Sx-1型水泥砼表面修复材料及修复方法
【专利摘要】本发明公开了SX-1型水泥砼表面修复材料及修复方法。SX-1型水泥砼表面修复材料由JB102型水性树脂、填料组成；填料为花岗岩粉剂或0.5～1mm石英砂、玄武岩石屑、玄武岩石屑和级配砂；修补工艺为将等修补的路面冲洗干净，但表面不能有积水；根据修补厚度的不同，调整JB102型水性树脂的固化时间，根据配合比加入填料A或填料B或填料C；喷涂，用钢丝刷在未固化的修补材料表面划出深度为0.5～1mm的划痕，增加修补材料的粗糙度及构造深度，防止表面过于光洁，给车辆行驶造成危险；进入养护期一小时至六小时。本发明的有益效果是提供一种特有的抗冻、盐蚀水泥砼路面超薄层的快速修复材料及修复方法。
【专利说明】sx-1型水泥砼表面修复材料及修复方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于路面材料【技术领域】，涉及SX-1型水泥砼表面修复材料及修复方法。
【背景技术】
[0002] 道路是我国现代化建设的重要基础设施，是一种线形工程结构物，由于道路常年 反复承受着车轮的磨损、冲击，遭受暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等自然因素的侵蚀破 坏，再加上近年来道路交通荷载的重型化、交通流的渠道化、交通密度的增大、行车速度的 提高等众多因素的影响，很多公路路面使用性能已经开始逐渐衰减，如路面破损、承载能 力、抗滑能力等的急剧恶化，使得公路渐渐不能为车辆提供一个快速、安全、舒适的服务，而 且还增加了车辆的运行费用，加大了行车的危险性，缩短了路面的使用年限，影响了道路的 服务能力，阻碍了交通运输效益的发挥。
[0003] 水泥混凝土路面作为一种高级路面结构形式，以其强度高、稳定性和耐久性好、耐 高温、耐磨耗以及养护费用少等优点而得到了广泛的应用。目前世界上，无论是发达国家， 还是发展中国家对水泥混凝土路面的修筑技术都一直在进行研究和总结。我国在20世纪 80年代以前，公路路面一直以黑色浙青混凝土路面为主，由于我国浙青资源有限，浙青含蜡 量高，用于重交通的道路石油浙青大量依靠进口，20世纪90年代以来，交通部提出了"黑白 并举"的路面发展战略，对发展水泥混凝土路面又采取了"因地制宜，积极稳妥，确保质量， 加快发展"的16字方针，水泥混凝土路面的发展速度明显加快。1970年底，我国仅有水泥混 凝土路面200公里；到2012年底，全国公路水路交通运输行业发展统计公报报道，全国有铺 装路面和简易铺装路面公路里程279. 86万公里，水泥混泥土路面约占其中59. 1%的份额。
[0004] 水泥混凝土路面通车3至5年，路面表面有时会出现磨光和露骨现象，尤其是耐磨 性较差的粗集料、强度不高的水泥和混凝土。冬季除雪路面撒盐等情况下，路面表面磨损较 为突出，严重时路面层状剥落，影响路面的使用功能。有的路面因粗集料脱落，或施工时局 部振捣不到位，含有土块或其它杂质等原因，分布于路表面，造成路面坑洞现象，还有路面 板角的断裂等。对这种损坏形式如不加以控制和维修，会造成路面的进一步损坏，大大增加 今后的维修成本，并影响行车安全，易造成行车事故。由于我省独特的地理自然环境，早期 修建的白色路面已陆续进入破损期，新建路面的早期破坏也相继发生。
[0005] 然而，对于这些道路水泥混凝土工程的缺陷，客观上不允许按照常规的方法进行 修补。实际中通常是要求在不停止交通运营的情况下进行修复，也可能是白天交通运营，夜 间进行修复工作，或者是在交通运营封闭几个小时内进行修复工作，应该说这是在当前国 民经济的迅猛发展和交通量的急剧增加的局面下，社会对公路部门路面维修提出了快速修 补的要求。因此，深入开展水泥混凝土快速修补材料的研究，对于提高水泥混凝土路面的维 修理论和工程实践水平，具有重要的经济社会效益和广泛的应用前景。
[0006] 水泥混凝土路面损伤的分类与原因分析如下。
[0007] 表面裂缝：损伤原因主要为混凝土早期过快的失水干缩和碳化收缩。贯穿裂缝： 损伤原因主要为水泥混凝土在凝结硬化过程中，干缩、热缩、收缩应力，路基处理不均、路基 强度不足与基层水稳定性不好，水泥安定性不良，水泥混凝土强度不足，或板块内活性骨料 发生碱集料反应等。板角断裂。填缝料失效及接缝板碎裂：填缝料因老化、脆裂、变形等而失 效，因填缝料的失效而导致接缝产生空隙，被泥砂、石屑等杂物侵入成为板块的伸缩障碍。
[0008] 路面损伤：板面起皮、剥落，路面的起皮和脱落即水泥混凝土路面表层上下脱开。 板面浅层内所发生的病害称为起皮，另一方面是坑槽孔洞水泥混凝土路面板表面有局部破 损，形成有一定深度的洞穴，称为孔洞。面层骨料局部脱落而产生的长槽称为坑槽，还有板 角和账缝、缩缝边缘的损坏。混凝土路面孔洞：坑槽形成的原因主要由于砂石材料含泥量过 大，混凝土内有泥土或杂物所至。混凝土路面的麻面露骨现象：由于水泥混凝土表面结合料 磨失造成成片或成段地呈现过度的粗糙称为麻面。路面混凝土保护层脱落形成骨料裸露称 为露骨。麻面主要是由于混凝土施工时遇雨所致。露骨主要是混凝土表面灰浆不足，泌水 提浆造成混凝土路面表层强度不足。混凝土路面的松散：水泥混凝土路面由于结合料不足 或失效，成片或成段地呈现过度地粗糙和砂石材料分离的现象称为松散。松散主要是由于 砂石含泥量较大，水泥质量较差或用量较少，混凝土强度不足引起。混凝土路面的磨光：水 泥混凝土路面磨成光面，其摩擦系数已下降到极限值以下，磨光的主要原因是由于水泥路 面水泥砂浆层强度低，水泥等原材料耐磨性差。路面使用时间较长也会发生磨光现象。填 缝料损坏：混凝土接缝内无填料，填料破损，缝内混杂砂石称为填缝料损坏，由于各种原因 混凝土路面产生的裂缝，需要良好的灌缝材料。填缝料损坏主要是由于填料脆裂、老化、挤 出与板边脱离造成。质量较差的填缝料，短时间内就会发生填缝料损坏现象。
[0009] 板块损伤：脱空、板块活动；因填缝失效和贯穿裂缝等原因造成雨水透过路面，浸 入基层和路基。路基及基层耐水性差，在水的作用下软化，强度下降，导致支撑力不均匀，在 行车载荷的影响下导致路面板与基础部分脱空。板块拱起：接缝功能消失。传力杆失效：板 块中传力杆失效而导致传递载荷的能力减弱或消息，引起接缝一侧板上产生裂缝或碎裂。 错台：因路基下陷或唧泥等原因引起路基高度的变化，在接缝或裂缝处的路面形成台阶。
[0010] 研究路面损伤修补技术，包括选择修补材料与修补工艺两方面。选择好修补材料 是路面修补技术的主导工作，而修补工艺则会因为路面损伤环境、损伤种类的不同而不同。
[0011] 水泥混凝土路面快速薄层修补技术有着巨大的应用前景和现实意义。但由于国内 外工程界对于新老混凝土粘结面工作应力状态和界面粘结疲劳性能等基础理论研究还不 完善，没有形成一套完整的理论体系和设计方法，也没有制定出一套统一的设计和施工规 范，对试验路和实体修补工程中出现的某些现象和破坏原因还不能做出合理的解释。例如， 车辆荷载和水的循环作用对路面长期的影响，路面薄层修补设计指标的确定，各种设计参 数的选取等。因此，目前还无法大规模推广水泥混凝土路面快速薄层修补技术，以致错失了 一些水泥混凝土路面早期修补的时机。
[0012] 对寒冷地区大量使用除冰盐（或融雪剂）所造成的路面表面损坏，我国进行的研 究较少，仅有新疆交通部门1998年开始引进国外技术并应用于当地的路面表层修补，取得 了良好的效果，并逐步开始将此技术本地化。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提供SX-1型水泥砼表面修复材料。
[0014] 本发明的另一个目的是采用SX-1型水泥砼表面修复材料对路面进行修补的方 法。
[0015] 本发明所采用的技术方案是SX-1型水泥砼表面修复材料，由JB102型水性树脂 (胶粘剂）、填料A或填料B或填料C组成；
[0016] 其中：填料A为花岗岩粉剂或0? 5?1mm石英砂，用于1?2mm极薄层修补；填料 B为玄武岩石屑，用于2?5mm较薄层修补；填料C玄武岩石屑和级配砂，用于5?20mm较 厚层修补；
