论水泥混凝土路面养护中的快速修复技术

张步云

【摘 要】随着公路建设里程的增加，路面养护的工作量也日益增加，本文主要是针对水泥混凝土路面养护过程中，采用快速修复技术的施工工艺和方法进行了探析，希望以此提高公路的使用寿命。

【关键词】快速修复技术；水泥混凝土路面；养护

随着改革开放的进一步深化，我国的综合国力随之逐渐增强，近些年来，在国家社会和经济的高速发展的背景影响下，在很大程度上也促进了社会交通运输业的快速发展，这就为道路和桥梁的建设发展带来了发展的机会与动力。但是在道路和桥梁的养护过程中，修补的时间越短，就能越快速通车，给居民出行造成的困扰就越少，因此，做好快速修复技术的施工至关重要。

1 快速修复技术的提出

在水泥混凝土路面使用的过程中，人们发现在20世纪90年代和21世纪初期修建的一些水泥混凝土路面随着运输量的增强，并且缺乏有关设计方法、材料选择、施工技术、施工质量的监督和控制，这些路面在开始使用后的3～7年都出现了不同程度的变形、断裂甚至损害。但是路面作为非常重要的交通设施，当它们发生破坏时，很多时候无法完全封闭交通。因此，快速修复技术就应运而生，并且在现实生活当中得到了广泛地应用。

2 水泥混凝土路面的快速修复技术

我国现阶段使用的水泥混凝土路面的快速修复技术是采用质量良好的水泥基材和高成本的聚合物混凝土，另外还可能添加一些适合的外加剂，降低混凝土的凝固时间，提高混凝土的强度，使路面在施工完毕后的4～7天之内就可以通车投入使用。虽然添加外加剂之后，混凝土的凝固周期降低，但是在实际生活中，道路或者桥梁停止使用一天都会为交通带来极大的不便利。因此，对道路或者桥梁进行的快速修复的时间越短，投入使用时间越快，对交通的影响越小。

2.1 水泥在快速修复中的应用

水泥是混凝土的组成材料中活性最强的一种组成成分，施工过程中对水泥的选择和正确的使用方法是能够达到优质的混凝土材料的关键步骤。在快速修复技术当中，国外常常选择采用快凝或快硬水泥，同时除了生活当中常用的早强水泥和添加了外加剂的水泥之外，许多新型的水泥也在开发和利用。在日本最常用的是调凝水泥，这种水泥最大的优势就是它的终凝为15min，而普通的硅酸盐水泥的凝结时间为190min。由此可见，日本采用的这种调凝水泥应用在道路和桥梁方面的建设是相当合适的。除此之外，当这种水泥和其他材料所拌制成的砾石混凝土中加入0.3%的缓凝剂之后，砾石混凝土的初凝时间大约为40 min，相比普通混凝土的五个小时的初凝时间，其初凝时间是相当短的。对于调凝水泥的强度，日本经过长时间的研究和反复的实验，最终该水泥的抗弯强度达到4.1MPa，抗拉强度达到2.5MPa。把此类调凝水泥应用到道路和桥梁的快速修复技术中，可以在12 h之内完成修复工作，使交通恢复到正常通行的状态。在美国广泛使用的水泥是一种叫“派拉蒙特”的混合水泥，应用这种水泥拌制出来的混凝土一天的时间抗压强度就可以达到13.4MPa，4个小时内抗弯强度为3.4MPa。在28 天之后，混合水泥的抗压强度为82.7MPa。由于派拉蒙特的这些优点，它被广泛地应用在美国的道路和桥梁的修复工程中。在纽约州使用派拉蒙特混合水泥在桥梁的接缝修复工程中，在12h后桥梁就可以正常的使用了。肯塔基州的巴克利地方机场，机场的跑道出现了破损，应用派拉蒙特混合水泥，仅5h就可以使机场进入正常的使用状态。

2.2 混凝土的配合比在快速修复当中的应用

混凝土的配合比是指对混凝土的组成成分按照一定的比例进行混合及搅拌，用最少的成本使混凝土达到工程所需的材料性质。在我国最多采用的是体积配合比的设计方法，首先需要确定水泥、细集料和粗集料的比例，然后在按照预先设定好的水灰比加入水，使混凝土达到工程要求的和易性等性质。随着混凝土的配合比逐渐被应用到施工现场，混凝土的配合比技术也在逐渐增强。例如：利用现代先进、科学、发达的计算机技术来进行混凝土配合比的设计和计算；在设计混凝土的配合比的过程当中，适当添加一些外加剂来提高混凝土的性质；加强对混凝土的配合比的研究，通过配合比的设计调节混凝土的性质。相关研究学者应进一步加强混凝土的配合比设计的研究，在其他研究学者成功的基础上，加强混凝土配合比理论的研究和实验，通过混凝土的配合比，更准确地预测混凝土的和易性、强度以及耐久性等性质。专家应该研究出混凝土配合比的设计系统，以便于施工方利用混凝土的配合比设计系统，根据施工现场的实际要求、现实生活环境以及相关法律法规等因素，更加高效地、快速地确定混凝土的配合比，用最低的成本、最高的质量来完成道路与桥梁的施工及修补。

2.3 外加剂在快速修复技术中的应用

有时为了满足特殊工程的需要，提高水泥混凝土的使用质量，提高或者降低水泥混凝土的凝结时间，避免水泥混凝土被强酸或者强碱等物质腐蚀，提高水泥混凝土的和易性等，通常在混凝土搅拌之前或者搅拌过程当中，在混凝土内加入化学外加剂。在使用过程中，混凝土的外加剂有很多种，还有许多类型的混凝土正在处于研发中。在道路和桥梁的施工或者修复过程中，外加剂的应用尤为普遍。在快速修复技术当中，使用最多的外加剂有促凝剂和早强剂，它们可以加快混凝土在制成初期的强度增长，降低混凝土的凝结时间，其中氯化钙就是一种最常用的促凝剂。在氯化钙被广泛使用的过程当中，人们发现氯化钙会腐蚀混凝土内的钢筋构件，因此，人们开始使用硫酸盐、甲酸盐、硝酸盐等一些不含氯化钙的促凝剂。早强剂在施工使用过程中，可以促进水泥混凝土尽早的达到施工使用的标准强度。使用早强剂不仅可以保证道路和桥梁的工程质量和工程的耐久性，还有助于加快道路和桥梁修补工程的速度，使道路和桥梁能够尽早恢复到正常使用的状态，减少因道路和桥梁损坏而造成交通阻塞的时间。除上述之外，通过实验研究表明，如果在水泥混凝土当中添加钢结构、木材、碳等一些纤维材料，可以有效防止水泥混凝土的开裂破坏，降低水泥混凝土的变形程度，减少混凝土的收缩和渗透能力，提高混凝土的强度。另有研究表明，把纤维等材料作为道路和桥梁的维修材料使用，可以显著提高道路、桥梁材料的力学性质及物理性质。

3 结语

由于我国经济的不断发展以及国科技水平的不断提高，公路养护的快速修复技术已经得到了很大的进步。基于这种情况，相关人员应当在具体的施工过程中不断改进及优化快速修复技术，同时进一步增强路面的强度，进而减少损坏情况的出现。同时，政府必须加强对快速修复技术的重视，加大投资，以提高水泥混凝土路面的建设质量。

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[责任编辑：薛俊歌]