质混凝土相容,其相容性具体表现在弯拉强度、粘结强度、收缩系数、弹性模量、泊松比、耐久性、热膨胀系数及化学活性、颜色相近等方面。
由于常用的沥青类、环氧树脂、聚氨酯等有机补缝材料,虽具有强度高、粘结力强、吸水率小、化学稳定性好,能经受一般溶剂的侵蚀、热膨胀系数与体积收缩性低等优点,但与路用混凝土的基本性能相差较大,特别是界面性质相差甚远。因此,为了保证新旧材料各种性能的相容性,最好应选用无机材料作为路面裂缝修补材料。
3.2良好的工作性能
良好的工作性能是保证混凝土路面裂缝修补是否成功的关键,它包括流动性、可灌性、易密性等。裂缝修补的实质在于胶结,增强与加固,如何将修补浆液通过灌浆工艺完全注入裂缝,使带有裂缝的混凝土路面板变成一个整体,这涉及到浆液的流动与变形性能。
3.3凝结时间
工艺过程完成后,快速凝结硬化是路面裂缝修补的根本要求。作为水泥混凝土路面裂缝修补材料,一旦灌入路面缝隙,要求能尽快的凝结硬化或固化,尽早通车,减少道路运营障碍和经济损失。
3.4弯拉强度
与通常建筑结构混凝土相比,路面混凝土除车辆静载作用外,还承受冲击、振动、疲劳、磨损等作用,而路面裂缝修补材料同样承受这种作用。因此,修补材料的28d弯拉强度也应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002)中规定,即应具有与原水泥混凝土路面相当的抗弯拉强度和抗压强度,才能与基质混凝土一起承受外来荷载。
3.5界面粘结性能
路面混凝土裂缝修补后,能否与旧混凝土协调一致地工作,其中一个重要的因素是混凝土裂缝修补界面的粘结性能,它关系到修补的成败以及能否避免二次破坏。工程实践表明:修补界面往往是修补结构中的薄弱部位,由于界面两种材料的性能不同,特别是新材料的收缩会削弱接触面的粘结,而且随着时间的推移,其粘结性能会不断劣化,降低路面板的承载力和耐久性,致使新旧界面不能协调工作,达不到预期的修补效果。
3.6收缩性能
裂缝修补材料的收缩性能直接影响到修补界面的粘结性能。在进行裂缝修补时,路面混凝土已完成了收缩,而新注入的裂缝修补材料的收缩刚刚开始,必将在界面上造成剪切和拉应力,在荷载及环境因素作用下,可能使界面出现二次开裂。因此,应尽量降低修补材料的收缩,使其具有较原路面混凝土更低的收缩,甚至产生微膨胀性能,在界面上产生压应力,以获得理想的界面粘结,从而使界面的过渡层的密实性能得到改善,以提高裂缝修补质量。
