普通水泥混凝土用于路面及板塊的修補主要缺陷在于新舊水泥混凝土結(jié)合強度低，強度發(fā)展緩慢，阻礙交通時間長。因此，一般交通要道路面及板塊的修復(fù)不采用普通混凝土。國內(nèi)外研制開發(fā)了大量的路面及板塊快速修補材料，下面給大家介紹下:
(1)快硬硅酸鹽水泥混凝土 在配制快硬硅酸鹽水泥時 ,生料中摻入一定量的 CaF2、 CaSO4、 TiO2、 BaO、 P2O5、 MnO和 Cr2O3 ,其熟料礦物組成和普 通水泥有較大差異 , C3 S含量較高 ,還有對早期強度有利的 11CaO·7Al2O3·CaF2 , 3CaO·3Al2O3 ·CaSO4 ,而 C2 S含量 則相對較小。在環(huán)境溫度 5～20 ℃時 ,約需 3 d才可投入使 用 , 20～30 ℃時 , 1～2 d即可 ,但和普通水泥一樣 ,其干縮 大 ,新舊水泥混凝土粘結(jié)差,因初期水化快 ,水泥混凝土內(nèi)部 溫度較高 ,因而要注意養(yǎng)護(hù) ,且避免高溫期施工。
(2)硫鋁酸鹽超早強水泥及氟鋁酸鹽快凝快硬水泥 硫鋁酸鹽水泥熟料礦物的主要成分是3CaO·3Al2O3 · CaSO4 和 C2S,除具有早強和快硬特性外 ,尚有微膨脹、 耐硫 酸鹽侵蝕等性能 ,其 4 h強度可達(dá) 10～25 MPa, 1 d強度可達(dá) 30～60MPa。氟鋁酸鹽快凝快硬水泥的熟料礦物主要成分 是 : 11CaO·7Al2O3 ·CaF2 ,B—C2 S或 C3 S等 ,其具備快凝快 硬的性能,凝結(jié)很快 ,初凝一般僅幾分鐘 ,初凝和終凝間隔很短 ,一般不超過 0 . 5 h, 2～3 h的抗壓強度即可達(dá) 20 MPa。 這兩種水泥常用于路面的搶修工程 , 因其后期強度及性能呈現(xiàn)下降的趨勢 ,所以使用范圍受 到限制。
(3)高鋁水泥 高鋁水泥是一種快硬早強型的水硬性膠凝材料。它的 主要原料是礬土和石灰石 ,其熟料礦物的主要成分是鋁酸一鈣 ,其水化速度極快 ,強度發(fā)展主要集中在早期 ,后期幾乎無 多大的發(fā)展。高鋁水泥水化產(chǎn)物不穩(wěn)定 ,容易發(fā)生晶型轉(zhuǎn) 變 ,后期強度往往下降。高鋁水泥 1 d 抗折強度可達(dá) 3～5 MPa,抗壓強度達(dá) 25～45 MPa。
(4) 磷酸鎂水泥混凝土 磷酸鎂水泥混凝土是一種新型的道路修補材料 ,磷酸鎂水泥的基本制備工藝為 :在 1 500 ℃左右灼燒 MgO粉 ,磨至 比表面為 1 260～3500 cm2 /g,將 NH4 H2 PO4 粉與之混合均 勻 ,由 Na2B4O4 ·10H2O調(diào)節(jié)凝結(jié)時間即可制成磷酸鎂系水泥。磷酸鎂系水泥有足夠的凝結(jié)時間 ,較快的硬化速度和較 高的早期強度 ,與舊水泥混凝土結(jié)合力強 ,相容性好 ,是很有 發(fā)展前途的一類路面修補材料。
(5)硅灰水泥混凝土 硅灰是一種火山灰活性極強的摻合料 ,硅灰水泥混凝土 具備較高的早期強度 ,后期強度發(fā)展良好 ,在水泥漿體及集 料的界面上 Ca(OH) 2 不富集 ,代之以水化硅酸鈣凝膠 ,所以 有較好的界面結(jié)合強度。硅灰水泥混凝土與舊混凝土有優(yōu) 良的結(jié)合性能 ,含 10% ～15%甚至更高含量的硅灰水泥混 凝土非常適合水泥混凝土路面的修補 ,但在我國成本較高。
(6)偏高嶺水泥混凝土 偏高嶺土亦是一種火山灰活性極強的材料。研究表明 , 適當(dāng)處理的偏高嶺土火山灰活性甚至超過硅灰 , ;在對硅灰 水泥混凝土的研究中發(fā)現(xiàn) ,硅灰的引入導(dǎo)致混凝土自收縮的 增加 ,而偏高嶺水泥混凝土則有補償收縮的微膨脹性能 ,偏 高嶺水泥混凝土較硅灰水泥混凝土有較好的工作性。偏高嶺土能改善水泥混凝土的可塑性 ,增強粘結(jié)性能 ,減少泌水 , 并能加速水泥的早期水化 ,獲得較高的早期強度 ,后期強度 也不斷增加 ,可提高水泥混凝土的綜合性能。偏高嶺水泥混 凝土已被用于橋面和機場跑道等的修補 ,是一種理想的修補 材料 ,其應(yīng)用有待進(jìn)一步開發(fā)與推廣 。
(7)聚合物改性砂漿及混凝土 聚合物改性砂漿及混凝土是另一大類性能優(yōu)良的路面 修補材料 ,在全世界范圍內(nèi)都有廣泛的應(yīng)用 ,已有大量成功 的工程實踐。所用的聚合物有天然橡膠、 合成橡膠、 熱塑性 樹脂、 熱固性樹脂、 瀝青與石蠟等 ,乳液的濃度通常按重量計 為 40% ～60%。典型的聚合物改性砂漿及水泥混凝土修補 材料有不飽和聚酯樹脂砂漿及混凝土、 丁苯膠乳改性砂漿及 混凝土、 聚丙烯酸酯樹脂砂漿及混凝土、天然橡膠膠乳改性 砂漿及混凝土、 聚乙烯乙酸酯改性砂漿及混凝土等。聚合物 改性砂漿及混凝土具備較高的粘結(jié)性能 ,抗沖擊性能 ,并能 改善混凝土的耐磨性能 ,其防水抗?jié)B性能好 ,工作性能優(yōu)良 , 但因聚合物價格昂貴,并有一定的毒性 ,耐高溫性能較差 ,因而在使用上受到限制。
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