水泥混凝土路面薄層病害快速修補技術(shù)：薄層修復材料突破

      水泥混凝土路面病害形式多樣，對道路的正常使用產(chǎn)生嚴重影響。

1、麻面與起皮：麻面的形成往往是由于施工振搗不充分，混凝土中的空氣未能完全排出，導致表面出現(xiàn)眾多細小凹坑；起皮則是因為表面砂漿層與基層的粘結(jié)不牢固，這可能是由于施工時基層處理不當、養(yǎng)護不到位，或者水泥質(zhì)量存在問題，使得砂漿層在使用過程中逐漸與基層分離、脫落。

2、表層坑洼：長期車輛碾壓與雨水沖刷磨損路面表層集料，形成初始麻面。在寒冷地區(qū)，凍融循環(huán)加劇材料劣化，導致砂漿層孔隙率增加、粘結(jié)力下降，加速表面顆粒脫落。當表層砂漿因施工振搗不密實或水泥水化不完全出現(xiàn)局部薄弱區(qū)時，在行車荷載剪切應力作用下發(fā)生定向剝落，形成深度≤5mm 的碟形凹坑。此類病害主要集中在輪跡帶區(qū)域，其發(fā)展速率與交通量、降雨量及基層排水性能密切相關(guān)。

（二）傳統(tǒng)修補材料的局限

       傳統(tǒng)聚合物改性材料，即在普通水泥混凝土和砂漿中添加早強劑或聚合物質(zhì)，雖具備早強、高強和耐久等優(yōu)點，但實際應用中存在缺點。部分產(chǎn)品含有害化學物質(zhì)，施工過程中會對施工人員的健康造成威脅，同時也會對環(huán)境產(chǎn)生污染。現(xiàn)場制備難度大，需要專業(yè)設(shè)備和技術(shù)人員，且定型產(chǎn)品稀缺，通常需根據(jù)特定工程任務(wù)專門配制，缺乏通用性和靈活性。其早期強度增長緩慢，導致交通封閉時間過長，嚴重影響道路的正常通行效率。

        樹脂砂漿或樹脂混凝土作為修補材料，早期強度高、粘結(jié)性能良好，抗?jié)B和抗腐蝕能力較強，脆性小且抗沖擊性能較高。然而，其現(xiàn)場配置技術(shù)要求極高，各種材料的比例和混合工藝必須精準控制，否則會嚴重影響修補質(zhì)量。生產(chǎn)和施工成本高昂，增加了道路維護的經(jīng)濟負擔。與舊混凝土的兼容性較差，熱膨脹系數(shù)和彈性模量的差異使得在溫度變化時，修補部位與舊混凝土之間容易產(chǎn)生裂縫，降低了修補的耐久性和穩(wěn)定性。MMA 聚合物薄層修補料作為樹脂類修補材料的一種，在一定程度上克服了傳統(tǒng)樹脂砂漿或樹脂混凝土的部分缺點，為路面修補提供了新選擇。它以甲基丙烯酸甲酯（MMA）為主要成分，通過特定的配方設(shè)計，具備快速固化、高粘結(jié)強度等特性，有效解決了傳統(tǒng)材料的部分難題 。

（一）結(jié)構(gòu)補強設(shè)計

       當水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)承載力不足時，結(jié)構(gòu)補強設(shè)計是解決問題的關(guān)鍵。確定薄層修補厚度極為重要，該過程需綜合考量路面實際承載需求、原水泥混凝土路面狀況等多方面因素。實際操作中，常結(jié)合填鋪層修補設(shè)計方法，運用經(jīng)驗公式或力學分析手段，精準確定合適的加鋪厚度。例如，依據(jù)路面交通流量、車輛類型及軸重等數(shù)據(jù)，通過力學計算模型，確定能滿足承載要求的修補層厚度。

       新舊混凝土粘結(jié)面的剪切破壞應力是設(shè)計中的關(guān)鍵關(guān)注點，它由荷載剪切應力、混凝土收縮剪切應力以及路面板翹曲剪切應力構(gòu)成。這些應力會對新舊混凝土的粘結(jié)效果產(chǎn)生影響，可能導致粘結(jié)失效、開裂等問題。為提升新舊混凝土界面抗剪粘結(jié)度，可選用適配的粘結(jié)劑，并優(yōu)化其性能與使用工藝。像一些高性能環(huán)氧粘結(jié)劑，通過特殊配方設(shè)計，能顯著增強粘結(jié)力。在設(shè)計界面處理方法時，可采用表面粗糙化處理，如機械鑿毛、高壓水射流處理等方式，增加粘結(jié)面積，提高粘結(jié)效果。

