（1.济南市公路管理局，山东，济南，250000）
（2.山东省济菏高速公路股份公司，山东，济南，250000）
【摘 要】本文介绍超强水泥聚合物新材料的特点、构成、材料性能，以及在济菏高速公路桥梁混凝土防撞护栏维修的应用。
【关键词】超强水泥聚合物；防护；桥梁；维修；应用
超强水泥聚合物是一种由丙烯酸和醋酸乙烯有机合成的高分子聚合单体封面料，当均匀喷涂在混凝土表面时，其良好的渗透性使得聚合物填满混凝土表面毛细孔，从而在混凝土表面形成封闭层，外界的腐蚀性物质如卤盐、SO₄2-、Mg2+均无法进入混凝土结构内部，也无法造成混凝土的腐蚀，水分子也无法通过混凝土表面缝隙进入结构内部形成水汽破坏，细菌和微生物也无法进入结构物内部生长形成生物破坏。聚合物在混凝土表面产生的隔离效果，有效的组织了结构物的碳化、粉化，能够有效提高混凝土的强度和耐久性。本文以超强水泥聚合物防护在济菏高速公路桥梁维修工程的实际应用为例，说明该材料的性能及施工工艺。
一、项目概况
1.1概况
济菏高速公路是交通部规划的国家重点干线公路，路网布局中济南至广州高速公路的起始段，长154.3公里，全线共有特大桥3座，大桥16座，中桥42座，小桥24座，涵洞94道，互通立交8处，分离立交44处，通道316道，天桥8座。于2004年开工建设，2007年通车。经过多年的运营，在冬季融雪剂的大量使用，济菏高速部分桥梁出现了护栏局部腐蚀破坏，对桥梁的正常运营产生不利影响。
1.2主要技术标准
公路等级：双向四车道高速公路；设计时速：120公路/小时；路基宽度：28米；设计汽车荷载：汽-超20、挂-120。
1.3桥梁护栏主要病害
根据现场调查，济菏高速部分桥梁混凝土防撞护栏和波形护栏底座存在腐蚀、混凝土剥落、麻面、脱皮、松散以及露筋等病害。根据2013年对桥梁护栏进行的专项检测结论，受侵蚀面混凝土强度一班均低于原设计强度；护栏内侧面混凝土保护层厚度分布情况为Ⅳ区>Ⅰ区>Ⅱ区>Ⅲ区；氯离子渗透深度检测四个测区有所差别，Ⅰ区渗透腐蚀较为严重，且氯离子含量较高；Ⅱ区、Ⅲ区次之，因保护层厚度较薄，钢筋易失去碱性保护，发生锈蚀；Ⅳ区渗透腐蚀程度较轻。如图所示：
1.4维修方案
根据护栏病害情况，护栏主要由局部破损、腐蚀破坏等病害。本次维修先对护栏进行局部修补，之后再进行防腐处理。本次维修队桥梁护栏进行预防性处理，基于护栏专项检测结论并结合工程实际需要，本次维修对外侧防撞护栏内侧Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区及护栏顶面进行防腐处理；对内侧护栏底座顶面及车道里面进行防腐处理。
二、材料特性
超强水泥聚合物是一种新型该科技混凝土表面修补材料，添加水泥和砂石后勾兑成水泥浆，施用厚度可以依照面层不同破损程度而调整，施工时即可用专用小型设备喷洒，也可用刮板刮涂，简便易操作。
2.1主要特点：
该材料具有：良好的不透水以及防腐性；与水泥混合料表面粘结均非常牢固；柔韧，面层碾压后无破损；良好耐高热性能，250℃高温不流淌，不起泡、不滑动，-40℃不开裂；防水层不足1mm，有效的减轻桥面的负重；抵御裂缝的影响，并且不低于面层设计寿命的耐久性；操作安全简便、施工速度快，成膜时间快；可按照用户需要加入色浆。
2.2性能指标：
2.2.1基本力学性能指标：
2.2.2物理性能指标
固体含量：46-48%，ph值9.5-10.0，比重1.059，每加仑重量8.8磅（4KG），冻融稳定性5次，成膜温度10-12℃。
2.2.3骨料指标
骨料要求洁净、干燥、无树叶、贝壳、粘土块等杂物，泥土含量应尽量低，水分 含量在0.5%以下，必要时需烘干或晾干，但应注意骨料在与聚合物混合之前要冷却到常温，以免缩短可操作时间。
2.2.3.1石英砂粉
（1）粒度：
3.2基面清理
在对混凝土基面裂缝及破损进行修补和施用封面料前，应清洁无尘土，无其他松动物体、油污或其他任何类型的膜层。尤其对施用过灌封胶的地方，要先进行除胶。如果裂缝中积有植物，要将其除掉。含有污渍较严重的区域要用清水冲刷或毛刷清洁，除掉淤积。施工时必须细致，不得有遗漏。
3.3裂缝及破损的修补
