沥青路面纵向裂缝环氧树脂处理方法

杜源

摘 要

简要分析了沥青路面裂缝存在的形式和纵向裂缝产生的原因，对环氧树脂浆液所需成分进行了说明，通过查阅资料和现场试验确定了环氧树脂黏合液的配合比，重点对裂缝的施工工艺进行了详细说明，最后将环氧树脂处理沥青路面裂缝的进行总结得出结论：环氧树脂处理方法可以恢复路面的整体性和强度，注浆浆液可以渗透到面层甚至土基中对基层进行深度修复，基本可以根治由于不均匀沉降引起的纵向裂缝。

关键词

沥青;纵向裂缝;环氧树脂;配合比;深度灌缝;高压注浆;施工方法

中图分类号： U418.6                        文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.065

0 引言

我们经常会发现沥青路面的出现裂缝的现象，裂缝如果不予及时处理，在车辆荷载和雨水的浸泡下会迅速发展，大大降低行车的安全性和舒适性，缩短了路面的使用寿命，严重者会导致路基塌陷造成无法估量的损失。下面就沥青路面纵向裂缝环氧树脂的处理方法和施工工艺做以简要的探讨。

1 裂缝的形式和分布位置

1.1 裂缝形式

沥青路面裂缝外在表现形式主要有纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝，网状裂缝大多由纵向裂缝和横向裂缝进一步发展形成。

1.2 裂縫分布位置

裂缝出现的位置主要集中在主车道内，超车道较少，硬路肩上很少出现。

2 沥青路面纵向裂缝产生的原因

（1）路基填筑不密实，压实度没有达到规范要求，基层产生不均匀沉降导致出现纵向裂缝。纵向裂缝在高填方、半填半挖段出现较为频繁;

（2）路基填筑时边坡坡度小于设计值，导致路基边坡失稳产生滑坡出现深度较大的纵向裂缝;

（3）填方路基两侧排水系统不完善，雨水侵入或渗入路基，导致路基失稳产生纵向裂缝;

（4）车辆超载行驶，导致路面承受的动载大于荷载极限值导致出现纵向裂缝。

3 环氧树脂黏合液组成成分及配合比

3.1 环氧树脂黏合液组成成分及其作用

环氧树脂黏合液组成成分主要有环氧树脂、二丁酯、乙二胺。

3.1.1 环氧树脂

环氧树脂是指分子结构中含有环氧基团的高分子化合物。

环氧树脂作用：固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定性较好。

3.1.2二丁酯

二丁酯又叫邻苯二甲酸二正丁酯，是一种有机化合物。

二丁酯作用：二丁酯作为环氧树脂的稀释剂，可以降低环氧树脂的黏度，同时增加了人形，可以改善环氧树脂硬脆的弊端。

3.1.3 乙二胺

乙二胺是一种有机化合物，为无色的碱性液体，挥发性强。

乙二胺的作用：乙二胺和环氧树脂发生固化反应，是环氧树脂黏合液的固化剂。

3.2 环氧树脂黏合液配合比

3.2.1 环氧树脂黏合液配合比

环氧树脂黏合液的配合比对黏合质量起着非常关键的作用，二丁酯加入过多后会使环氧树脂黏合液的收缩性明显加大，影响黏合效果;乙二胺加入越多，凝结固化越快，但环氧树脂黏合后呈脆性，大大影响黏合质量，因此现场拌制黏合液时要用计量工具准确计量。根据查阅相关资料及现场调试最终确定环氧树脂配合比为：

环氧树脂：二丁酯：乙二胺=100：10：5

4 沥青路面纵向裂缝环氧树脂处理施工工艺

4.1 施工主要机具

施工之前提前准备好施工机具，主要涉及的机具统计见下表，具体数量根据裂缝处理规模大小确定。

高压注浆机：一种有超高压力不需要气压源，且重量轻，机体重量约为5kg，轻巧便于携带的高压注浆机。

高压止水注浆嘴：又叫高压止水针头，由前段注浆嘴和尾端橡胶套管组成。利用环压紧固的原理，头部设有单向截止阀，可防止浆液在高压推挤下倒喷。环压膨胀部分为橡胶套管，塞入注浆孔中，通过拧紧环压螺栓，压缩橡胶套管，使注浆嘴固定在注浆孔内。

4.2 裂缝大小分析及施工方法选择

第1种：裂缝宽度小于2mm的纵向裂缝，采用环氧树脂注浆的方式;

第2种：裂缝宽度大于2mm的纵向裂缝，采用环氧树脂灌浆和注浆相结合的方式;

4.3 裂缝处理施工工序

环氧树脂处理裂缝时，现场温度气温不低于15℃，不超过40℃。

第1步：封闭交通

按照规定摆放安全标志，并根据施工进度随时移动行车导向牌和施工警示牌。

第2步：裂缝标记及清理

钻工施工前对沥青路面的裂缝进行编号标记，对裂缝宽度、裂缝深度进行记录，并用气泵将裂缝内的杂物清理干净。

第3步：钻孔

采用电钻在距离裂缝10cm范围内沿裂缝方向两侧交叉钻孔，孔距控制在10cm左右，孔与裂缝断面应成45°～60°交角。钻孔时控制钻孔深度，确保孔与裂缝面交叉长度不小于2cm。

第4步：安装高压止水注浆嘴

安装高压止水注浆嘴时将橡胶部分塞入已钻好的孔内，然后用专用的内六角扳手拧紧环压螺栓，使注浆嘴周围与注浆孔之间紧密接触，无空隙不漏浆。在安装注浆嘴时对注浆嘴的橡胶部分和注浆孔进行干燥处理，避免紧固时打滑。

第5步：拌制环氧树脂黏合液

首先，称取一定质量的环氧树脂加热至50～60℃左右，当用铁棒搅动时环氧树脂不粘铁棒，呈液体即可停止加热。环氧树脂加热温度不宜过高，否则后续加入乙二胺后反应太快，影响后续施工。

然后，按照配合比称取一定质量的二丁酯加入环氧树脂中，搅拌均匀。

最后，按照配合比称取一定质量的乙二胺加入环氧树脂-二丁酯溶液中，搅拌均匀。在加入乙二胺后立即进行施工，防止环氧树脂在容器内硬化固结。

注意事项：

（1）每次拌制环氧树脂黏合液的质量不宜超过3kg，避免拌制的浆液过多，未来得及注浆就已发生凝结硬化，造成材料的浪费。

（2）由于乙二胺为具有挥发性的碱性液体，对皮肤有很强的腐蚀性，在使用时应采取防护措施，避免身体受到伤害。

第6步：灌浆

对于裂缝宽度大于2mm纵向裂缝，首先采用环氧树脂黏合液进行灌浆，因为裂缝较宽，如果只采用高压注浆机进行注浆施工速度较慢，因此首先对裂缝进行环氧树脂黏合液灌浆。

環氧树脂灌浆时应从路面高的一侧向低的一侧进行连续灌浆，当裂缝中的环氧树脂黏合液停止下沉，并且溢出裂缝时停止灌浆。

灌浆时应注意：如果裂缝灌浆时间过长，环氧树脂浆液仍然继续下沉，建议停止灌浆，主要原因可能是裂缝深度较大，或者存在漏洞。建议停止一个小时候再进行灌浆，这样前面灌注的浆液经过固结硬化对裂缝或者漏洞起到黏结封堵作用。

第7步：注浆

对于裂缝宽度小于2mm的纵向裂缝直接采用高压注浆机注浆。

将高压注浆机的牛油头与注浆嘴连接，打开注浆开关，将拌制好的环氧树脂浆液加入高压注浆机中开始注浆。注浆压力控制在1Mpa范围内，避免应压力过大对路面结构层产生破坏。当环氧树脂浆液从裂缝和周围沥青面层中溢出时停止注浆。

对于裂缝宽度大于2mm的纵向裂缝，在第5步灌浆完成后，环氧树脂浆液初步凝固但未完全凝固前按照上述注浆步骤进行加强注浆，当注浆浆液从裂缝中溢出时停止注浆。

注浆时应注意：

当一个注浆嘴在注浆时浆液已经从注浆嘴周围的路面缝隙中冒出，但未从纵向裂缝中冒出时，应检查注浆孔是否与裂缝交叉，如果注浆孔未与裂缝交叉，则应重新钻孔。

注浆完成后及时对高压注浆机进行清洗，避免残余在注浆机中的浆液凝结硬化，对注浆机造成损坏。

第8步：拆除注浆嘴

注浆完毕，当浆液不再外露时拆除灌浆嘴，采用环氧树脂浆液将注浆孔填平，并对溢出到沥青路面上的浆液进行清理。

第9步：热沥青封顶

在拆除注浆嘴后，对裂缝口进行修补、封口处理。采用热沥青将距离裂缝两侧12cm范围内的区域进行封顶，厚度应控制在1～2mm。

第10步：乳化沥青对裂缝处理区域进行美化

因施工条件限制等原因，在施工过程中不同程度上会对沥青路面产生一定的污染，为了使处理后的区域能与原沥青路面色泽接近，采用乳化沥青进行均匀涂刷。

第11步：开放交通

对处理后的裂缝进行观测，待环氧树脂完全凝结后，开放交通。

5 结论

环氧树脂注浆处理沥青裂缝与传统的沥青灌缝相比有以下几个方面的优点：

第1点：恢复路面整体结构和强度：环氧树脂注浆可以将裂缝两侧的沥青面层黏结到一起，同时通过压力注浆使裂缝周围一定区域的沥青路面黏结成整体，提高了路面承受荷载的能力。而传统的沥青灌缝只是起到单纯的封堵作用，黏结能力很小，在车辆荷载的作用下，很可能再次开裂。

第2点：可以深度修复破损基层。环氧树脂浆液通过渗透到地基深处可以修复破损基层，防止裂缝再次产生。

第3点：施工周期短，交通干扰小。环氧树脂注浆所有设备少，提醒小，可以组成进行单车道施工，并且环氧树脂凝结固化速度快，施工周期短，对交通的影响较小。