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水泥混凝土路面填缝料的选用

来源:黑龙江省公路工程质量监督站 作者:李晓飞 时间:2012-07-06 点击:
导读:在工程中应用的水泥混凝土路面填缝材料种类很多,通过对各种填缝料的对比分析,找出较理想的填缝料,在工程上推广应用。
1  前 言
水泥混凝土路面按规范和实际要求必须设置一定数量的各种接缝,这些缝设置的好坏,直接影响水泥混凝土路面的使用质量和使用寿命。由于水泥混凝土路面板的接缝是路面的薄弱环节,受各种因素影响较大,如接缝处填缝料选用的不好可导致水泥混凝土面板在接缝处的早期破坏,因此选用的水泥混凝土填缝料应能承受冷、热、机械和化学作用。水泥混凝土路面填缝料的作用是防止水和杂物进入面板的接缝中,以确保板块在热胀冷缩时自由运动,避免遭受损坏。因此要保证接缝处处于良好的使用状态,必须采用优良的填缝材料。

2  用于水泥混凝土路面接缝的填缝料应具备的技术性能
路面板的接缝需用填缝料来填补,我国现行《公路水泥混凝土路面设计规范》中,对接缝材料的技术要求在工程中已被证实不适宜高等级公路建设的需要,它存在着施工工艺差、污染环境、冬季低温开裂、易老化等弊病,降低了路面板的使用功能,严重时还可引起板的结构性损坏。为此要保证水泥混凝土路面长时间处于良好的使用状态。选用的填缝料必须具备以下路用性能。
(1)具有较好的弹性和较高的拉伸率,能适应混凝土板胀缩要求,从而有效地防止杂物进入板间缝隙。
(2) 必须为防水材料,防止路面水进入基层和路基,避免板底因水浸使基层软化,产生卿泥等病害引起板的开裂和损坏。
(3) 与板的粘结能力强。填缝料要与混凝土板缝壁粘结牢固,而不致从混凝土缝壁上拉脱,防止水分从缝的侧壁渗入及杂物的挤入。
(4) 具有较强的温度稳定性,达到高温不流淌、低温不脆裂。
(5)耐久性好。在行车作用和野外恶劣的气候条件下,填缝料应能在较长时间保持良好的使用性能,即具有耐磨、耐晒、耐水及耐酸碱、抗老化等性能。
(6)为常温施工式填缝材料。施工方便、价格适中,不需现场加热和配制,启封即可使用,质量易保证。
(7) 对环境和路面无污染,为环保型材料。

3  各种水泥混凝土路面填缝料路用性能分析比较
在水泥混凝土路面修建的初期,接缝处的填充材料主要以沥青材料为主,在此之后又相继采用了改性沥青、沥青玛蹄脂、聚氯乙烯胶泥、聚氨酯胶泥等高分子胶结材料。目前《规范》选用的就是上述填缝材料。近几年各地又先后开发研制出PG道路嵌缝料、RTCS型路用填缝胶、橡胶嵌缝条及GLP 型路用嵌缝胶等水泥混凝土路面填缝料,并在工程上进行了应用,实用性能和效果较《规范》选用的填缝材料明显改善。各种水泥凝土路面填缝料主要性能比较见表1。

由表可以看出不同的水泥混凝土路面填缝料在性能上差异很大。
(1) 以沥青材料为主的填缝料粘结强度明显低于其他填缝料, 其耐低温性能最大限度只能达到- 20 ℃,与高寒地区的冬季最大负温相差很大,不能满足冬季不脆裂的质量要求。并且这类填缝料在使用时需高温加热,这样不仅会造成环境污染,而且还会促使填缝材料的加速老化,使水泥混凝土路面接缝在短期内就丧失了防水密封作用而过早破坏。
(2) 聚氨酯胶泥与水泥混凝土路面有较好的粘结性能和高温流动性。但由于在低温下内聚强度大、塑性变形能力差,当水泥混凝土路面收缩时易从界面上脱离而达不到密封防水的目的。且这种材料
的耐久性差,使用年限短。
(3) PG道路嵌缝料和RTCS 型路用填缝胶都是双组份高分子聚合物,两种材料的组成成分及配比不同,但性能相似。使用时不需加热。不受施工现场温度等外部条件的影响,常温下可固化,粘结强度有较大程度提高,弹性、低温脆性、耐久性等亦有明显改善。但这两种材料均为黑色,在施工时很容易污染路面。使用时需现场配制,这样会由于衡器的误差及操作人员自身的技术素质差异,而造成不同程度的质量偏差。
(4)橡胶嵌缝条是一种合成橡胶,具有回弹性好、能适应混凝土板收缩,不溶于水、不渗水、高温不溢出、低温不脆裂、耐久性好等性能。它不同于以往的填缝材料,它是固体,不需灌缝,但需要通过粘胶剂使之与面板缝壁粘结。施工较繁琐,粘结质量不易掌握,橡胶嵌缝条易在车辆通过时被从缝中带出来。
(5) GL P 型嵌缝胶为单组份高分子聚合物,无丝毫沥青成份,主料为异氰酸酯。除具有上述几种填缝料的优点外,施工方便,不需现场配制,常温下固化,固化期间无有害物质产生,为环保型产品。它的粘结强度和低温稳定性能明显高于其他材料。使用时可根据不同需要调配成不同颜色,解决了以往填缝料与路面颜色不协调问题。
经过对各种水泥混凝土路填缝料的性能对比分析,可以看出GL P 型路用嵌缝胶的路用性能优于其他填缝料,是一种较理想的填缝材料。

4  经济成本及效益分析比较
上述各种填缝料按2002 年价格计算,结果见表2。

从表2 可以看出:价格最低的填缝料为沥青类,最高的为GL P 型嵌缝胶。但根据填缝料使用年限来对比,沥青类填缝料只能使用2 年,较GL P 型嵌缝胶相差4 倍以上。聚氨酯类填缝料使用限也比GL P 型嵌缝胶相差2 倍以上,其总价要比GL P 型嵌缝胶价格高。其他三种填缝料的价格比GL P 型嵌缝胶略低,但使用质量和使用寿命与GL P 型嵌缝胶相比还差一些,尤其是GL P 型嵌缝胶的粘结强度和低温性能指标以及其颜色与路面一致在同类产品中占有绝对优势,综合的经济效益是显著的。

5  结 语
通过对各种水泥混凝土路面填缝料的对比分析,总结出GL P 型嵌缝胶是一种较理想的填缝材料,它适合各种气候环境。由于它的优良性能,可使混凝土路面在接缝处易损坏的现象得到明显改善,提高了混凝土路面的使用质量和使用寿命。并且由于它在施工中不污染环境,颜色与路面达到一致,增强了环保意识,使完工后的路面增加了视觉美感,从而弥补了白色路面修筑技术的不足,值得在工程上推广应用。
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