直接从容器灌注，或者用橡胶扫帚把原料刮到裂缝中及其相邻的路面上也可以取得比较好的效果。灌封料同原道面粘结牢固，表面平整，缝内饱满、均匀。修补完成后，雨水将无法沿裂缝渗入。
3.4封面涂装防护
3.4.1首先对骨料（砂）进行量次筛分，使其达到设计骨料粒径的要求；然后用清水冲洗、再进行晾晒，使其含泥量小于1.5%，将晾干的骨料（砂）按施工配合比要求进行计量灌袋，其计量误差不大于±2%。
3.4.2材料的配比计量
按照施工配合比的要求进行计量配比。本工程配合比（体积比）
修补层=超强聚合物水泥：水：水泥：硅砂（#60-#90）=1:1:3:4。
粘合层=超强聚合物水泥：水：水泥：硅砂（#60-#90）=1:1:2:2或1:1:2:4。
3.4.3施工材料的配置搅拌
将计量好的各种添加材料逐一放入浓缩密封桶内，用强制搅拌机进行搅拌，使其达到均匀，搅拌时间不少于3分钟。
3.4.4材料二次搅拌：将搅拌好的材料运至现场后，如发生离析、沉淀现象，在施工前应进行二次搅拌，搅拌时间不得少于3分钟，使其达到均匀效果。
3.4.5涂布施工：如采用机械设备进场施工前首先进行小面积的涂布施工实验，根据施工质量和进度要求调整速度、流量和刷头的高度直至满足正常施工需要。刷头稳定不得有高低起伏，同时应了解预施基面的具体情况，制定设备的行进路线，避免因重复造成的厚薄不均影响整体施工质量。另外调整设备进行速度及喷洒机的流量的速度同样重要，设备的行进速度应涂布步率相协调。当机械喷涂过后，人工用挂刷对局部涂层较厚或对未喷到的部位进行修正。如直接采用人工手动挂刷的方法进行施工，主要控制面层的均匀，反复推刮。
四、施工注意事项
4.1根据现场情况确定材料配比；
4.2搅拌时一定要搅拌均匀，使聚合物、水泥、沙子、水充分混合；
4.3基层一定要清理干净，确保无浮尘，无杂物；
4.4在进行局部修补时不能太厚，如果需要修补的坑槽或裂缝较深时，应该采取多次修补；
4.5一定要等到修补层达到基本干燥时候才可以做面层施工；
4.6在进行面层施工时应该注意一次性施工不能过厚，而且尽量不要多次进行挂刷；
4.7当施工完毕路面达到表干后，应在表面洒少量的水进行养护；
4.8颜色的调配需要采用水性色浆调配，根据不同需要确定色浆加入量。
五、质量检验标准及方法
5.1聚合物防水砂浆改性剂必须符合要求和规范规定；
检验方法：检查出厂合格证、质量检验报告、计量措施和现场抽样复检报告。
5.2涂料防水层严禁有渗漏现象。
检验方法：观察检查或淋水、蓄水检验。
5.3涂料防水层及其细部做法必须符合设计要求和规范规定。
检验方法：观察检查和检查隐蔽工程验收记录。
5.4成膜质量。涂料防水层与基层应黏贴牢固，表面平整，涂刷均匀，无流淌、皱折、鼓泡、露胎体和翘边等缺陷。
检验方法：观察检查。
5.5涂膜防水层的平均厚度应符合设计要求，最小厚度不应小于设计厚度的80%。
检验方法：针测法或取样测量。
参考文献：
[1]《道路建筑材料（第四版）》，姜志青，人民交通出版社，2013。
[2]《道路建筑材料与检测》，张思梅，叶明林，水利水电出版社，2013。
[3]《桥梁工程（第2版）》，姚玲森，人民交通出版社，2008。
[4]《混凝土结构耐久性（第二版）》，金伟良，赵羽习，科学出版社，2014。
[5]《公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南》，交通部公路科学研究院，人民交通出版社，2005。
[6]《公路养护技术规范》（JTG H10- 2009），人民交通出版社，2009。
[7]《公路桥涵养护规范》（JTG H11- 2004），人民交通出版社，2004。
[8]《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/ T J23-2008），人民交通出版社，2008。
论文作者:张鹏, 单守业
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：护栏论文; 聚合物论文; 混凝土论文; 水泥论文; 桥梁论文; 骨料论文; 面层论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;