高聚物材料在道路與橋梁工程施工中的應(yīng)用價(jià)值分析

吳辰龍+吳迪

摘 要：科技飛速發(fā)展，新材料越來越多應(yīng)用在道路與橋梁工程施工中。新材料性能突出，開始替代傳統(tǒng)材料，尤其高聚物材料應(yīng)用在道路與橋梁建設(shè)中，逐步改進(jìn)當(dāng)前材料。文章詳細(xì)分析高聚物材料，系統(tǒng)性闡述其優(yōu)越性能，目的即促進(jìn)高聚物材料應(yīng)用在道路與橋梁工程中。

關(guān)鍵詞：高聚物材料；道路；橋梁；工程施工

道路與橋梁交付使用后，受人為和自然因素影響，尤其交流運(yùn)輸量增加，另外，設(shè)計(jì)施工存有缺陷，道路與橋梁使用性能降低，出現(xiàn)不同程度破損，主要包括裂縫、脫空、地基軟弱。新建筑材料、建筑改性劑應(yīng)用于建筑工程實(shí)踐中，作用重大。新高聚物材料開始普遍應(yīng)用在道路與橋梁工程工程施工中。新建筑材料性能優(yōu)越，受建筑單位青睞。對(duì)路基破壞與面層破壞，國內(nèi)外已有諸多研究，成果頗多。筆者系統(tǒng)介紹新材料性能和應(yīng)用，為相關(guān)研究提供參考。

1 高聚物材料

高聚物材料多應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，并開始應(yīng)用于道路與橋梁工程施工中，主要構(gòu)成部分為高分子質(zhì)量的化合物，當(dāng)前高聚物材料主要是高分子基復(fù)合材料，包括橡膠、纖維、膠粘劑等。高聚物材料的出現(xiàn)及應(yīng)用，協(xié)調(diào)傳統(tǒng)建筑材料，應(yīng)用于道路與橋梁工程中，高聚物材料應(yīng)用下，凸顯其獨(dú)特性能優(yōu)勢，當(dāng)前高聚物材料特點(diǎn)多，即易加工、重量輕、美觀、實(shí)用、耐腐蝕性，新高聚物材料品種多，常見于各類產(chǎn)品包裝。

2 高聚物材料在道路與橋梁工程施工中的應(yīng)用

2.1 土工布在道路與橋梁工程施工中的應(yīng)用

土工布構(gòu)成材料為高分子聚合物，是土木合成材料的一種，具有透水性。該材料還具有多孔隙透水性，埋入土壤，吸收水分，沿平面?zhèn)鬏斉欧拧Ｍ凉げ伎捎行П苊鉂B透和滲透變形，普遍應(yīng)用于水力工程中。土工布當(dāng)前多應(yīng)用于路面排水設(shè)施上，也常用于遂洞、擋土墻襯砌后的排水系統(tǒng)中。土工布要注意布設(shè)要點(diǎn)，在堤壩或者邊坡布設(shè)時(shí)，需沿坡平面滲透通過，以確保土工布下土粒穩(wěn)固。土工布材料置于兩材料間，避免不同材料彼此滲透。路面基層和土基間鋪設(shè)時(shí)，土工布可阻斷土壤間毛細(xì)作用，避免路面翻漿。土工布材料具有較強(qiáng)抗拉能力與抗變形能力，路面結(jié)構(gòu)層采用土工布材料，可分散荷載或應(yīng)力。土工布應(yīng)用下，軟基處理效果良好，應(yīng)用在修筑加筋擋土墻與橋臺(tái)上，效果明顯。土工布應(yīng)用于道路邊坡與泥石流工程中，起良好防護(hù)作用。

2.2 高聚物改性水泥混凝土在道路與橋梁工程施工中的應(yīng)用

2.2.1 聚合物浸漬混凝土在單體浸漬液中浸泡硬化的混凝土，以加熱或輻射形式，使侵入單體混凝土發(fā)生聚和反應(yīng)，形成統(tǒng)一整體。該高聚物改性水泥混凝土優(yōu)點(diǎn)多：良好的高強(qiáng)度、突出的抗凍性與耐腐蝕性。不足之處為耐熱性較差，遇高溫易分解，工藝設(shè)備成本高，設(shè)備操作復(fù)雜性高，不利普遍推廣。當(dāng)前該高聚物改性水泥混凝土，往往應(yīng)用于耐高壓容、原子反應(yīng)堆、海洋深處構(gòu)筑物中。

2.2.2 聚合物膠結(jié)混凝土完全用聚合物作膠結(jié)材，聚合物多是各種單體或樹脂。該聚合物膠結(jié)混凝土優(yōu)點(diǎn)多，輕質(zhì)、高強(qiáng)、超強(qiáng)抗拉性與抗?jié)B性，抗凍性與耐久性強(qiáng)于傳統(tǒng)建筑材料，普遍應(yīng)用于道路及橋梁工程中。聚合物與集料間具有很好的粘附性，為避免路面發(fā)滑，以硬質(zhì)石料作混凝土路面抗滑層。

