水泥混凝土快速修补材料

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水泥混凝土路面板块修补问题， 一直以来未能得到很好的解决， 其根本问题之一就是修 补材料的性能不理想。用于水泥混凝土路面板块修补的材料必须符合以下技术要求： ①快硬高早强： 路面修补与普通混凝土路面施工不同， 一般说来需要修补的混凝土路面大多 都是正在使用的道路，不允许长时间封闭交通。因此，修补材料必须具有迅速硬化的性能， 使修补路面短时间内达到开放交通的强度要求。

② 收缩小： 水泥混凝土路面修补， 新老混凝土的结合部位往往是最薄弱的环节。 造成新老混 凝土结合不好的重要原因之一就是新拌混凝土的收缩。 收缩会产生收缩应力， 从而将新老混 凝土在薄弱的结合部位拉开。因此，修补材料必须控制好收缩率。

③ 具有一定粘性： 要提高新老混凝土结合部位的粘结性， 就要求修补材料本身具有一定的粘 性。 ④ 后期性能稳定， 强度发展与老混凝土基本同步： 修补材料的后期强度发展速度应与老混凝 土基本一致， 不得出现强度衰减， 但也不要强度发展太快， 致使新老混凝土力学性能差异太 大，影响路面的整体性能。 ⑤ 耐磨性高，耐久性好 ⑥ 施工和易性好

当前， 对于水泥混凝土路面板块的修补材料及修补工艺研究众多， 研制出的快速修补材 料种类繁多， 根据国内外的快速修补材料的使用方法和材料组成将这些材料分为三种： 快硬 水泥、 快硬混凝土、 水泥混凝土快速修补剂。 它们分别通过水泥品种的选择、加入混凝土掺 和料和添加混凝土外加剂达到混凝土快硬早强的目的。 根据相关资料研究表明， 现已开发出 来可用于水泥混凝土路面修补的特种修补材料主要有以下几种： 1）用于快速修补的快硬水泥

① 快硬硅酸盐水泥

② 高铝水泥

③ 快硬硫铝酸盐、铁铝酸盐水泥和氟铝酸盐水泥 ④ 高铝水泥和普硅水泥 ⑤ 磷酸盐水泥 ⑥ 碱硅水泥 2）快速修补混凝土 ① 硅灰混凝土 ② 偏高岭土混凝土

③ 纤维增强混凝土和聚合物混凝土

聚合物混凝土 （或砂浆 ）以其良好的抗冲击性、耐磨性、抗渗透性，粘结强度和抵抗混凝 土塑性收缩应变等性能成为薄层快速修补混凝土 （砂浆 ）的首选，国内学者对此进行了大量的 研究，并取得了丰硕的成果。 国内各单位相继研制出各种聚合物混凝土、 聚合物改性混凝土、 纤维混凝土、掺外加剂、掺合料混凝土、几种修补材料复合的水泥混凝土及修补砂浆等等。 具体见表 1-1 。


AM国内道路薄层快速修补材料

单位 苏州科技 工程系





名称 主要修补成分





修补厚度 单价 8mm



备注

“起砂 PA掺号10% 层修补 PB掺鼠1.0%



学院土木 露石”薄

砂浆





PB掺量1.4%



14.11 〜 1.2%〜2%的期化树 27.34 %/ff脂粉末的修补砂浆， l* 5.74 〜及混合摻入5%的水 6.09 元/nf 洛性聚合物+ 1%塑



PB掺量1.8%



化树脂粉末的修补砂



PA* 量 5%





PB掺童1.0%

















10.15 1

TU/m



浆是最适合用于对 “起砂爲石”的路面 进行薄层修补的修补 砂浆.

