聚合物水泥砂浆在公路养护领域的应用解析

张赛德

摘 要：将适量聚合物掺和至普通水泥砂浆内，能制造出聚合物水泥砂浆，性能显著提升，且聚合物自身效力能维持较长时间。聚合物水泥砂浆是当今社会发展阶段常用的工程修补材料类型，凭借自身特有的诸多优势，在建筑、交通等诸多领域中均有应用。笔者在阐述聚合物水泥砂浆分类、主要性能的基础上，结合过往工程实践，探究该类新型复合材料在旧混凝土路面整改、桥面铺装、混凝土路面和构件表层修复等诸多方面的应用实践。

关键词：公路养护;聚合物;水泥砂浆;实践应用

0引言

现阶段，老化混凝土建筑体的修复是建筑行业中研究的重点问题，也得到了社会群体的较高重视度。既往有调研资料记载[1]，既有的老旧建筑内，无需加固于补强结构的建筑物占有率相对较高，此时施工人员应重点研究的问题是怎样延长结构及构建的使用年限。按照一定比例混合聚合物与水泥砂浆，能实现对初有水泥砂浆微观结构的良性调整，强化砂浆的密实度，抗渗漏、抗侵蚀能力显著提升。在公路养护实践中，若能合理应用聚合物水泥砂浆，取得的成效是较为理想的。

1聚合物水泥砂浆复合材料的分类、性能

依照化学构成成分的差异性，可以将聚合物水泥复合材料细分为两种类型：一种是以聚合物为基础物料、水泥作为填充料结合制成的，工程防水领域中采用的聚合物防水型涂料是典型代表;另一种为选水泥为基础物料、利用聚合物单体或多种聚合物调整水泥性质后制得的复合材料。

在生产实践中，通常利用乳液、可分散以及水溶型胶粉等形式，将聚合物掺和至水泥砂浆内，乳液用于水泥砂浆领域中的聚合物类型以聚丙烯酸（PAE）、聚乙烯醋酸脂（EVA）等较为常见;按照一定比例混合可分散胶粉、水泥、砂机水，能促进可分散胶粉再度形成乳液的过程，且在以上过程中历经自然干燥过程会形成薄膜，进而实现整改水泥砂浆性质的目标。脆性偏大是水泥基材料的缺点之一，表现为抗拉强度显著高于抗压强度，抗裂痕性能整体偏差，且脆性指标和强度之间存在着正相关性。

聚合物是有机高分子的典范，自旋转性是其长分子结构、大分子内链节（段）的典型特征，这也是该种材料弹性与塑性处于较高层面上的主要原因之一。新拌和砂浆的保水性能直接关系着砂浆硬化时间及硬化后固体性能。若在实践中能断定砂浆的保水性处于较高层次，则可以为运送、摊铺砂浆等诸多过程创造便利条件，有益于优化工程项目的建设质量。既往诸多生产实践证实，掺和适量聚合物是强化新拌砂浆保水性的有效途径之一，一方面能较明显降低砂浆离析现象发生的风险，另一方面于砂浆养护早期还能减少水分的散失量，促进水泥水化反应发生发展过程。针对聚合物水泥砂浆的凝结时间、抗压性、抗性折、黏接性、膨胀率等主要性能，并不是一层不变的，可以通过配制品种适宜的水泥以及加入外加剂等形式实现科学整改。表1记录了当前建筑工程领域中常用的几种砂浆性能的参考值[2]。

2聚合物水泥砂浆的运用

2.1旧混凝土路面改造

有权威机构将局部裂缝、跳台、平整度及松散等统一称之为功能破损。在修复旧混凝土路面过程中，针对破损部位不是很显著的部位，若沿用沥青混凝土罩面传统工艺方法，一方面会增加工程成本，另一方面局部敷设罩面会使路面形成肉眼清晰可见的色差，降低路面外部结构的美观度。鉴于以上情况，建议选用柔性聚合物水泥砂浆罩面修复受损路面。

柔性聚合物罩面的构成有强度等级52.5硅酸盐水泥、中砂、MG系水泥改性剂，用于旧混凝土路面改造领域中，能较为稳固的与原路面相互粘合，持有较强的应变能力，耐磨、抗冲击、抗冲折及早强等多种性能均处于较高水平上[3]。利用该种复合材料修复受损的混凝土路面流程相对简易。首先，在高压水龙头设施协助下清洗旧混凝土道路表面，待其晾干至潮湿但无积水状态时，采用尼龙板涂刷适量刷界面处理剂，该类处理剂由MG-3水泥改性剂+水泥配制而成，配制阶段加水泥物料操作与搅拌行为同步进行，直至搅拌成豁稠状，随即将其整合至密封筒内以备用，尽量降低涂刷厚度值。其次，将按照一定比例稀释好的MG-1型水泥改性剂导进砂浆搅拌机中继续搅拌，确保物料均匀度符合相关规范设计后，将其摊铺于涂有界面处理剂的路段，尽量减缩摊铺施工与界面处理剂涂刷结束后的时间间隔，借此方式优化界面粘合效果。摊铺并整平后，借用抹光设备振捣压实处理，木尺刮平路表面，抹刀予以抹光处理。再者，在专用设备设施协助下完成刻槽任务，建议将槽宽、槽深分别维持在3mm、6mm左右。待刻槽工序结束后便进入到养生环节，在条件允许时，尽量选用薄膜覆盖和洒水双重养生法，养生时间≥12d。最后，将保水率为90%路用养护剂均匀的喷洒在道路表面形成水膜，而后整体覆盖保水养生膜，将砂浆匀称的压实于薄膜接缝处，减少或规避薄膜方位偏移或被吹走的情况，通过洒水降低薄膜温度，预防水泥砂浆水化期间因温度偏高而形成裂痕的情况。

2.2用于公路钢桥的桥面铺装

既往有限元软件分析证实，铺装层与钢桥面板两者存有复合效应，若断定为层间为连贯状态，当铺装的底层模量处于较高水平时，两者形成的复合型刚度指标也有不断上升的趋势，对削弱钢桥面板应力、应变指标有较明显的促进作用，在以上工况中，在重力作用下，钢桥面板局部形变量有降低趋势。另外，将聚合物水泥砂浆物料用于钢桥面板铺装层施工制造领域中，有益于优化面板构件的综合受力效果[4]。在后续施工阶段，应加大模量型水泥基铺装过渡层的开发力度，其能较为明显的完善钢桥面板和与铺装层间的受力状况。

2.3修补混凝土路面和构件表面技术

桥梁、缘石等均是公路项目混凝土构件的构成，公路运行阶段，受大型机械设备的碾压碰撞、使用年限过于长久不等，增加了局部位置保护层掉落及结构完整性轻度损伤等不良情况发生的风险，选用聚合物水泥砂浆加以修补处理，通常能取得较优良的成效。要求在拟定处理方案前期一定要落实准备工作，比如勘测工程场地、收集数据信息等。喷射丙乳砂浆是常用的修补工艺技术，具体是将适量丙乳掺和到砂浆，借此方式提升砂浆的和易性、流动性，为喷射施工作业推进创造便利条件[5]。在小型机具协助下，將一层丙乳砂浆喷射到混凝土构件上方，该技术不仅能维护构件的修补加固效果，还有益于降低补强构件自体的重量，保证构件后续使用阶段的安稳性。