浅谈SPC—1聚合物在快速修补伸缩缝的应用

吕春伟 张建芳

【摘 要】随着经济的发展，交通量迅速增加，超载车辆越来越多，使得桥梁伸缩缝破坏急剧增加，严重影响了行车安全。由于伸缩缝所具有的特殊作用，其使用寿命较低，有的甚至在通车当年即发生损坏，而受到位置及服役环境所限，伸缩缝的修补一直是较难解决的问题。本文通过分析桥梁伸缩缝损坏的原因，并对传统材料和SPC-1聚合物修复伸缩缝的比较，通过具体施工，后期观察，实践证明SPC-1聚合物快硬混凝土适宜于桥梁伸缩缝及桥面混凝土的修补。

【关键词】SPC-1聚合物 修补 应用

1伸缩缝损坏的原因

伸缩缝处于桥、路结合部位，动载变化大。长期的实践经验及大量使用结果表明，伸缩缝与界面的粘结属于整个结构的最薄弱部分，桥梁伸缩缝两边混凝土受冲击时易产生应力集中而造成破坏，最先开始与旧界面开裂分离，进而受到冲击荷载作用，伸缩缝本身开始啃边、脱落，最后随着侵蚀物质的进入，内部钢筋等加固体受到腐蚀，钢板裸露、钢筋断裂等现象，导致伸缩缝整体强度降低，路面与桥面的衔接不畅，产生早期破坏，影响交通运行。

2 普通材料和SPC-1材料修复伸缩缝的对比

2.1普通材料修复伸缩缝存在的问题

（1）伸缩缝维修属于养护工程，常规的水泥混凝土材料养护周期较长，需要封闭道路时间长，降低了道路通行能力，造成不可估量的经济损失和负面的社会影响。（2）伸缩缝属于路、桥连接处，需要和钢板及旧混凝土有良好的粘结，其次，必须承受荷载变形，由此对伸缩缝材料的要求是柔性粘结修补材料，而目前的常规修补材料是水泥混凝土材料，存在粘结不良和容易受冲击断裂。

2.2 SPC-1聚合物修复混凝土的特点

（1）聚合物材料具有施工简单易操作，施工后强度上升快，2-3小时就可以开放交通，还具有高耐久、抗开裂等特点。（2）桥梁伸缩缝所处环境及位置特殊，属于桥面-路面结合部分，易开裂，从而造成水分渗透，加之在冬季桥面容易结冰，融冰盐中含有大量氯离子等腐蚀性离子，从伸缩缝渗透后对钢筋、桥体造成腐蚀，加速了伸缩缝的破坏。聚合物胶乳配合消泡剂的使用可以使得修补材料内部孔隙进行再分布，细化孔隙，减少连通孔隙的数量，使得腐蚀性离子难以渗透，同时在钢筋表面形成一层保护膜，降低钢筋锈蚀的风险。

3 SPC-1聚合物的成分

水泥：快硬硫铝酸盐水泥R.SAC42.5，甘肃白银生产。快硬硫铝酸盐水泥由于调整了水泥中的矿物组成比例，使其能够在短时间内完成水化，具有很高的早期强度；具有很好的耐久性能、抗冻性能和低温硬化性能。

聚合物：羧基丁苯胶乳，进口。羧基丁苯乳液掺入到混凝土中，搅拌均匀后，胶乳颗粒均匀地分散到水泥混凝土中，随着水泥水化的进行，体系中的水不断被水化与水泥结合，乳液中的羧基丁苯胶乳颗粒也相互融合连接在一起。由于水泥混凝土中的孔隙尺寸在几十纳米到几十微米之间，而丁苯胶乳的颗粒尺寸一般在 5～50 微米范围，所以在混凝土中较大的孔隙里填充了胶乳颗粒，并且在水泥水化物表面及骨料表面形成聚合物连续的膜。随着水分的不断减少，丁苯胶乳在水泥混凝土中形成三维空间连续网状结构，水泥石也穿过丁苯胶乳网孔形成了空间连续的网状结构，两种网状结构相互穿透交接缠绕在一起，形成了连续的致密的基体结构。因此聚合物混凝土的塑性和柔性得到很大的提高，粗骨料和水泥之间的界面也得到不同程度的改善，从而使得混凝土的抗拉性能和抗冲击强度增强。

外加剂：聚羧酸高性能外加剂，粉体，进口；

消泡剂：水性有机硅消泡剂，进口。

4 桥梁伸缩缝快速修补材料的施工控制方法

桥梁伸缩缝快速修补材料作为一种特种材料，目的是要达到桥梁的快速通车，所以对施工控制有着严格的要求；受材料本身特点的限制，修补材料必须要在0.5小时左右完成施工，而且对旧界面的处理也必须到位。

SPC-1材料修复伸缩缝或混凝土修复时的配合比：SPC-1聚合物25Kg（每袋）：碎石25Kg：4L水，配比简单，易于施工。

浇筑前必须清理干净原混凝土表面，凿除松动的混凝土，确保浇筑的混凝土与原构件钢筋充分结合。浇筑时搅拌时间不超过15分钟，必须使用振捣设备，然后用铁抹拍打让其泛浆，使表面无碎石外露，注意浇筑后的平整度。浇筑完毕养护2-3小时后，用贴缝带粘好混凝土与沥青路面的接缝处，然后开放交通。

5 实例

5.1 211国道K202+700冯岔沟2号桥伸缩缝维修

如图1所示，211国道K202+700冯岔沟2号桥0号桥台钢伸缩缝损坏缺失，锚固钢筋植入较浅，导致露筋严重，影响伸缩缝的寿命和行车安全（修复前）。修复过程中，凿除混凝土，购置安装钢伸缩缝，支模后用风镐吹净表面杂物，采用聚合物快硬混凝土重新浇筑，凝结后采用贴缝带全线贴合。浇筑后2小时开放交通，该伸缩缝2014年7月9日全部施工完毕（修复后），目前观测，效果良好。

5.2 211国道K193+300赵庄1号桥桥面维修

如图2所示，211国道K193+300赵庄1号桥桥面钢筋混凝土铺装层局部破损，钢筋网片外露，存在安全隐患（修复前）。凿除松动的混凝土，用风镐吹净表面杂物，按照施工要求，采用聚合物快硬混凝土重新浇筑，2014年9月16日施工完毕（修复后），目前观测，无裂缝出现。

6 结语

实践说明，SPC-1聚合物不仅适宜于桥梁伸缩缝的修补，对其他承重混凝土构件的维修同样适合，具有推广价值。交通信息的发展推动了经济的发展，特别是对于处于基础建设高速发展的甘肃更是如此，道路快速修补技术的提升对交通发展提供了更好的保障，节约养护维修资金，提升道路运行效率，加快甘肃省交通基础建设具有重要的意义。

参考文献：

[1]习王燕谋，苏慕珍 等.硫铝酸盐水泥，北京业大学出版社，999：205-219.

[2]王培铭，张国防，张永明.聚合物干粉对水泥砂浆力学性能的影响[J].化学建材，2005（l）32～35.