隨著我國公路建設事業(yè)的飛速發(fā)展,等級要求越來越高,標準越來越高,這對水泥混凝土技術提出了更高的要求。
對于水泥混凝土路面,我們一直致力于佳的混凝土配合比設計、采用優(yōu)質混凝土外加劑(尤其是高效減水劑),采用新工藝進行施工,加強混凝土養(yǎng)護,以此來提高混凝土的耐久性。
但是,由于我國氣候分部不均勻,混凝土經常遭受凍融、冰凍、鹽凍破壞。同時大氣中硫化物、酸雨、汽車尾氣等等,污染、腐蝕混凝土,加之重荷載,反復碾壓,混凝土破損比較嚴重。由于受大氣成分及雨水的侵蝕作用,裸露的混凝土通常在3至6個月后開始風化,隨即出現起砂、粉化、片狀脫落、露石子、進而出現凹坑,嚴重影響行車安全。在微生物的環(huán)境里,毛細孔很快會滋生細菌及微生物,繼而腐蝕鋼筋,導致混凝土受到膨脹破壞。對于混凝土修補,由于受專業(yè)技術水平、修補費用影響,基本上很難維修,只能清除打掉,重新施工。但這樣做,必須進行道路封閉,而且混凝土還有養(yǎng)護齡期問題,嚴重影響交通安全。特別是在破損的哪個階段進行修補,是令人非常難以決策的問題。
高速公路經常發(fā)生混凝土破損部位:收費廣場、加油站區(qū)域、伸縮縫、混凝土橋面、混凝土路面。
針對目前高速公路路面存在的問題,從混凝土表面研究入手,通過在混凝土表面涂刷滲透型液體密封硬化劑(混凝土密封固化劑),提高混凝土表面強度、硬度,從而提高混凝土表面耐磨度。通過一次性使用,減少后期維護費用,提高高速公路路面使用壽命。同時,研究該類材料對混凝土表面吸水量的降低,提高混凝土的防水抗?jié)B性,提高混凝土抗凍融循環(huán)問題,提高混凝土耐久性。
眾所周知,混凝土路面在施工過程中,水分、浮漿等比重輕的物料(尤其是粉煤灰)會上返到表面,造成表面水灰比過大,混凝土表面強度顯著降低,遠遠達不到設計要求。混凝土從塑化到固化過程中,多余的水分從混凝土中散失出來,留下的通道也會降低混凝土的性能。如果養(yǎng)護不到位,這個問題會更加嚴重。后期使用過程中,外界的雨水、融雪劑、腐蝕性物質還會從這些通道滲入到混凝土里面,腐蝕、破壞混凝土。秋冬季節(jié),混凝土里面的過量水分會發(fā)生嚴重的凍脹,破壞掉混凝土。
目前,在水泥混凝土公路方面,國家、行業(yè)沒有要求做表面特殊處理。因此沒有標準可依,相應材料更無從談起。但是現在的高速公路要求標準更高,對于這些裸露的混凝土路面如果不加以防護,單靠混凝土自身是無法抵抗磨損和腐蝕的。這個問題必須引起足夠的重視,但是傳統的方法、工藝解決不了這方面的問題,必須采用新材料、新工藝加以解決。
我們曾經嘗試采用膜技術,在混凝土表面涂刷環(huán)氧樹脂、丙烯酸、聚氨酯類涂料,保護混凝土不受外界腐蝕。但是,由于有機類材料都有老化問題、耐磨性問題、以及和基層混凝土的粘接等問題。目前看,這類材料基本上都滿足不了高速公路的特殊需求。
滲透型液體硬化劑(混凝土密封固化劑),廣泛應用于裸露的混凝土地面、橋面、公路。滲透型液體密封硬化劑(混凝土密封固化劑)是一種無色透明的水性液體材料,只在有效滲透深度內改變混凝土表面的硬度和密實度,不改變混凝土平整度,也不具備遮蓋力;炷脸善返钠秸龋伾凹y理取決于基層混凝土的表面效果。
滲透型液體密封硬化劑(混凝土密封固化劑)是用在符合標準的水泥基路(地)面上,和混凝土中的水泥成分發(fā)生化學反應,進行密封強化處理,使原有水泥基(地)面的密實度大幅度提高,達到無塵,耐磨,抗?jié)B等效果。使用過滲透型液體密封硬化劑(混凝土密封固化劑)后,裸露的混凝土路(地)面耐用時間達二十五年以上,基本與建筑物同壽命。
作用機理:滲透型液體硬化劑(混凝土密封固化劑)經有效滲透,在一定深度內,與混凝土中的水泥成分或其他礦物基質材料中的氧化鈣等成分發(fā)生反應,生成雪硅鈣石膠等膠凝物質,填滿原有結構中的空隙,稠化,硬化表層結構,使混凝土中的各成份固化成一堅固實體,從而得到一個致密的整體,有效提高混凝土表層強度、硬度、密度,從而提高混凝土承受重荷載、抗磨損、抗劃傷、降低吸水率、防腐性。
性狀描述:滲透型液體硬化劑(混凝土密封固化劑)是一種水基活性化學物質溶液。無色,無味,無毒,不燃。符合VOC標準及USDA評定,比重大約1.219(20℃)。
產品主要優(yōu)點為:
1.一次性應用一勞永逸,比其他類型的地面保護層更持久。
2.耐磨損,不起塵。
3.與混凝土基層融為一體,不會被劃破或剝落,也不會因潮氣或水浸等原因造成空鼓脫層。
4.施工簡便、快捷,工期短,后期無須維護。
5.綠色環(huán)保,以水為基質,符合VOC標準,無色,無味。
6.施工完畢后,強度對比增加20%,同時達到無塵效果,且表面永遠不再因風化而產生灰塵,以后隨著時間的推移,密封及固化效果逐漸增強。
7.使用一周后,強度、硬度增加40%。
8.使用以后直至一年,其強度提高的倍率可在原來面層的基礎上再次提高2-3倍。
行業(yè)現狀:滲透型液體硬化劑(混凝土密封固化劑)初是從國外進口,在國內使用5—6年后,效果非常明顯,性價比基本合理。近年來,國內涌現出許多生產廠家生產類似材料,價格、性能、用量等差別比較大,而且國家相關標準僅僅是對材料本身進行界定,對于不同工程、不同基層、不同要求、應用后,相應檢測標準還有待國家、行業(yè)今后陸續(xù)出臺進行規(guī)范和管理。
目前國內的相關產品,大都含有一部分有機物質,以增加表面效果,但是物理性能、指標比較低。施工完畢后,二次涂刷一些有機涂膜類材料,增加表面光亮效果,但是這層膜的耐磨性比較差,后期大約2—3個月就會磨損掉。對于要求不高,僅僅是不起灰,尤其是注重成本投入的用戶,選擇這類材料,相對而言,比較經濟。
后續(xù):我們也非常期望同行進一步交流,為我國公路建設事業(yè)提供新材料、新技術、新標準,滿足現代交通行業(yè)的要求。