潘家口水 丙乳砂 利枢纽管 浆 理局

岳城水库 SPC聚



以少量有机聚合 物拌到水泥砂浆 中

SPC乳液，丙烯 酸酯及VEA乳



8〜 mm 8〜 mm



30 40〜90 元/ 水库溢流坝薄层修补

m

30 80〜120 元 水库溢流坝薄层修补



3

合物砂



/m*



浆 液。

可在水下进行快速修 补和薄层修补，在水 下能在几十分钟至几 小时内快速固化

350 元/nr W5X\ 10h> W2(TC、

4h, W30C、2h 后可

开放交通

国家电力 PBM聚 合PBM树脂粘结剂100 mm 公司华东 物混 凝勘测设计 土 研究院

“SBR・

北京市市 SHO-BOND#301t

F

政工程管 X”砂浆 硅粉、级配3号 理处



薄层路 面硅砂 修补 材料

北京市市 SBR-BH 政工程管 树脂砂 理处

浆

301号胶（主剂； 5 mm 硬化剂=6： 4）、 硅粉、砂

400 元/ttf W50 10h. W20D

4h, 030亡、2h后可

开放交通

北京帀市 J-6胶乳 水泥：砂，石： 政工程研 混凝土





30 〜50 147.14 元 亦可用于机场道面、

/m (修补 厚度50 nn) 130.22 元



究院

政工程研 砂浆





溶液=1： 1.65： mm 6.05： 0.50

20 mm



2

桥面急修抢修工程



北京市市 J-6胶乳 水泥：砂：溶液

=1: 2.8: 0.53

究院

/m (修补 厚度20nn)

2






续^1-1国内道路薄圧快迪修补材科

单位

名称

主要修补咸分

修补厚度 单价



备注

使用快硬水泥基材料

苏州混凝 蘿合物 单掺Sc聚合物水 50 〜70



土木泥制 斶凝土* 泥攻性刑2吹〜 品研兗院 钢纤堆 30%



mm









24-36h开放交通：便

用普通水泥基材料 2〜5d幵放交通；（适

混凝土、 单摻钢纤堆













钢纤维

聚合物 Sc水泥改性剂 水泥泡 20% •钢纤堆 凝土



用于桥涵锚装层薄层





烽补）















1.5%^幕胀剂8









% （外捧）







试汉理工 MG聚合 水浣：R-24：砂* 大学 物复合 MG$ *=0.92；

砂 浆 0.08： 2S75





3d极限抗弯强度达到 53MPa







0.25—0.3： 0.2-









合物乳 D.3









液、R-24 加AMG搏徹最 外加剂、 高 50%) 诩纤维）

江苏省氷 ME - 4 硅粉、粉煤灰、 究所

小于10 mrn





据破损稈









具有良好的咐离性能

利科学研 高性能 矿渣殺、塑化剂、 度扩大凿





修补砂 膨胀剂十FF纤维 除深度

10 〜30







mm

1

■ 22〜26元/ m





福遂智闽 水泥混 复合海加料（F减 J〜20 淸市政霍 駐土路 水和寫膨胀和和 设工程总 面露骨 U聯胀剂）9% 公司 超轉层



蛊筑主2O~ 30min 阳再次压实，冇时还 要经第三次压实



mm



修补材 料



水利部大 播加聚 聚丙烯纤绅网0.9 20 mm 以



已广泛应用于佥豁跄 曲；飞机舸逍，桥樂桥



津水利水 丙烯纤 kg/m



3

内





电勘测设 维网議 计院



面等工程中.聚丙烯







补混凝

土 纤维网不影响混談土 配合比

国外如美国、日本和俄

④复合型水泥混凝土及砂浆

早强剂、膨胀剂及聚合物乳液配制的复合型水泥混凝土或砂浆，

罗斯在这方面的研究和应用较早， 其中日本发展速度最快。 采用聚合物改性的掺有复合外加 剂的水泥砂浆配成路面快速修补材料， 可做到当天修补当天通车且耐久性好。

国内北京市政

部门曾采用高效复合早强剂 （CNL-4）聚合物胶粘剂（J-6或YJ-9）共同掺入水泥混凝土和砂浆 中配制新型水泥混凝土路面修补材料， 在北京西二环路上进行了试验性修补，

效果较好。此


类复合材料用于水泥混凝土路面抢修工程在我国正处于试验阶段。

铁道部科学研究院研制的外掺剂 -cNL系列，掺量为水泥重量的 3— 8%,其中cNL-2为低 温、减水、早强复合外掺剂，

cNI-3和CNL-4为缓凝、减水、早强复合外掺剂。

CNL系列外

掺剂对温度极为敏感, 因此要根据施工时的气温、 原材料的温度正确选用外掺剂的型号及掺 量,根据砂石的含水量决定加水量, 并将外掺剂拌和均匀。 上海市政工程研究院采用硫铝酸 盐超早强膨胀水泥再掺配复合外加剂配制的混凝土具有速凝、

快硬、早强、微膨胀、 负温性

能好、 宽水比等性能。但其凝结时间太短,施工操作十分困难,因此必须掺配适量的缓凝外 加剂。也有工程使用 Nx 超快硬化剂配制快硬混凝土对断板进行修补,也取得较好效果。但 Nx掺量较高，约占水泥量的 25%，且还外加膨胀剂、高效减水剂、缓凝剂等。 应，形成新的胶结物，使新老混凝土形成整体。