       材料組成設(shè)計同樣不可小覷，需依據(jù)混凝土收縮應變以及新舊混凝土界面抗剪粘結(jié)度確定合理配合比。針對不同路面病害，合理調(diào)整材料組成。對于裂縫較多的路面，可添加纖維材料（如鋼纖維、碳纖維），這些纖維能有效分散應力，提高材料抗裂性能；對于需提高耐磨性的路段，選擇硬度高、耐磨性好的骨料（如玄武巖骨料），并優(yōu)化骨料級配，增強修補材料的耐磨性能。

       此外，根據(jù)新舊混凝土抗折強度和界面抗剪粘結(jié)度，計算新舊混凝土復合結(jié)構(gòu)疲勞壽命，評估其在長期使用過程中的可靠性。最后，嚴格驗算新舊混凝土路面板界面抗剪粘結(jié)度，確保滿足設(shè)計要求，并檢驗在荷載和溫度應力循環(huán)作用下，復合結(jié)構(gòu)疲勞壽命能否達到預期標準。

（二）恢復路面功能設(shè)計

       恢復路面功能設(shè)計的核心是使路面結(jié)構(gòu)承載力重新滿足使用要求。其設(shè)計內(nèi)容與結(jié)構(gòu)補強設(shè)計有相似之處，但在確定薄層修補厚度上存在顯著差異。確定舊混凝土路面板結(jié)構(gòu)承載力薄層修補厚度時，要充分考慮舊混凝土路面平整度和實際使用需求。例如，交通流量大、車速快的路段，對路面平整度要求高，修補厚度確定需更精確；重載車輛頻繁通行的路段，則著重考慮路面承載能力。

       同時，修補資費是必須考慮的因素。修補層厚度直接影響工程量和成本，并非越薄費用越低。MMA 聚合物薄層修補料固化快、耐久性好，在路面修補中優(yōu)勢明顯。對于病害較輕的路面，采用較薄的 MMA 聚合物薄層修補層，利用其快速固化特性，能極大縮短交通封閉時間，減少對交通的影響；對于病害嚴重的路面，適當增加修補層厚度，可充分發(fā)揮其良好耐久性，確保修補質(zhì)量，降低后期維修成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和修補效果的平衡。

（一）薄層設(shè)計參數(shù)確定

       施工前的全面細致調(diào)查是整個修補工程的基礎(chǔ)。詳細統(tǒng)計道路交通量和交通構(gòu)成，分析不同車型、車流量對路面的影響，預測未來交通發(fā)展趨勢，這些數(shù)據(jù)為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了關(guān)鍵依據(jù)�？茖W確定路面結(jié)構(gòu)類型、各結(jié)構(gòu)層厚度以及材料類型，確保路面具備足夠的承載能力和穩(wěn)定性。

       深入調(diào)查路面的損壞狀況，包括裂縫的分布、寬度和深度，板碎裂的程度，板底脫空的范圍以及錯臺的大小等。精確測量路面平整度，評估接縫的破壞程度，檢測路面各結(jié)構(gòu)層的參數(shù)，如材料強度、彈性模量等，準確評估接縫傳遞荷載的能力和路面的現(xiàn)有承載力。通過這些詳細的數(shù)據(jù)，為制定針對性的修補方案提供有力支持，同時對裂縫和板底脫空等病害進行及時修復，恢復路面的基本性能。

（二）薄層修補設(shè)計

       根據(jù)舊混凝土路面的調(diào)查結(jié)果，綜合分析路面的損壞程度、修補需求以及物理狀態(tài)，結(jié)合不同修補方案的費用對比，確定合理的路面修補層厚度。準確估算舊混凝土粘結(jié)面的收縮剪應力和舊混凝土界面的抗剪粘結(jié)強度，這對于保證修補層與舊路面的粘結(jié)效果至關(guān)重要。通過計算舊混凝土復合型修補層的疲勞壽命，評估修補方案的長期可靠性。最后，對界面粘結(jié)結(jié)構(gòu)的安全可靠度進行嚴格檢驗，確保修補后的路面在長期使用過程中不會出現(xiàn)粘結(jié)失效等問題。

