高聚物材料在道路与桥梁工程施工中的应用价值分析

吴辰龙+吴迪

摘 要：科技飞速发展，新材料越来越多应用在道路与桥梁工程施工中。新材料性能突出，开始替代传统材料，尤其高聚物材料应用在道路与桥梁建设中，逐步改进当前材料。文章详细分析高聚物材料，系统性阐述其优越性能，目的即促进高聚物材料应用在道路与桥梁工程中。

关键词：高聚物材料；道路；桥梁；工程施工

道路与桥梁交付使用后，受人为和自然因素影响，尤其交流运输量增加，另外，设计施工存有缺陷，道路与桥梁使用性能降低，出现不同程度破损，主要包括裂缝、脱空、地基软弱。新建筑材料、建筑改性剂应用于建筑工程实践中，作用重大。新高聚物材料开始普遍应用在道路与桥梁工程工程施工中。新建筑材料性能优越，受建筑单位青睐。对路基破坏与面层破坏，国内外已有诸多研究，成果颇多。笔者系统介绍新材料性能和应用，为相关研究提供参考。

1 高聚物材料

高聚物材料多应用于建筑领域，并开始应用于道路与桥梁工程施工中，主要構成部分为高分子质量的化合物，当前高聚物材料主要是高分子基复合材料，包括橡胶、纤维、胶粘剂等。高聚物材料的出现及应用，协调传统建筑材料，应用于道路与桥梁工程中，高聚物材料应用下，凸显其独特性能优势，当前高聚物材料特点多，即易加工、重量轻、美观、实用、耐腐蚀性，新高聚物材料品种多，常见于各类产品包装。

2 高聚物材料在道路与桥梁工程施工中的应用

2.1 土工布在道路与桥梁工程施工中的应用

土工布构成材料为高分子聚合物，是土木合成材料的一种，具有透水性。该材料还具有多孔隙透水性，埋入土壤，吸收水分，沿平面传输排放。土工布可有效避免渗透和渗透变形，普遍应用于水力工程中。土工布当前多应用于路面排水设施上，也常用于遂洞、挡土墙衬砌后的排水系统中。土工布要注意布设要点，在堤坝或者边坡布设时，需沿坡平面渗透通过，以确保土工布下土粒稳固。土工布材料置于两材料间，避免不同材料彼此渗透。路面基层和土基间铺设时，土工布可阻断土壤间毛细作用，避免路面翻浆。土工布材料具有较强抗拉能力与抗变形能力，路面结构层采用土工布材料，可分散荷载或应力。土工布应用下，软基处理效果良好，应用在修筑加筋挡土墙与桥台上，效果明显。土工布应用于道路边坡与泥石流工程中，起良好防护作用。

2.2 高聚物改性水泥混凝土在道路与桥梁工程施工中的应用

2.2.1 聚合物浸渍混凝土在单体浸渍液中浸泡硬化的混凝土，以加热或辐射形式，使侵入单体混凝土发生聚和反应，形成统一整体。该高聚物改性水泥混凝土优点多：良好的高强度、突出的抗冻性与耐腐蚀性。不足之处为耐热性较差，遇高温易分解，工艺设备成本高，设备操作复杂性高，不利普遍推广。当前该高聚物改性水泥混凝土，往往应用于耐高压容、原子反应堆、海洋深处构筑物中。

2.2.2 聚合物胶结混凝土完全用聚合物作胶结材，聚合物多是各种单体或树脂。该聚合物胶结混凝土优点多，轻质、高强、超强抗拉性与抗渗性，抗冻性与耐久性强于传统建筑材料，普遍应用于道路及桥梁工程中。聚合物与集料间具有很好的粘附性，为避免路面发滑，以硬质石料作混凝土路面抗滑层。

2.2.3 聚合物水泥混凝土往往由聚合物乳液、水泥、滑料按照一定配比调制而成。该聚合物硬化同步水泥水化，集合矿质，形成一个整体。聚合物水泥混凝土短时间内达到强度，其抗拉性与抗折性较高，耐磨性与耐久性极强，材料干缩性较小，易于现场制作。材料具有较高防水性与防蚀性，多应用于混凝土结构、灌浆工程、工业厂房地面，这些材料应用在混凝土路面、桥面铺装层中可快速修复。

2.3 裂缝修补材料、嵌缝材料在道路与桥梁工程施工中的应用

国内水泥混凝土路面里程不断增加，研究水泥混凝土路面裂缝修补材料成为热点。裂缝修补材料、嵌缝材料均属于胶粘剂，多应用于构件接缝、嵌缝结构、裂缝结构中。嵌缝材料与裂缝修补应用下，产生良好的粘结力与拉仲率，应用于道路桥梁中，自身良好的低温塑性与耐久性得以有效发挥。

2.3.1 高性能混凝土在许多工程项目中功效大，尤其道路桥梁充分应用这种材料。环氧树脂是修复材料过程成分之一，当前修补材料主要是环氧树脂、环氧化烯烃。修补水泥混凝土路面时，多使用环氧树脂，但这种材料有一定缺陷，延仲低、脆性大、耐久性弱，以添加改性剂来改进性能。往往将低分子的液体改性剂、增柔剂应用在杂货实践中，以改进延仲性、耐久性、刚韧性。环氧树脂的物理机械、电绝缘性，使用工艺比其他热固性塑料更具优势，可制成涂料、浇铸料、模压材料等，广泛应用于国民经济各领域。

2.3.2 烯烃类裂缝修补材料往往由烯类聚合物依照配比制成，当前这种材料主要包括以高分子聚合物作胶粘剂、以预聚体或烯类单体作胶剂。该裂缝修补材料固化迅速，应用户外几分钟达到最佳性能，往往经过24～28h才能达到最大抗拉强度，尽管材料具有良好的气密性能，但造价昂贵，无法推广应用。

2.3.3 聚姜溯旨胶液中的主要构成材料为多异睛酸脂、聚氦基甲酸酷，该高聚物可制备两组，以固化弹性，材料黏附性好，具有良好的抗气候老化性能，配合混凝土应用，无需打底，当前这种高聚物材料常见于道路与桥梁的嵌缝密封工程中。

2.3.4 硅橡胶是一类高聚物嵌缝材料，抗氧化性和柔韧性好，不易发生形变，因价格昂贵，不能推广应用，常应用于暴露表面、细小多孔的接缝中。硅橡胶无味无毒，不畏高温、抵御严寒，三百摄氏度和零下九十摄氏度时，不改变原有强度与弹性。硅橡胶化学稳定性、电绝缘性、耐光抗老化性好。因为性能突出，在现代医学中作用重大。

2.3.5 氯丁橡胶嵌缝材料应用于道路、桥梁工程中，利用良好的粘结性，顺利施工。该嵌缝材料主要由氯丁橡胶和丙烯系塑料构成，在调配中添加增塑剂、增韧剂、增硫化剂，还添加相应比例的填充剂与防老剂，方能具备良好的粘稠性。

3 结语

在道路与桥梁工程中，高聚物材料具有极大的应用价值，应用前景广泛。总之，高聚物材料应用下，有效凸显性能，为充分发挥这种优势，根据道路及桥梁施工，选择相应高聚物材料，科学运用。文章研究虽取得一定进展，但受实验条件限制，许多层面尚需完善，需深入研究。

参考文献

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