ZB－X 02型混凝土快速修补材料简介及应用

1 产品简介

为适应现代高速公路维修时快速开放交通的需求，郑州筑邦建材有限公司联合郑州市锦源交通科技有限公司共同承担了郑州市科技公关项目“水泥基早强快凝材料的研制”，经过近两年时间的努力，终于研发出名为ZB-X02型混凝土快速修补材料。此材料已通过郑州大学材料研究所的检测鉴定，并成功应用于通安公司桥梁伸缩缝的维护。

该材料是由特种水泥、硅酸盐水泥、高分子聚合物、功能性添加剂、高强纤维及精选骨料构成，为高分子改性水泥基复合材料，既有水泥基材料的耐久性，又有聚合物材料良好的内聚力和柔韧性，并具有补偿收缩的特性。

2 主要性能指标

如表1所示。

表1 ZB-X02型混凝土快速修补材料的主要性能指标

3 实际应用情况

按照河南省高速公路监理咨询有限公司的安排，2009年4月5日至30日，在京珠高速通安公司养护段进行了桥梁伸缩缝的现场维修试用，共进行4次对比实验，取得很好的效果。

前两次实验为微收缩自密实纯料修补,当水料比为0.14时,材料表现出高流动自密实性能，无需振捣即可自动流平，可操作时间约为40min,现场取样试块4小时强度达42MPa，满足开放交通大于25MPa的要求。存在的问题是出现了几条宽度约为0.4mm的横向贯通裂缝，这会影响材料的耐久性，经分析认为是受限收缩裂缝，出现这种问题的原因有两种:1）修补深度过大（超过了20 cm），纯料中缺少大颗粒骨料，致使水料比偏高，干燥收缩较严重；2）膨胀补偿性能不足。

第三次实验调整了材料配方，使修补材料具有早期微膨胀性能，膨胀率控制在0.01%～0.05%，以弥补材料凝固时的干燥收缩，降低收缩裂缝风险。同时加入一定量的5mm～20mm的连续继配骨料,现场取样试块4小时抗压强度达到40MPa，也满足开放交通的要求。但通车后也出现了两条宽度约为0.2 mm的横向贯通缝，分析原因认为，主要是粗骨料加入时随意性太大，加量没有达到要求。特别是最后两盘拌和时，骨料明显偏少，致使浇筑体上下不同质，浆体固化时产生应力集中，受重型车辆冲击时易产生细微裂缝。

第四次实验严格按照设定的骨料比,料:石子=1 000:800拌和搅拌，现场取样试块4小时强度为38 MPa，也满足开放交通的要求，通车后没发现有裂缝出现，同时新浇筑体与原混凝土结合紧密，粘结牢固。

4 与其他厂家材料的对比优点

4.1 早期强度高、后期强度不倒缩

ZB-X02型快速修补料具有较高的小时强度，多次实验表明，其4小时强度稳定在35 MPa以上，满足快速开放交通的要求。同时因为材料中复配有特殊的胶凝材料，使其后期强度持续增长，避免了一般快硬材料强度倒缩的通病。

4.2 不收缩、微膨胀

ZB-X02型快速修补料具有补偿收缩的功能，不需要使用界面剂处理，与老混凝土基面具有良好的粘结能力，同时能够避免或控制内部及面层裂缝的出现。

4.3 优异的耐久性

经高分子聚合物改性后，ZB-X02型快速修补料集中了无机材料和有机材料的优点,材料具有适宜的力学强度和较好的柔韧性，对公路车辆的频繁荷载有良好的适应能力，同时抗渗性能优异，增强了其耐久性。

4.4 高耐磨性

ZB-X02型快速修补料中的高强纤维及高聚物除了使其柔韧性增强，提高其抗疲劳能力，控制裂缝出现外，还大大提高了其耐磨性。

4.5 适宜的操作时间，高流动性，自密实，施工方便

ZB-X02型快速修补料的凝结时间可以根据现场需要控制在20～60min，都能达到4小时强度大于25 MPa的通车要求。另外此材料及由其配制混凝土都有高流动性能，无需现场振捣即可自密实，施工非常方便。

5 路面快速修补的优点

1）快速修补路面能在短时间内开始交通。

2）避免大面积换板，降低了工程成本。

3）施工无需动用大型机械，对交通安全影响不大。

6施工方法

1）表面处理:查明损坏原因，将破碎及松动的渣块清理干净，将新的界面打毛并用水充分润湿。2）施工:加料粉重量约14%的水，机械搅拌均匀（约 5～8min），修补厚度不超过10 cm时可以直接浇筑；浇筑厚度超过10 cm时,按料:骨料=100:80加入粒径5～30mm级配石子，混合均匀浇筑即可；初凝后收光压花，浆体硬化后及时洒水养护。3）当混凝土或砂浆达到设计强度70%以上即可通车使用。