浅谈利用环氧砂浆快速修补桥面铺装

论文导读：特别是局部出现水泥砼桥面铺装层脆性破换，铺装钢筋锈蚀、外露，给高速行驶的过往车辆带来很大的安全隐患，由于修补桥面铺装水泥砼层养生时间长，须在公路上设置很多交通安全标志、标牌，标志、标牌的设置本身就给过往车辆带来一定的安全隐患，故局部桥面铺装损坏的维修，一直是我区公路养护部门至关重要的课题。
关键词：桥面铺装，水泥砼损坏，原因分析，修补措施
 

我区部分高速公路，在通车一两年后，部分桥面沥青铺装层局部面层先出现唧浆、网裂，最后演变为坑洞。特别是局部出现水泥砼桥面铺装层脆性破换，铺装钢筋锈蚀、外露，给高速行驶的过往车辆带来很大的安全隐患，由于修补桥面铺装水泥砼层养生时间长，须在公路上设置很多交通安全标志、标牌，标志、标牌的设置本身就给过往车辆带来一定的安全隐患，故局部桥面铺装损坏的维修，一直是我区公路养护部门至关重要的课题。我局对以往环氧树脂粘结剂的性能，采用环氧树脂砂浆或环氧树脂砼的进一步研究，初步取得了有关配方、基本性能等数据，较好的解决了水泥砼桥面铺装快速修补问题，以便同行应用和借鉴。

1.环氧砂浆的配制

1.1首先将石英砂按照级配的要求选取适当的比例掺配而成，放进砂浆搅拌锅里搅拌均匀，然后将配制好的环氧树脂胶结料搅拌均匀后徐徐加入到搅拌均匀的骨料里，加环氧胶结料的同时搅拌锅不停转动，直到搅拌充分均匀。成型后室温自然养护。

1.2性能测试方法

⑴砂浆的抗折强度、抗压强度参照GB《水泥胶砂强度检测方法》进行。

⑵粘结抗折试验采用40mm×40mm×160mm的水泥胶砂试件（水泥胶砂试件已达28d强度，其抗折强度约为11.5Mpa）折断后粘结新砂浆制作成一体，测试新老砂浆粘结抗折界面破坏情况。

⑶收缩性能试验采用100mm×100mm×100mm的试件，参照《灌浆用膨胀砂浆竖向膨胀率的测试方法》。试件成型后室内（20℃）自然养护，在30S内记录百分表读数为初始长度。

⑷耐磨试验较为复杂，本试验使用水泥胶砂试件（40mm×40mm×160mm）来测定其单位面积磨耗率。以确定其耐磨性能的好坏。论文发表。磨耗面为40mm×40mm，每个试验样品磨耗10分钟，称量磨耗前后的质量损失，每次做三个试件，取平均值

2.试验结果及分析：

2.1砂胶比对环氧砂浆性能的影响

砂胶比对环氧砂浆的工作性和力学性能均会产生显著的影响。环氧胶结料的需求量取决于砂粒间的空隙率和砂粒总表面积的大小。若砂胶比过大，环氧胶结料数量不足，则砂浆拌合物的性能难以保证，若砂胶比过小，则导致砂浆收缩大，易渗胶。骨料的级配固定，环氧胶结料各组分配合比固定，选定几组不同的砂胶比做对比试验，测定砂胶比对砂浆基本性能的影响。砂胶比对砂浆基本性能的影响见表一。

表一砂胶比对砂浆基本性能的影响

从表一可知：随着砂胶比的增大，抗折、抗压强度均提高，但在砂胶比较小时砂浆太粘，不容易成型，且胶结料容易渗出，工作性差；随着砂胶比的增大，和易性逐渐变好，但太大时因为砂浆太干，不易振捣，工作性变差。当砂胶比为6：1或5：1时，和易性好，抗折、抗压强度均较高。故综合考虑工作性和力学性能，采用6：1或5：1砂胶比比较适宜。

2.2骨料的级配类型对环氧砂浆性能的影响

环氧砂浆组成材料中，矿质集料起骨架作用，其中小颗粒集料填充大颗粒的空隙。环氧胶结料包裹在所用集料的表面并填充在集料空隙中，在环氧砂浆硬化前，环氧树脂胶结料起润滑作用，赋予环氧砂浆拌合物的流动性，以便施工；在砂浆硬化后起胶结作用，把集料胶结成为整体，使起产生强度。因此集料质量的优劣，对环氧砂浆各项性能影响很大。而集料的颗粒级配是评价集料质量高低的重要指标，本文将最大密度曲线理论引入环氧砂浆集料的选择中，研究了骨料的级配情况对环氧砂浆找到了比较合理的集料配比。参照树脂混凝土有关文献资料。本文选取了最大密度理论公式p=100(d/d)n中n=0.3（细集料比较多）两种级配类型，固定环氧胶结料各组分配比，固定砂胶比作对比试验，测试其对环氧砂浆基本性能的影响见表二。

表二骨料的级配情况对砂浆基本性能的影响

由表二可知：不同砂胶比的情况下，骨料级配类型为n=0.65时的抗折强度和抗压强度均低于骨料级配类型为n=0.3时的情况，而其和易性均优于骨料级配类型为n=0.3时的情况，通过上述试验研究知：无论是骨料级配类型为n=0.65或者骨料级配类型为n=0.3时的情况，抗折强度和抗压强度均较高，从而验证了将最大密度曲线理论应用到环氧砂浆的制备中的正确性和应用性。

2.3环氧胶结料的强度对环氧砂浆强度的影响

不同强度的胶结料对环氧砂浆的力学性能会产生较大的影响，本文选取三种不同强度的胶结料作对比试验，选取砂胶比为4：1，骨料级配类型为N=0.3时的级配情况。环氧胶结料的强度对环氧砂浆强度的影响见表三。

表三 环氧胶结料的强度对环氧砂浆强度的影响

从表三可知：随着环氧胶结料抗拉强度的提高，环氧砂浆的抗折、抗压强度均成正比例提高。从而说明要获得较高强度的环氧砂浆也可以通过提高环氧胶结料的强度的方法达到。

3.环氧砂浆综合性能

水泥混凝土路面局部破损快速修补材料应满足：抢修时限时的强度应不小于规定的指标要求，即抗折强度≥3.5Mpa，抗压强度≥20Mpa；修补材料自身路用性能及其与老砼的界面粘结性能满足修补要求；耐磨性高；收缩小，后期性能稳定等。综合上述各影响因素，选取优良配方，研究其各龄期的强度发展情况、粘结性能、收缩性能见表四-表六。

表四 环氧砂浆各龄期强度发展情况

从表四可知:无论是抗压强度，还是抗折强度，上述配方的环氧砂浆在成型后的数小时内，强度发展均很快，其5h抗折强度就达到13 Mpa，而抗压强度也有26 Mpa以上，已满足开放交通所要求的“最小”强度指标要求；其1d的强度就达到了总体强度的85%以上，3d的强度基本发展完全，后期强度发展较为平缓。其抗折与抗压之比仅为1：3或更小，说明该材料具有良好的塑性，这对改善水泥砼路面不强后是极有利的。

表五 环氧砂浆粘结抗折情况

从表五可知：粘结抗折试验时，抗折破坏均未发生在界面处而发生在本体，破坏时界面粘结仍然良好，而本体具有较高的强度，由此说明此材料对粘结界面有良好的粘结效果。

 1/2    1 2 下一页 尾页