[0017] 进一步，JB102型水性树脂和填料A的配比为1 :1. 5。
[0018] 进一步，JB102型水性树脂和填料B的配比为1 :2. 5。
[0019] 进一步，JB102型水性树脂和填料C的配比为1 :3。
[0020] 进一步，还包括颜色调配剂。
[0021]SX-1型水泥砼表面修复材料修补工艺：
[0022] 步骤1 :清理：将等修补的路面冲洗干净，但表面不能有积水；
[0023] 步骤2:拌料：根据修补厚度的不同，调整JB102型水性树脂的固化时间，根据配 合比加入填料A或填料B或填料C;
[0024] 步骤3:喷涂：根据待修补路面厚度的不同，将修补材料涂敷于原混凝土路面，以 拉线为准将路面抹平；
[0025] 步骤4:划痕：用钢丝刷在未固化的修补材料表面划出深度为0. 5?1mm的划痕， 增加修补材料的的粗糙度及构造深度，防止表面过于光洁，给车辆行驶造成危险；
[0026] 步骤5 :作业完成后进入养护期一小时至六小时。
[0027] 进一步，施工温度：15°C以上；风力：3级以下；
[0028] 本发明的有益效果是提供一种特有的抗冻、盐蚀水泥砼路面超薄层的快速修复材 料及修复方法。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0030] 下面对SX-1型水泥砼表面修复材料进行验证；
[0031] 硬化时间试验：试验方法参考《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTJ053-05 中T0516-05贯入阻力法测拌和物凝结时间方法，改动测针平面针头圆面积为20mm2,时间 间隔为lmin。试件制：下部用普通水泥混凝土，上部分别加铺不同厚度SX-1路面修补材料。 当贯入阻力达到30MPa时停止试验。以甲组份即JB102型水性树脂和乙组份即填料A或 填料B或填料C配制的路面表层修补材料的硬化时间如表1所示。
[0032] 表1SX-1路面修补材料硬化时间
[0033]
【权利要求】
1.SX-1型水泥砼表面修复材料，其特征在于：由JB 102型水性树脂、填料A或填料B或 填料C组成； 其中：填料A为花岗岩粉剂或0? 5?1mm石英砂，用于1?2mm极薄层修补；填料B为 玄武岩石屑，用于2?5mm较薄层修补；填料C玄武岩石屑和级配砂，用于5?20mm较厚层 修补。
2. 按照权利要求1所述SX-1型水泥砼表面修复材料，其特征在于：所述JB 102型水 性树脂和填料A的配比为1 :1. 5。
3. 按照权利要求1所述SX-1型水泥砼表面修复材料，其特征在于：所述JB 102型水 性树脂和填料B的配比为1 :2. 5。
4. 按照权利要求1所述SX-1型水泥砼表面修复材料，其特征在于：所述JB 102型水 性树脂和填料C的配比为1 :3。
5. 按照权利要求1所述SX-1型水泥砼表面修复材料，其特征在于：还包括颜色调配 剂。
6. 按照权利要求1所述SX-1型水泥砼表面修复材料修复路面的方法，其特征在于，按 照以下步骤进行： 步骤1 :清理：将等修补的路面冲洗干净，但表面不能有积水； 步骤2 :拌料：根据修补厚度的不同，调整JB 102型水性树脂的固化时间，根据配合比 加入填料A或填料B或填料C ; 步骤3 :喷涂：根据待修补路面厚度的不同，将修补材料涂敷于原混凝土路面，以拉线 为准将路面抹平； 步骤4 :划痕：用钢丝刷在未固化的修补材料表面划出深度为0. 5?1mm的划痕，增加 修补材料的的粗糙度及构造深度，防止表面过于光洁，给车辆行驶造成危险； 步骤5 :作业完成后进入养护期一小时至六小时。
7. 按照权利要求6所述SX-1型水泥砼表面修复材料修复路面的方法，其特征在于，施 工温度：15°C以上；风力：3级以下。
【文档编号】C04B14/14GK104370496SQ201410641343
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】王旭, 付蔚, 高伟, 曾明鸣, 左贵林, 王佳音 申请人:黑龙江省交通科学研究所