水泥混凝土路面快速修补技术研究

孔祥军

【摘 要】为了选择合适材料并采用简便的施工工艺对损坏的水泥混凝土面板进行快速修复，本文对不同的快速修补材料进行了比选，并探讨了快速修补工艺。从而得出，硫铝酸盐水泥混凝土、氟铝酸盐水泥混凝土和磷酸盐水泥混凝土是较为理想的路面快速修补材料。

【关键词】水泥混凝土路面；快速修补材料；修补工艺

0 引言

水泥混凝土路面由于受施工质量及行车荷载等因素的影响，最终可能会导致断板。若不及时修补，不仅影响着行车速度、舒适性，而且影响着行车安全，甚至会严重防碍交通。而修复已损坏的面板也十分困难，若采用水泥混凝土作为修补材料[1]，新混凝土固化收缩时会在粘接层产生内应力，影响新旧混凝土粘接为一个整体。因此，选择合适材料并采用简便的施工工艺对损坏的面板进行快速修复，是目前急待解决的问题。

随着我国水泥生产技术的快速发展[2]，各种快硬早强型特种水泥相继出现，如硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥等，为水泥混凝土路面的快速修补带来了希望。由此早强混凝土不仅早期强度高，后期强度增长稳定，且与旧混凝土的相容性好，耐磨性和耐久性优良。国外在特种水泥方面[3]也做了很多工作，如日本的“一日水泥”，英国的“Swiftcrete”。DavidW.Fowler等人[4]研究了聚合物混凝土的技术性能，该混凝土具有早强、高强、耐久等优良特性，适用于路面修补。

本文基于水泥混凝土快速修补材料的一般技术要求，对不同的快速修补材料进行了比选，进而探讨了水泥混凝土路面的快速修补工艺。

1 修补材料的选择

水泥混凝土路面快速修补材料必须要求快硬早强，目前国内研发较成熟并投入生产的快硬早强水泥主要有：快硬硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥。

快硬硅酸盐水泥和普通水泥一样，其干缩大、新旧混凝土粘结差、水化热高，不宜用作路面修补。高铝水泥后期强度会出现倒缩，且高温条件下的水化产物不稳定，易发生晶型转变，因此也不宜用作路面修补。硫铝酸盐体系水泥是我国自主开发的主要特种水泥，这两种水泥除具有快硬早强的特征外，还有一定的膨胀性、抗渗性和抗硫酸盐腐蚀性能，从路面修补的角度来看，硫铝酸盐水泥要优于铁铝酸盐水泥。硫铝酸盐水泥已越来越多地应用于路面快速修补。磷酸盐水泥由磷酸盐、氧化镁、矿物掺合料及外加剂按一定比例配制而成，其收缩率极小、体积稳定性较好，且具有很好的耐磨性和低温硬化性能，可在负温条件下使用。目前我国大规模生产磷酸盐水泥的企业不多，定型产品很少。

因此，在这些快硬早强水泥中，硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥和磷酸盐水泥性能优异，较适合用于路面修补。

2 修补工艺

2.1 修补尺寸的确定

不同的路面破损情况应采用不同的修补面积和修补深度。补块形状一般为矩形，修补范围应从病害影响区域向外延伸5～10cm，相邻两处补块间距较小时，应一并修补。根据修补深度的不同，可分为局部修补和全厚度修补。局部修补的深度一般不超过板厚的2/3，主要用于非贯穿性裂缝、板角剥落、接缝破碎、坑洞等病害的维修；全厚度修补主要用于破损范围涉及整个板厚或大部分板厚的病害维修，包括贯穿性裂缝、角隅断裂等病害。

2.2 旧混凝土凿除

首先，使用干式切缝机沿路面修补边界切割，切割深度最好与修补深度相同，最小切割深度一般≥5cm。然后，采用风镐或手持液压破碎镐破碎混凝土，为了提高整板拆除的效率，可使用镐头机进行破碎。

2.3 修补坑槽界面处理

破碎混凝土结束后应清理坑槽内的混凝土块和其他杂物，宜使用高压空气或高压水除去坑槽内的灰尘。使用磷酸盐水泥混凝土修补时，坑槽内应完全干燥，雨天修补应做好防水措施；使用硫铝酸盐水泥混凝土或氟铝酸盐水泥混凝土修补时，坑槽四周及底部应湿润，但不得有积水。

2.4 混凝土浇筑及表面处理

拌和好的混凝土应立即浇筑，并用平板振动器振实。做面时应使补块与原路面板块保持平齐，以保证路面的平整度。采用硫铝酸盐水泥混凝土修补时，要提高抹面质量，否则修补表面容易出现起砂现象；磷酸盐水泥混凝土硬化时，会产生大量的气泡，应通过不断做面及时排出气泡。

3 养护

不同的修补材料具有不同的养护措施[5]，磷酸盐水泥混凝土不得洒水养护，否则会影响其强度增长；硫铝酸盐水泥混凝土和氟铝酸盐水泥混凝土需在初凝结束后进行湿养，尤其在夏季施工时，应尽可能延长保湿养护的时间。在养护期间，严格限制车辆驶入，以防止路面早期荷载作用，引起早期破坏。如采用磷酸盐水泥混凝土进行路面破损修补时，1h后即可开放交通；采用硫铝酸盐水泥混凝土和氟铝酸盐水泥混凝土进行路面破损修补时，3～4h后即可开放交通。

因此，我们必须转变观念，加强宣传教育，努力提高养护管理人员对水泥混凝土路面养护工作认识水平，合理配置水泥混凝土路面养护技术培训，普及水泥混凝土路面养护的基本知识，提高其养护生产组织管理水平。

4 结语

（1）在各类水泥混凝土路面快速修补材料中，以快硬早强水泥为胶结料的早强混凝土性能较优。其中，硫铝酸盐水泥混凝土、氟铝酸盐水泥混凝土和磷酸盐水泥混凝土的早期强度较高，后期强度增长稳定，是较为理想的路面快速修补材料。

（2）这些快速修补材料及相应工艺可在高速公路、城市道路水泥混凝土路面以及机场道面的快速修补中推广应用 。

（3）水泥混凝土路面快速修补工艺包括以下几个方面：修补尺寸的确定、旧混凝土凿除、修补坑槽界面处理、混凝土浇筑及表面处理、养护。针对不同的修补材料，各个方面的要求也有所不同。

【参考文献】

[1]张文学，聂贵平，李强，等.水泥混凝土路面快速修补材料研究[J].国外建材科技，2003（01）：11-14.

[2]璩泽东.水泥混凝土路面快速修补技术探讨[J].西部交通科技，2012（01）：37-40.

[3]江光炫，田军.水泥混凝土路面快速修补技术综述[J].华东公路，2004（04）：72-74.

[4]刘春华.水泥混凝土路面快速薄层修补技术研究[D].湖南大学，2008.

[5]孟凡星.水泥混凝土路面快速维修技术研究[D].河北工业大学，2003.

[责任编辑：杨玉洁]