（三）舊混凝土表面處理

        舊混凝土表面鑿毛是提高新舊混凝土粘結(jié)性能的重要步驟，其設(shè)計需依據(jù)新舊混凝土界面的抗剪及粘結(jié)強度來確定。人工鑿毛效率低且效果難以保證，難以滿足快速薄層修補施工的要求，因此通常采用機械施工。目前，高壓水射、專用刻槽機表面刻槽以及酸蝕等是較為常用的大規(guī)模鑿毛方式。

      在鑿毛后，需使用鋼絲刷或高壓水對舊混凝土表面進行徹底清洗，清除表面的碎屑、灰塵和雜質(zhì)，特別是要注意清理縫隙中的雜物。清洗完成后，對粗糙的混凝土表面進行蒸干處理，為后續(xù)施工做準備。需要注意的是，鑿毛過程可能會對下部舊混凝土造成一定程度的損傷，導致其強度下降，因此在施工過程中要嚴格控制鑿毛參數(shù)，盡量減少對舊混凝土的破壞。

（四）關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)細化

1、底漆涂刷：在處理好的舊混凝土表面涂刷 MMA 專用底漆。MMA 專用底漆具有較大的粘度和較小的稠度，具備良好的流動性和耐久性。在涂刷時，要根據(jù)底漆的特性確定最佳的涂刷厚度，確保厚度均勻一致，避免出現(xiàn)漏刷或厚度不均的情況。涂刷過程中要注重細節(jié)，保證底漆能夠充分覆蓋舊混凝土表面，尤其是邊角和縫隙處，以形成良好的粘結(jié)界面，增強 MMA 修補材料與舊混凝土之間的粘結(jié)力。

2、材料攪拌：進行材料攪拌時，將 5 - 8 公斤抗滑石英砂、穩(wěn)定劑、固化劑投入桶內(nèi)，攪拌 1 - 2 分鐘，充分攪拌均勻，防止底部沉淀未拌開現(xiàn)象。這一步驟確保了 MMA 聚合物薄層防滑鋪裝材料各成分充分混合，保證材料性能的穩(wěn)定性，為后續(xù)施工提供質(zhì)量保障。

3、攤鋪與找平：將攪拌好的 MMA 聚合物薄層防滑鋪裝材料迅速攤鋪在處理好的舊混凝土表面。使用橡膠板進行刮平操作，根據(jù)設(shè)計厚度，確保修補層厚度一致，表面平整。在攤鋪過程中，要注意避免出現(xiàn)氣泡和空洞，若發(fā)現(xiàn)氣泡，應及時破除。

4、拉毛處理：為了提高路面的抗滑性能，在修補材料未完全固化前，使用工具對修補后的表面進行拉毛處理。拉毛的深度和紋理要均勻一致，以確保在各種天氣條件下都能提供足夠的摩擦力，保障行車安全。

5、養(yǎng)生：施工完畢后，對修補區(qū)域進行養(yǎng)生，養(yǎng)生時間為 1 小時。期間嚴格避免人員和車輛在修補區(qū)域通行，防止對修補層造成破壞，確保修補材料充分固化，達到預期的強度和性能。

       在交通基礎(chǔ)設(shè)施維護領(lǐng)域，水泥混凝土路面薄層病害快速修補技術(shù)憑借 MMA 聚合物薄層修補料，展現(xiàn)出卓越成效。

       山東某機場道面出現(xiàn)起皮、起砂等病害，影響飛行安全。佰思特 MMA 聚合物薄層修補料因其粘結(jié)性、耐磨性與耐候性突出，被用于修復。施工團隊嚴格按照施工工藝進行操作，先對舊道面進行細致處理，確保表面清潔、粗糙，再均勻涂刷 MMA 專用底漆，然后將攪拌均勻的修補料攤鋪并找平，最后進行拉毛和養(yǎng)生。修復后，道面病害消除，平整度和使用性能顯著提升，保障了機場正常運營。

      天津濱海國際機場停機坪受多種因素侵蝕，出現(xiàn)起砂、麻面等破損，威脅飛行安全。采用佰思特 MMA 聚合物薄層快速修補料搶修。施工人員迅速行動，在確定病害情況后，精準計算修補厚度，精心處理舊混凝土表面，嚴格把控材料攪拌、攤鋪、找平、拉毛等環(huán)節(jié)，經(jīng)過 1 小時養(yǎng)生后，跑道迅速恢復使用。長期監(jiān)測顯示，面層未出現(xiàn)破損跡象，有效提升了跑道的安全性和耐久性，為其他機場提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗。