改性环氧树脂在混凝土路面修补工程中的应用

李治

（上海市政养护管理有限公司，上海 201103）

由于环氧树脂具有一定化学活性，能够被含活性氢的化合物开环、固化并交联形成网络结构，使金属和非金属材料表面具有良好的黏结强度、稳定性、高硬度和柔韧性，广泛应用于国防和建筑工程的浇注、层压、黏结、涂层中，因此，以改性环氧树脂为主要成分的EP100高分子砂浆和EP30薄层铺装在我国道路修补工程中起着重要作用。

一、改性环氧树脂介绍

改性环氧树脂胶粘剂是以聚氨酯预聚物改性环氧树脂(A组分)与自制的固化剂(B组分)按10∶1～1∶1(重量比)的比例配制成，具有耐高温、韧性好、反应活性大的固化体系，不仅耐油、耐水、耐酸碱、耐有机溶剂而且黏结潮湿面的性能较好。

二、工程概况

宁波鄞州区前塘河桥服役多年后，水泥混凝土桥面病害较为严重，存在大量修补破损及混凝土面层露筋、麻面、松散和连续缝破损开裂等。

（一）病害成因

1.修补破损

由于修补桥面所用材料强度不够，且与原水泥混凝土未形成整体，在车辆荷载作用下，修补处再次发生破损。

2.混凝土露筋、麻面、松散

由于原有桥面钢筋保护层过薄，以及面层混凝土碳化后变硬变脆，在车辆荷载作用下，混凝土局部内聚力丧失，进而导致路面出现露筋、麻面、松散等病害。

3.连续缝开裂，周边混凝土破损

由于应力缝预留不足，带动周边混凝土产生变形，车辆冲击荷载作用下，混凝土产生疲劳破坏。

根据现场病害勘察、分析统计得知，目前大桥病害深度>3cm的占病害面积总量的4%，病害深度在1～3cm之间的占病害面积总量的64%，病害深度<1cm的占病害面积总量的32%。

（二）维修工艺

针对上述桥面病害及成因，本文拟采用黏结力较高的改性环氧树脂类材料进行修复。具体施工工艺为：使用EP100高分子砂浆修补路面坑洞和露筋等大于1cm的混凝土路面病害，再使用EP30薄层铺装进行整体罩面，同时修复麻面、裂缝等小于1cm的路面病害。

不同类型路面病害

（三）EP100高分子砂浆性能介绍

EP100高分子砂浆由FTCE330环氧树脂和高强度集料组成，是一种高黏结度的半刚性材料，具备强度高、弹性好等优点。该高分子砂浆在固化3小时后，抗压强度可达到10.3MPa，固化7天后，抗压强度可达到20.7MPa，能够保证修补后的桥面在承受车轮荷载时，不会出现崩塌、凹陷等情况。其EP100高分子砂浆成品技术参数如表1所示。

表1.EP100高分子砂浆性能表

本文在EP100高分子砂浆固化后，经过极限荷载破坏试验测得100mm试块的回弹率超过99%，充分说明该材料形变恢复能力较好。此外，为综合考虑环境温度等因素对砂浆性能的影响，本文分别在最低温度（-20℃）至最高温度（60℃）温度区间内，对EP100高分子砂浆的抗压强度和回弹率进行了测试，由测试结果可知，在不同温度下，EP100高分子砂浆的抗压强度和抗压回弹率均满足要求。具体结果如图1、图2所示。

图1.不同温度下EP100高分子砂浆的抗压强度

图2.不同温度下EP100高分子砂浆的抗压回弹率

（四）EP30薄层性能介绍

EP30薄层铺装工程是在对基础加固补强与处理后的水泥混凝土板块上，直接加铺一定厚度的双层式黑色EP30薄层，EP30薄层铺装是一种新型的路面面层薄层防滑加罩技术，由改性环氧树脂FTCE330构成和单一粒径耐磨集料组合而成。其中，改性环氧树脂作为胶黏剂，与集料、原路面面层黏结性好，可对路面起到较好的保护作用。由于采用单一粒径耐磨集料，铺装层表面粗糙，还可起到很好的防滑作用，改善路面平整度，提高水泥混凝土道路的使用寿命。

本工程铺装采用1～3mm规格的黑色金刚石防滑骨料，最终施工完毕固结后的技术参数如表2所示。

表2.EP30胶黏剂固结后技术参数

（五）主要施工流程

鄞州区前塘河桥桥面整治近两年道路使用效果依旧良好

施工流程为：封闭交通→剔除原路面病害松散混凝土并清理→采用EP100高分子砂浆修补混凝土路面病害→原水泥路表面进行喷砂处理→摊铺第一层EP30胶黏剂→撒布第一层黑色骨料→清除多余骨料→摊铺第二层EP30胶黏剂→撒布第二层黑色骨料→清除多余骨料→开放交通。

表3.效益分析对比表

另外，如当日不具备完成第二层铺装条件或实际交通状况不允许继续封闭道路时，已完成单层铺装的路面可开放交通，但必须保证在进行第二层黑色薄层铺装前，采用喷砂机去除由于开放交通后在第一层黑色薄层表面形成的油污、灰尘及杂物等。

三、效益分析

从工期、质量、经济效益和社会效益等方面来说，使用EP100高分子砂浆局部修补和EP30薄层整体罩面的施工方法，与传统使用快速混凝土进行整体翻修的施工工艺相比，优势更为明显，具体比较结果如表3所示。

四、结语

2019年，鄞州区前塘河桥桥面整治工程施工已结束近两年，笔者经过后期回访调查发现，道路使用效果依旧良好，未出现路表开裂和局部破损等病害。总体而言，利用EP100高分子砂浆和EP30薄层等改性环氧树脂砂浆材料修复路面病害、进行路面封层，不仅施工流程简单，对交通影响较小，而且维修后路面性能较好，大大节省维修成本，提高路面维修养护效率，可广泛推广应用于非结构性病害的修复和整体罩面。