ZB－X02型混凝土快速修補材料簡介及應用

1 產品簡介

為適應現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合鄭州市錦源交通科技有限公司共同承擔了鄭州市科技公關項目“水泥基早強快凝材料的研制”，經過近兩年時間的努力，終于研發出名為ZB－X02型混凝土快速修補材料。此材料已通過鄭州大學材料研究所的檢測鑒定，并成功應用于通安公司橋梁伸縮縫的維護。

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、高強纖維及精選骨料構成，為高分子改性水泥基復合材料，既有水泥基材料的耐久性，又有聚合物材料良好的內聚力和柔韌性，并具有補償收縮的特性。

2 主要性能指標

如表1。

3 實際應用情況

表1 ZB－X02型混凝土快速修補材料的主要性能指標

按照河南省高速公路監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護段進行了橋梁伸縮縫的現場維修試用，共進行4次對比實驗，取得很好的效果。

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

第三次實驗調整了材料配方，使修補材料具有早期微膨脹性能，膨脹率控制在0.01%～0.05%，以彌補材料凝固時的干燥收縮，降低收縮裂縫風險。同時加入一定量的5 mm～20 mm的連續繼配骨料,現場取樣試塊4小時抗壓強度達到40 MPa，也滿足開放交通的要求。但通車后也出現了兩條寬度約為0.2 mm的橫向貫通縫，分析原因認為，主要是粗骨料加入時隨意性太大，加量沒有達到要求。特別是最后兩盤拌和時，骨料明顯偏少，致使澆注體上下不同質，漿體固化時產生應力集中，受重型車輛沖擊時易產生細微裂縫。

第四次實驗嚴格按照設定的骨料比,料：石子=1 000：800拌和攪拌，現場取樣試塊4小時強度為38 MPa，也滿足開放交通的要求，通車后沒發現有裂縫出現，同時新澆注體與原混凝土結合緊密，粘結牢固。

4 與其他廠家材料的對比優點

4.1 早期強度高、后期強度不倒縮

ZB－X02型快速修補料具有較高的小時強度，多次實驗表明，其4小時強度穩定在35 MPa以上，滿足快速開放交通的要求。同時因為材料中復配有特殊的膠凝材料，使其后期強度持續增長，避免了一般快硬材料強度倒縮的通病。

4.2 不收縮、微膨脹

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

4.3 優異的耐久性

經高分子聚合物改性后，ZB－X02型快速修補料集中了無機材料和有機材料的優點,材料具有適宜的力學強度和較好的柔韌性，對公路車輛的頻繁荷載有良好的適應能力，同時抗滲性能優異，增強了其耐久性。

4.4 高耐磨性

ZB－X02型快速修補料中的高強纖維及高聚物除了使其柔韌性增強，提高其抗疲勞能力，控制裂縫出現外，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，施工方便

ZB－X02型快速修補料的凝結時間可以根據現場需要控制在20～60 min，都能達到4小時強度大于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，無需現場振搗即可自密實，施工非常方便。

5 路面快速修補的優點

1）快速修補路面能在短時間內開始交通。

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，機械攪拌均勻（約5～8 min），修補厚度不超過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護。3）當混凝土或砂漿達到設計強度70%以上即可通車使用。