俞小敏

摘要：本文通過(guò)對(duì)聚合物（PBA）結(jié)構(gòu)纖維（Rimix）混凝土橋面調(diào)平層在工程實(shí)踐中的應(yīng)用研究，驗(yàn)證了其各項(xiàng)路用性能，并總結(jié)出聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土橋面調(diào)平層施工工藝及質(zhì)量控制方法。

在京滬高速公路專(zhuān)項(xiàng)治理工程中，我們結(jié)合工程項(xiàng)目中存在的實(shí)際病害，決定采用聚合物（PBA）結(jié)構(gòu)纖維（Rimix）混凝土橋面調(diào)平層作為橋面處理的結(jié)構(gòu)層，經(jīng)多次試驗(yàn)段驗(yàn)證了該結(jié)構(gòu)層的路用性能及各項(xiàng)性能指標(biāo)，通過(guò)解決實(shí)際施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，總結(jié)出施工工藝及施工質(zhì)量控制（QC）方法。

一、 橋面調(diào)平層修補(bǔ)對(duì)材料的主要要求

1、與基層粘接力強(qiáng);

2、材料抗折抗壓強(qiáng)度滿足通車(chē)要求;

3、材料抗裂、抗疲勞性能好;

4、材料耐蝕、防生銹、防老化;

二、橋面調(diào)平層修補(bǔ)方案

采用聚合物結(jié)構(gòu)纖維細(xì)石混凝土進(jìn)行橋面的修補(bǔ)，該混凝土由PBA 聚合物乳液、Rimix 結(jié)構(gòu)纖維和石子粒徑為5-20mm 的碎石混凝土組成。

為保證薄層修補(bǔ)材料與老混凝土的粘接性能，在采用聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土施工時(shí)，應(yīng)采用PBA 聚合物凈漿打底以減少新老混凝土的界面缺陷。

基準(zhǔn)細(xì)石混凝土的初步配合比如下：

水泥：水：砂：細(xì)石=525：168：645：1095

備注：

1、此配合比為初步配合比，施工時(shí)需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂石及氣溫情況試驗(yàn)驗(yàn)證并調(diào)整。

2、加水時(shí)應(yīng)扣除PBA 聚合物乳液中含水量，由于PBA 聚合物乳液的固含量為40%，因此當(dāng)PBA 聚合物乳液摻量為水泥用量的10%時(shí)，應(yīng)扣除加水量30kg 左右，具體用水量根據(jù)試驗(yàn)確定，以混凝土坍落度控制在3cm 為準(zhǔn)。

3、PBA 聚合物乳液有一定的減水率，因此不需摻入減水劑。

4、如需快速通車(chē)，此配合比中還應(yīng)增加混凝土早強(qiáng)劑。

PBA 聚合物乳液的摻量：水泥用量的10-20%，建議摻量10%。

Rimix 結(jié)構(gòu)纖維的摻量：1.8-4.5kg/m3，建議摻量3.0 kg/m3，長(zhǎng)度選擇12mm。

三、PBA 聚合物乳液簡(jiǎn)介

PBA 聚合物乳液是一種高分子聚合物乳液，加入水泥混凝土即可配制成PBA 聚合物水泥混凝土。

PBA 聚合物混凝土與普通混凝土相比，具有如下特點(diǎn)：

1、抗拉、抗折強(qiáng)度可以提高35%～50%。

2、極限引伸率可以提高1～3 倍，彈性模量降低、收縮小、抗裂性顯著提高。

3、與老混凝土及鋼板粘結(jié)強(qiáng)度可以提高4 倍以上。

4、提高密實(shí)性，2 天吸水率降低10 倍，抗?jié)B性提高1.5 倍，抗氯離子滲透能力提高8 倍。

5、抗凍指標(biāo)>D300。

6、抗老化性能好，經(jīng)2160 小時(shí)碳弧燈紫外線加速老化，性能同普通混凝土。

7、能耐2%硫酸，5%以下鹽酸，硝酸及氫氟酸，耐氨水、乙酸、苯等化學(xué)介質(zhì)腐蝕。

與普通混凝土相比，聚合物混凝土具有抗拉強(qiáng)度高、拉壓彈性模量低、干縮變形小、抗凍、抗?jié)B、抗沖耐磨，與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度高，具有一定的彈性，抗裂性能高。與環(huán)氧混凝土相比，還具有施工工藝簡(jiǎn)單、操作方便、無(wú)毒、成本低（是環(huán)氧混凝土的1/3～1/5）等優(yōu)點(diǎn)。適用于水工、港工、公路、交通及地下工程的混凝土建筑物因碳化、空蝕、凍融破壞及化學(xué)侵蝕而引起的混凝土表層開(kāi)裂、剝蝕等混凝土表面薄層修補(bǔ)。