SC-1型水泥

SANGYoNG双龙）细石混凝土早

9000 元

强粘结剂是 1980 年研制成功的路面缺损补强材料,该材料的特点能在老混凝土粘结界面上 进行化学反期强度高,施工时只需加水搅拌即可修补,施工操作较为简便,只是价格昂贵,约

/吨。聚合物 NC粘结剂是1997年研究成功并进入市场的新产品，是以普通硅酸盐水泥和 有机材料经复合、聚合而成的微膨胀混凝土粘结剂,特点是界面渗透能力强、凝结时间快、 早期强度高、 耐酸和耐久性好。 有的选用高强度等级的普通硅酸盐水泥、 高效减水剂和以甲 基纤维素、 杜拉纤维、 填充料三种材料组成的修补剂, 其与水泥混合可形成强度较高的复合 结构材料,能满足硬化后的混凝土或砂浆收缩率小、粘结性能好、强度高的要求。 到综合早强效果,修补应用效果良好。

程结构物为对象颁发有流动性混凝土的施工指南,

Gs 型道

偏高岭土混凝土在国外应用也较多。 最近

日本土木学会以一般工

该指南推荐使用密胺磺酸系或萦磺酸系的

路混凝土快速修补剂和 QTA-1型快速修补剂都选用钙矶石型复合早强矿物掺合料为主要早强 成分, 以达几年,国际上通常采用高性能减水剂的流动性混凝土用于路面施工。

高性能减水剂。国内生产的高效减水剂有 FDN-w、FDN、TQN等。武汉理工大学材料实验室 对超快硬磷酸盐胶结料作为混凝土路面修补材料性能的进行了研究。长安大学对由硫铝酸 盐、铝酸盐、 硅酸盐及高效表面活性剂经复合而成的 Hw 型超早强快硬修补材料进行了详细 的研究。扬州大学水利学院与扬州市市政养护维修工程队对

YsM-6超快速砂浆、Ysc-6超快

速混凝土、 GYM_48 快速砂浆等进行了大量的试验研究和实地试验路试验,取得了较好的效 果。四川省成都“天福牌” TF 系列水泥混凝士道面快速修补剂,是一种高强快硬修补路面 材料,在实际工程应用中表现出良好的工程特性和修补效果。具有快凝快硬、早强高 性好等特点。

（4 小

时抗压强度达 25MPa 以上,抗折强度达 5．5MPa 以上 ）、耐磨性强、抗干缩、抗冻融与原混 凝土相容

3）快速修补剂

由于单一的早强剂或活性剂难以满足快速修补的要求, 因此, 国内外研究者纷纷开展了 快速复合修补剂的研究。 快速复合修补剂是在通用水泥中加入一定量的快速修补剂使混凝土 达到快硬早强快速通车的目的。目前我国快速修补剂主要有武汉理工大学研制的的 系列快速修补材料等。 江苏省建筑科学研究研制的

R-24 快

JK系列混凝土快速修补剂， 系

速修补材料；江苏省建筑科学研究研制的 JK 系列快凝快速修补材料；江苏省交通工程公司 研制的KS以无机材料为主的新型复合材料, 它克服了传统修补材料的一些弊端, 不仅具有快硬、 早强 的特点,而且具有收缩小,与老混凝土色差小、粘结力强、耐磨、耐久、施工方便等优点, 是目前国内性能较好的水泥混凝土快速修补材料之一。 这种修补剂能满足不同开放交通时间 的要求，最快的12h就能开放交通•武汉理工大学的配制的

司研制的KS系列快速修补材料，该系列分为

R-24快速修补混凝土需水量小，

江苏省交通工程公

ZC型超早强

KS-6 KS-12、KS-24三种，其特点是强度高、

干缩系数小，28d干缩率系数小于0.15%。，和旧混凝土之间的粘结力强。 强粘结，修补后数小时即可通车。西安公路交通大学陈忠达、张登良等配制出


剂，用于水泥混凝土路面修补。其 12h 抗折强度达到 3.8Mpa ，抗压强度为 20.4Mpa ，一天 粘结抗折强度为 3.18Mpa ，三天粘结抗折强度为 3.65Mpa ， 28 天抗折弹性模量为 32.4GPa。 国外在这方面

也有一些研究。如美国新泽西州南部曾在做295与州际公路（1-295） 沥青罩面层之前， 采用了无氯的促硬剂制备的快硬混凝土， 用于混凝土路面的全 厚修补。上述修补路面可以保证在养生 1~3d 后通车，取得了良好的经济效果， 但对路面的耐久性尤其是抗磨性未有研究。

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