国内水泥混凝土路面修补材料研究现状
混凝土材料在工程中应用广泛,具有操作简便、价格低廉和绿色环保等特点。在此基础之上,为了延长混凝土的使用寿命,降低成本,目前国内外对混凝土的修复材料和修复方法研究方兴未艾。
目前国内外对水泥混凝土路面微裂缝修补专用材料的研究较少,特别是针对微裂缝的修补材料更是鲜见。目前类似的研究成果主要有四类:
(1)水泥混凝土路面、桥面铺装、大坝和建筑构件等混凝土裂缝的修补材料
(2)水泥混凝土路面修补材料或其它混凝土构件修补用砂浆或混凝土;
(3)新型粘接砂浆;
(4)设备安装用灌浆料。
混凝土路面等混凝土结构裂缝修补材料主要应用于表面裂缝的修补,尤其是微裂缝(小于1mm)的修补,目前主要的修补材料有环氧树脂、聚氨酗、甲基丙烯酸甲酿、酚醛树脂、水玻璃和乳化沥青等材料,以化学浆材类居多,且化学浆材在工程中应用由来已久,如桂、粤、湘部分公路修复工程的路基加固防渗中使用了水玻璃。化学浆材常含有一些有毒害作用的化合物,不利于环保。且化学浆材价格昂贵,如在水泥混凝土路面中应用势必造成过高的成本。再则混凝土路面的小于1mm的微裂缝一般不做处理或使用砂浆抹而即可,因此化学浆材在水泥混凝土路而裂缝修补中应用较少。
修补砂浆或修补混凝土主要应用于混凝土路面或混凝土构件的较宽的裂缝修补和表面缺陷修复,防止混凝土进一步被破坏。修补砂桨(泥凝土)的主要特点是粘接力强、抗渗性好、耐久性优良和造价低廉。目前修补砂浆(混凝土)主要是指聚合物改性的砂浆或混凝土。例如日本广泛应用聚合物改性水泥材料对混凝土进行修补;丁苯胶乳改性的水泥混凝土已成为加拿大和美国修复桥梁用的标准建筑材料。在国内,天津大学的单茹芳、同济大学的张纯禹等用聚合物改性水泥的方法研制出用于用于水泥混凝土路面和混凝土构件修补的新型砂浆,并提出研制修补砂浆的基本方法。而在聚合物种类研究方面,同济大学的王茹、王培铭,长安大学的申爱琴等研究了聚丙烯酸乳液对水泥浆体力学性能、粘接性能等的影响;同济大学的姚红云,重庆交通大学的梁乃兴等研究了丁苯对水泥浆体的工作性能、力学性能和耐久性能等的影响;同济大学的钟世云等研究了苯并乳液对水泥砂浆抗渗性能的影响;浙江大学的钱小倩等研究了聚醋酸乙烯乳液对水泥砂浆变形力学性能和粘接性能等的影响.虽然修补砂浆具有良好的工作性能、粘接性能和耐久性能,但是由于粒径的限制,在裂缝修补方面主要用于至少大于3mm的裂缝,宽度过小的裂缝使得修补砂浆的灌入难以饱满且容易分层、淤塞,使其应用范围受到限制。
新型粘接砂浆主要用于建筑工程,由于使用了超塑化剂和聚合物对水泥的改性,其相对于普通水泥砂浆而言具有更优良的粘接性能和工作性能。如重庆大学的谢厚礼在水泥砂浆中掺入聚丙烯酸醋乳液、乙烯腑酸乙烯醋共聚物等聚合物,制得了具有更好和易性、更大的粘结强度和更耐久的新型粘结砂浆。
设备安装用灌浆料主要应用于地脚螺栓的锚固,设备基础混凝土的二次灌注,以及钢筋混凝土构件的表面缺陷修补。灌浆料在性能上主要强调高流动性、收缩变形小甚至略有膨胀、抗压强度高和凝结硬化快等.如西安建筑科技大学的桑国臣等利用高效减水剂、膨胀剂和石英砂等外掺料研制出高流动性、收缩小的水泥基复合灌浆料。
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