随着我国公路建设事业的飞速发展,等级要求越来越高,标准越来越高,这对水泥混凝土技术提出了更高的要求。
对于水泥混凝土路面,我们一直致力于佳的混凝土配合比设计、采用优质混凝土外加剂(尤其是高效减水剂),采用新工艺进行施工,加强混凝土养护,以此来提高混凝土的耐久性。
但是,由于我国气候分部不均匀,混凝土经常遭受冻融、冰冻、盐冻破坏。同时大气中硫化物、酸雨、汽车尾气等等,污染、腐蚀混凝土,加之重荷载,反复碾压,混凝土破损比较严重。由于受大气成分及雨水的侵蚀作用,裸露的混凝土通常在3至6个月后开始风化,随即出现起砂、粉化、片状脱落、露石子、进而出现凹坑,严重影响行车安全。在微生物的环境里,毛细孔很快会滋生细菌及微生物,继而腐蚀钢筋,导致混凝土受到膨胀破坏。对于混凝土修补,由于受专业技术水平、修补费用影响,基本上很难维修,只能清除打掉,重新施工。但这样做,必须进行道路封闭,而且混凝土还有养护龄期问题,严重影响交通安全。特别是在破损的哪个阶段进行修补,是令人非常难以决策的问题。
高速公路经常发生混凝土破损部位:收费广场、加油站区域、伸缩缝、混凝土桥面、混凝土路面。
针对目前高速公路路面存在的问题,从混凝土表面研究入手,通过在混凝土表面涂刷渗透型液体密封硬化剂(混凝土密封固化剂),提高混凝土表面强度、硬度,从而提高混凝土表面耐磨度。通过一次性使用,减少后期维护费用,提高高速公路路面使用寿命。同时,研究该类材料对混凝土表面吸水量的降低,提高混凝土的防水抗渗性,提高混凝土抗冻融循环问题,提高混凝土耐久性。
众所周知,混凝土路面在施工过程中,水分、浮浆等比重轻的物料(尤其是粉煤灰)会上返到表面,造成表面水灰比过大,混凝土表面强度显著降低,远远达不到设计要求。混凝土从塑化到固化过程中,多余的水分从混凝土中散失出来,留下的通道也会降低混凝土的性能。如果养护不到位,这个问题会更加严重。后期使用过程中,外界的雨水、融雪剂、腐蚀性物质还会从这些通道渗入到混凝土里面,腐蚀、破坏混凝土。秋冬季节,混凝土里面的过量水分会发生严重的冻胀,破坏掉混凝土。
目前,在水泥混凝土公路方面,国家、行业没有要求做表面特殊处理。因此没有标准可依,相应材料更无从谈起。但是现在的高速公路要求标准更高,对于这些裸露的混凝土路面如果不加以防护,单靠混凝土自身是无法抵抗磨损和腐蚀的。这个问题必须引起足够的重视,但是传统的方法、工艺解决不了这方面的问题,必须采用新材料、新工艺加以解决。
我们曾经尝试采用膜技术,在混凝土表面涂刷环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯类涂料,保护混凝土不受外界腐蚀。但是,由于有机类材料都有老化问题、耐磨性问题、以及和基层混凝土的粘接等问题。目前看,这类材料基本上都满足不了高速公路的特殊需求。
渗透型液体硬化剂(混凝土密封固化剂),广泛应用于裸露的混凝土地面、桥面、公路。渗透型液体密封硬化剂(混凝土密封固化剂)是一种无色透明的水性液体材料,只在有效渗透深度内改变混凝土表面的硬度和密实度,不改变混凝土平整度,也不具备遮盖力。混凝土成品的平整度,颜色及纹理取决于基层混凝土的表面效果。
渗透型液体密封硬化剂(混凝土密封固化剂)是用在符合标准的水泥基路(地)面上,和混凝土中的水泥成分发生化学反应,进行密封强化处理,使原有水泥基(地)面的密实度大幅度提高,达到无尘,耐磨,抗渗等效果。使用过渗透型液体密封硬化剂(混凝土密封固化剂)后,裸露的混凝土路(地)面耐用时间达二十五年以上,基本与建筑物同寿命。
作用机理:渗透型液体硬化剂(混凝土密封固化剂)经有效渗透,在一定深度内,与混凝土中的水泥成分或其他矿物基质材料中的氧化钙等成分发生反应,生成雪硅钙石胶等胶凝物质,填满原有结构中的空隙,稠化,硬化表层结构,使混凝土中的各成份固化成一坚固实体,从而得到一个致密的整体,有效提高混凝土表层强度、硬度、密度,从而提高混凝土承受重荷载、抗磨损、抗划伤、降低吸水率、防腐性。
性状描述:渗透型液体硬化剂(混凝土密封固化剂)是一种水基活性化学物质溶液。无色,无味,无毒,不燃。符合VOC标准及USDA评定,比重大约1.219(20℃)。
产品主要优点为:
1.一次性应用一劳永逸,比其他类型的地面保护层更持久。
2.耐磨损,不起尘。
3.与混凝土基层融为一体,不会被划破或剥落,也不会因潮气或水浸等原因造成空鼓脱层。
4.施工简便、快捷,工期短,后期无须维护。
5.绿色环保,以水为基质,符合VOC标准,无色,无味。
6.施工完毕后,强度对比增加20%,同时达到无尘效果,且表面永远不再因风化而产生灰尘,以后随着时间的推移,密封及固化效果逐渐增强。
7.使用一周后,强度、硬度增加40%。
8.使用以后直至一年,其强度提高的倍率可在原来面层的基础上再次提高2-3倍。
行业现状:渗透型液体硬化剂(混凝土密封固化剂)初是从国外进口,在国内使用5—6年后,效果非常明显,性价比基本合理。近年来,国内涌现出许多生产厂家生产类似材料,价格、性能、用量等差别比较大,而且国家相关标准仅仅是对材料本身进行界定,对于不同工程、不同基层、不同要求、应用后,相应检测标准还有待国家、行业今后陆续出台进行规范和管理。
目前国内的相关产品,大都含有一部分有机物质,以增加表面效果,但是物理性能、指标比较低。施工完毕后,二次涂刷一些有机涂膜类材料,增加表面光亮效果,但是这层膜的耐磨性比较差,后期大约2—3个月就会磨损掉。对于要求不高,仅仅是不起灰,尤其是注重成本投入的用户,选择这类材料,相对而言,比较经济。
后续:我们也非常期望同行进一步交流,为我国公路建设事业提供新材料、新技术、新标准,满足现代交通行业的要求。