ZB－X02型混凝土快速修補(bǔ)材料簡介及應(yīng)用

1 產(chǎn)品簡介

為適應(yīng)現(xiàn)代高速公路維修時快速開放交通的需求，鄭州筑邦建材有限公司聯(lián)合鄭州市錦源交通科技有限公司共同承擔(dān)了鄭州市科技公關(guān)項(xiàng)目“水泥基早強(qiáng)快凝材料的研制”，經(jīng)過近兩年時間的努力，終于研發(fā)出名為ZB－X02型混凝土快速修補(bǔ)材料。此材料已通過鄭州大學(xué)材料研究所的檢測鑒定，并成功應(yīng)用于通安公司橋梁伸縮縫的維護(hù)。

該材料是由特種水泥、硅酸鹽水泥、高分子聚合物、功能性添加劑、高強(qiáng)纖維及精選骨料構(gòu)成，為高分子改性水泥基復(fù)合材料，既有水泥基材料的耐久性，又有聚合物材料良好的內(nèi)聚力和柔韌性，并具有補(bǔ)償收縮的特性。

2 主要性能指標(biāo)

如表1。

3 實(shí)際應(yīng)用情況

表1 ZB－X02型混凝土快速修補(bǔ)材料的主要性能指標(biāo)

按照河南省高速公路監(jiān)理咨詢有限公司的安排，2009年4月5日至30日，在京珠高速通安公司養(yǎng)護(hù)段進(jìn)行了橋梁伸縮縫的現(xiàn)場維修試用，共進(jìn)行4次對比實(shí)驗(yàn)，取得很好的效果。

前兩次實(shí)驗(yàn)為微收縮自密實(shí)純料修補(bǔ),當(dāng)水料比為0.14時,材料表現(xiàn)出高流動自密實(shí)性能，無需振搗即可自動流平，可操作時間約為40 min,現(xiàn)場取樣試塊4小時強(qiáng)度達(dá)42 MPa，滿足開放交通大于25 MPa的要求。存在的問題是出現(xiàn)了幾條寬度約為0.4 mm的橫向貫通裂縫，這會影響材料的耐久性，經(jīng)分析認(rèn)為是受限收縮裂縫，出現(xiàn)這種問題的原因有兩種：1）修補(bǔ)深度過大（超過了20 cm），純料中缺少大顆粒骨料，致使水料比偏高，干燥收縮較嚴(yán)重。2）膨脹補(bǔ)償性能不足。

第三次實(shí)驗(yàn)調(diào)整了材料配方，使修補(bǔ)材料具有早期微膨脹性能，膨脹率控制在0.01%～0.05%，以彌補(bǔ)材料凝固時的干燥收縮，降低收縮裂縫風(fēng)險。同時加入一定量的5 mm～20 mm的連續(xù)繼配骨料,現(xiàn)場取樣試塊4小時抗壓強(qiáng)度達(dá)到40 MPa，也滿足開放交通的要求。但通車后也出現(xiàn)了兩條寬度約為0.2 mm的橫向貫通縫，分析原因認(rèn)為，主要是粗骨料加入時隨意性太大，加量沒有達(dá)到要求。特別是最后兩盤拌和時，骨料明顯偏少，致使?jié)沧Ⅲw上下不同質(zhì)，漿體固化時產(chǎn)生應(yīng)力集中，受重型車輛沖擊時易產(chǎn)生細(xì)微裂縫。

第四次實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按照設(shè)定的骨料比,料：石子=1 000：800拌和攪拌，現(xiàn)場取樣試塊4小時強(qiáng)度為38 MPa，也滿足開放交通的要求，通車后沒發(fā)現(xiàn)有裂縫出現(xiàn)，同時新澆注體與原混凝土結(jié)合緊密，粘結(jié)牢固。

4 與其他廠家材料的對比優(yōu)點(diǎn)

4.1 早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度不倒縮

ZB－X02型快速修補(bǔ)料具有較高的小時強(qiáng)度，多次實(shí)驗(yàn)表明，其4小時強(qiáng)度穩(wěn)定在35 MPa以上，滿足快速開放交通的要求。同時因?yàn)椴牧现袕?fù)配有特殊的膠凝材料，使其后期強(qiáng)度持續(xù)增長，避免了一般快硬材料強(qiáng)度倒縮的通病。

4.2 不收縮、微膨脹

ZB－X02型快速修補(bǔ)料具有補(bǔ)償收縮的功能，不需要使用界面劑處理，與老混凝土基面具有良好的粘結(jié)能力，同時能夠避免或控制內(nèi)部及面層裂縫的出現(xiàn)。

4.3 優(yōu)異的耐久性

經(jīng)高分子聚合物改性后，ZB－X02型快速修補(bǔ)料集中了無機(jī)材料和有機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn),材料具有適宜的力學(xué)強(qiáng)度和較好的柔韌性，對公路車輛的頻繁荷載有良好的適應(yīng)能力，同時抗?jié)B性能優(yōu)異，增強(qiáng)了其耐久性。

4.4 高耐磨性

ZB－X02型快速修補(bǔ)料中的高強(qiáng)纖維及高聚物除了使其柔韌性增強(qiáng)，提高其抗疲勞能力，控制裂縫出現(xiàn)外，還大大提高了其耐磨性。

4.5 適宜的操作時間，高流動性，自密實(shí)，施工方便

ZB－X02型快速修補(bǔ)料的凝結(jié)時間可以根據(jù)現(xiàn)場需要控制在20～60 min，都能達(dá)到4小時強(qiáng)度大于25 MPa的通車要求。另外此材料及由其配制混凝土都有高流動性能，無需現(xiàn)場振搗即可自密實(shí)，施工非常方便。

5 路面快速修補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)

1）快速修補(bǔ)路面能在短時間內(nèi)開始交通。

2）避免大面積換板，降低了工程成本。

3）施工無需動用大型機(jī)械，對交通安全影響不大。

6 施工方法

1）表面處理：查明損壞原因，將破碎及松動的渣塊清理干凈，將新的界面打毛并用水充分潤濕。2）施工：加料粉重量約14%的水，機(jī)械攪拌均勻（約5～8 min），修補(bǔ)厚度不超過10厘米時可以直接澆筑即可。澆筑厚度超過10厘米時，按料：骨料=100：80加入粒徑 5～30 mm級配石子，混合均勻澆筑即可。初凝后收光壓花，漿體硬化后及時灑水養(yǎng)護(hù)。3）當(dāng)混凝土或砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上即可通車使用。