2.2.3 聚合物水泥混凝土往往由聚合物乳液、水泥、滑料按照一定配比調(diào)制而成。該聚合物硬化同步水泥水化，集合礦質(zhì)，形成一個(gè)整體。聚合物水泥混凝土短時(shí)間內(nèi)達(dá)到強(qiáng)度，其抗拉性與抗折性較高，耐磨性與耐久性極強(qiáng)，材料干縮性較小，易于現(xiàn)場制作。材料具有較高防水性與防蝕性，多應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)、灌漿工程、工業(yè)廠房地面，這些材料應(yīng)用在混凝土路面、橋面鋪裝層中可快速修復(fù)。

2.3 裂縫修補(bǔ)材料、嵌縫材料在道路與橋梁工程施工中的應(yīng)用

國內(nèi)水泥混凝土路面里程不斷增加，研究水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)材料成為熱點(diǎn)。裂縫修補(bǔ)材料、嵌縫材料均屬于膠粘劑，多應(yīng)用于構(gòu)件接縫、嵌縫結(jié)構(gòu)、裂縫結(jié)構(gòu)中。嵌縫材料與裂縫修補(bǔ)應(yīng)用下，產(chǎn)生良好的粘結(jié)力與拉仲率，應(yīng)用于道路橋梁中，自身良好的低溫塑性與耐久性得以有效發(fā)揮。

2.3.1 高性能混凝土在許多工程項(xiàng)目中功效大，尤其道路橋梁充分應(yīng)用這種材料。環(huán)氧樹脂是修復(fù)材料過程成分之一，當(dāng)前修補(bǔ)材料主要是環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化烯烴。修補(bǔ)水泥混凝土路面時(shí)，多使用環(huán)氧樹脂，但這種材料有一定缺陷，延仲低、脆性大、耐久性弱，以添加改性劑來改進(jìn)性能。往往將低分子的液體改性劑、增柔劑應(yīng)用在雜貨實(shí)踐中，以改進(jìn)延仲性、耐久性、剛韌性。環(huán)氧樹脂的物理機(jī)械、電絕緣性，使用工藝比其他熱固性塑料更具優(yōu)勢，可制成涂料、澆鑄料、模壓材料等，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域。

2.3.2 烯烴類裂縫修補(bǔ)材料往往由烯類聚合物依照配比制成，當(dāng)前這種材料主要包括以高分子聚合物作膠粘劑、以預(yù)聚體或烯類單體作膠劑。該裂縫修補(bǔ)材料固化迅速，應(yīng)用戶外幾分鐘達(dá)到最佳性能，往往經(jīng)過24～28h才能達(dá)到最大抗拉強(qiáng)度，盡管材料具有良好的氣密性能，但造價(jià)昂貴，無法推廣應(yīng)用。

2.3.3 聚姜溯旨膠液中的主要構(gòu)成材料為多異睛酸脂、聚氦基甲酸酷，該高聚物可制備兩組，以固化彈性，材料黏附性好，具有良好的抗氣候老化性能，配合混凝土應(yīng)用，無需打底，當(dāng)前這種高聚物材料常見于道路與橋梁的嵌縫密封工程中。

2.3.4 硅橡膠是一類高聚物嵌縫材料，抗氧化性和柔韌性好，不易發(fā)生形變，因價(jià)格昂貴，不能推廣應(yīng)用，常應(yīng)用于暴露表面、細(xì)小多孔的接縫中。硅橡膠無味無毒，不畏高溫、抵御嚴(yán)寒，三百攝氏度和零下九十?dāng)z氏度時(shí)，不改變?cè)袕?qiáng)度與彈性。硅橡膠化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、耐光抗老化性好。因?yàn)樾阅芡怀?，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中作用重大。

2.3.5 氯丁橡膠嵌縫材料應(yīng)用于道路、橋梁工程中，利用良好的粘結(jié)性，順利施工。該嵌縫材料主要由氯丁橡膠和丙烯系塑料構(gòu)成，在調(diào)配中添加增塑劑、增韌劑、增硫化劑，還添加相應(yīng)比例的填充劑與防老劑，方能具備良好的粘稠性。

3 結(jié)語

在道路與橋梁工程中，高聚物材料具有極大的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)用前景廣泛。總之，高聚物材料應(yīng)用下，有效凸顯性能，為充分發(fā)揮這種優(yōu)勢，根據(jù)道路及橋梁施工，選擇相應(yīng)高聚物材料，科學(xué)運(yùn)用。文章研究雖取得一定進(jìn)展，但受實(shí)驗(yàn)條件限制，許多層面尚需完善，需深入研究。

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