四、Rimix 結(jié)構(gòu)纖維簡(jiǎn)介

Rimix 結(jié)構(gòu)纖維是派尼爾公司引進(jìn)歐洲專(zhuān)業(yè)技術(shù)生產(chǎn)的新一代結(jié)構(gòu)增強(qiáng)合成纖維。產(chǎn)品由聚丙烯和聚乙烯為主要原料，經(jīng)特殊的生產(chǎn)工藝精制而成。其表面粗糙，外形輪廓分明，具有良好的分散及與水泥基體的粘接力，產(chǎn)品既有鋼纖維的功能，又有合成纖維的優(yōu)點(diǎn)，主要用來(lái)代替在混凝土面板結(jié)構(gòu)中的鋼纖維。Rimix 結(jié)構(gòu)纖維物理參數(shù)如下：

五、 聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土施工及質(zhì)量控制

采用聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土進(jìn)行修補(bǔ)加固處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、工程特點(diǎn)及施工進(jìn)度合理組織施工。施工流程為：舊混凝土鑿毛→用清水沖洗飽和→安裝阻裂鋼筋網(wǎng)→PBA 聚合物凈漿打底→澆筑聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土→養(yǎng)護(hù)。

1、基底處理

（1）鑿毛。為確保聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝與基底混凝土具有良好的粘結(jié)，一般用鋼絲刷或噴砂方法清除表面浮層污物（有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷）。如基面松動(dòng)嚴(yán)重，應(yīng)采用人工鑿毛方法，鑿掉破損的混凝土，使基底露出堅(jiān)硬、牢固的混凝土面，鑿毛必須徹底全面。

（2）飽和。對(duì)鑿除的混凝土表面，采用高壓水槍?zhuān)ú捎蔑嬘盟⑺樾肌⒒覊m沖洗干凈，并連續(xù)、均勻地噴灑，使表層混凝土達(dá)到飽和狀態(tài)，且表面無(wú)明水。

2、聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝的配制

根據(jù)選用的原材料、設(shè)計(jì)技術(shù)及施工和易性要求事先進(jìn)行試拌。攪拌工藝可采用人工拌合（小方量）、攪拌機(jī)拌合（大方量）。按試驗(yàn)優(yōu)化確定的最佳性能的配合比。

先將稱好的水泥、砂及結(jié)構(gòu)纖維加入干拌3 分鐘，再將稱好的PBA 乳液和水混合后加入，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯?。各組分配比必須嚴(yán)格控制。

每次拌和的混凝土應(yīng)根據(jù)施工的進(jìn)度確定。拌和的混凝土存放的時(shí)間不宜超過(guò)45min。若拌合混凝土未及時(shí)使用而出現(xiàn)干硬現(xiàn)象，不能再加水重新拌和，應(yīng)舍棄不用。

3、 聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝的施工

（1）凈漿打底。凈漿配比為1kgPBA 加2kg 水泥再加適量的水。

（2）聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝施工。待凈漿用手摸感到似粘非粘時(shí)，應(yīng)立即澆注混凝土，操作速度要快，且朝一個(gè)方向，一次用力抹平，避免反復(fù)抹面。

（3）聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土適宜在5～30℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行施工。

4、聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝的養(yǎng)護(hù)

（1）聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土在終凝后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)：

①養(yǎng)護(hù)溫度不宜低于5℃;

②養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7 天;

③養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)保持濕潤(rùn)。

（2）聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土未達(dá)到硬化狀態(tài)時(shí)，不得澆水養(yǎng)護(hù)或直接受雨水沖刷，硬化后應(yīng)采用干濕交替的養(yǎng)護(hù)方法，在潮濕環(huán)境中可在自然條件下養(yǎng)護(hù)。

5、聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土的施工控制

（1）為保證聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土的施工質(zhì)量，必須建立、健全質(zhì)量保證體系。施工人員應(yīng)嚴(yán)格按操作程序，對(duì)各道工序進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

（2）混凝土層外觀平整，層面與基底結(jié)合牢固。

（3）在施工過(guò)程中按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢驗(yàn)，必要時(shí)可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鉆孔取芯試驗(yàn)，以檢查其效果。

6、聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝的施工注意事項(xiàng)

（1）每次拌制的聚合物結(jié)構(gòu)纖維混凝土應(yīng)在30-45 分鐘內(nèi)用完，一次不宜拌合太多;

（2）施工過(guò)程中不得經(jīng)常加水;

（3）冬季施工時(shí)，氣溫不應(yīng)低于5℃;

（4）表面略干后，宜噴霧養(yǎng)護(hù)，一晝夜后再灑水養(yǎng)護(hù)至少7 天;

（5）所有施工機(jī)具在施工前后清洗干凈，施工完畢后更要及時(shí)清洗。

結(jié)論：

該結(jié)構(gòu)層具有優(yōu)異的粘結(jié)、抗裂、抗凍、防滲、防腐、抗氯離子滲透、耐磨、耐老化等性能。適用于港口水利、公路橋梁及高層建筑地下室的薄層修補(bǔ)工程及防滲護(hù)面工程。

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