寒区水泥混凝土路面剥离病害修复材料研究

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因其具有诸多优点,水泥混凝土在道路路面结构中被广泛应用。但也有较多病害,比如,麻面、露骨、坑槽等表面剥离病害,就是一类常见的病害。这类型病害,不仅会加剧道路的损伤,降低道路的使用寿命,还会造成行车舒适性和安全性的降低。当前,一般的水泥混凝土路面的薄层修复材料存在着成本高、养生时间长、抗冻性能低,以及耐久性差等问题。特别在寒冷地区,大温差、低温及冻融的恶劣环境,要求修复材料具有更优良的性能。因而,开发适用于寒冷地区的水泥混凝土路面表面剥离病害的修复材料十分必要。
  针对水泥混凝土路面的表面剥离病害特点,总结、筛选出几种水泥混凝土路面修复材料,进行工作性、强度、抗冻性能、收缩性能、连接性能以及抗冲击剥离性能分析,提出修复材料的性能要求和评价方法。通过性能对比,筛选出性能较优的配合比,对配合比进行优化调整,使其可以满足寒冷地区水泥混凝土路面修复材料的要求。最后,确定适用于寒冷地区水泥混凝土路面的修复材料。
  研究得出,几种修复材料在流动度达到160±10mm时,JB和PB的抗折抗压强度较高。将二者水泥材料调整为硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥按比例掺配时,JB2和PB2的初凝时间均在45min左右。确定JB2和PB2为基准配合比。
  对JB2、PB2修复材料进行强度、干缩、温缩以及抗冻性能试验。JB2、PB2的前期抗折强度比其它几种修复材料高15%左右;与JB和PB相比,28天抗折强度较低,但也在8MPa以上。JB、PB、JB2、PB2四种修复材料的干缩率接近,均较小,干缩导致修复材料开裂的可能极低。PB2和JB2的温缩系数与混凝土的温缩系数相近,与原混凝土结合后的修复层不会发生过大的温度应力。同时,研究得出JB2和PB2的经过30次冻融循环后,剩余强度仍可以达到对比组的40%以上,抗冻性能优良。
  通过分析不同界面处置方法发现,可采用拉拔试验、粘结抗折强度试验评价其粘结效果。研究得出,采用环氧树脂作为界面剂时,修复材料的粘结抗折强度较高,比无界面剂和水泥净浆作为界面剂的粘结抗折强度分别高出25%、10%。通过设计的冲击剥离试验评价修复材料性能,研究得出JB2和PB2抗冲击剥离性能优良。
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