一种水泥混凝土路面错台修复系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于路面维护【技术领域】，具体来说，涉及一种水泥混凝土路面错台修复系统。其包括错台下沉板、错台相邻板、粘合剂层、修复材料层、嵌缝材料层；所述错台下沉板在靠近错台相邻板处设有填充槽；所述修复材料层位于填充槽内及其上方；所述粘合剂层位于修复材料层与填充槽的接触面上；所述嵌缝材料层位于错台下沉板与错台相邻板之间接缝处。与现有技术相比，本实用新型所述的水泥混凝土路面错台修复系统具有优异的粘结强度、抗折强度和抗冲击强度，可有效改善水泥混凝土路面的错台病害，提高其服务功能，延长其使用寿命。
【专利说明】一种水泥混凝土路面错台修复系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于路面维护【技术领域】，具体来说，涉及一种水泥混凝土路面错台修复系统。
【背景技术】
[0002]错台是接缝或裂缝处相邻面板的垂直高差，是水泥混凝土路面的常见病害之一.如果不及时修复，不仅大大降低行车的舒适性、安全性，而且随着车轮荷载力的反复冲击作用，将导致整个路面板的开裂，甚至出现碎裂，进而影响公路的运输效率，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
[0003]目前水泥混凝土路面错台处治方法还不是很成熟，在交通部发布的《公路水泥混凝土路面养护技术规范》中对错台的处治是按照错台高度采取不同的方式，对于高差<12mm的错台，采用磨平法；对于高差>12mm的错台，采用浙青砂修复。但是这两种方式各有其不足:磨平法，修复效率低，极易引起处理面板下的微裂缝，降低面板强度；浙青砂修复，色彩不协调，影响美观，容易给司机造成视觉误差。在工程实际中也有采用环氧砂浆或水泥砂浆修复，环氧砂浆修复强度高，黏结性能好，但施工工艺要求高，成本高，经济性差；水泥砂浆抗折强度低，收缩较大，极易出现干缩裂缝，使用寿命短，而且修复厚度较厚(至少在20mm以上)，养护期长，开放交通时间长。另外修复材料填充槽横截面通常为长方形，填充厚度至少20mm以上，填充所需的修复材料用量较大，经济性较差。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种工艺简单、性价比高的水泥混凝土路面错台修复系统。该系统具有优异的粘结强度、抗折强度和抗冲击强度，可有效改善水泥混凝土路面的错台病害，提高其服务功能，延长其使用寿命。
[0005]本实用新型所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，所述系统包括错台下沉板
1、错台相邻板2、粘合剂层3、修复材料层5、嵌缝材料层6 ;所述错台下沉板I在靠近错台相邻板2处设有填充槽4 ;所述修复材料层5位于填充槽4内及其上方；所述粘合剂层3位于修复材料层5与填充槽4的接触面上；所述嵌缝材料层6位于错台下沉板I与错台相邻板2之间接缝处。
[0006]本实用新型所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，所述填充槽4的横截面为直角三角形。
[0007]本实用新型所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，所述直角三角形的长直角边为路面水平凿除面，直角三角形的短直角边为填充槽4侧壁。
[0008]本实用新型所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，所述直角三角形的斜边为填充槽4底部的坡形，其靠近错台相邻板2端高于错台下沉板I端。
[0009]本实用新型所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，所述水平路面凿除面的长度为填充槽4侧壁高度除以坡度，填充槽4侧壁高度为20-30mm，坡度为
[0010]本实用新型所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，所述粘合剂层3为环氧树脂胶粘剂涂层，涂层覆盖率为3.0-4.0平米/升环氧树脂胶粘剂。
[0011]本实用新型所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，所述填充槽4经修复完成后上方截面为圆滑弧线。
[0012]本实用新型所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，所述的修复材料层使用的修复材料为环氧乳液改性砂浆；所述的环氧乳液改性砂浆由A、B、C三组分和外加水组成，其中A组分由液态环氧树脂、环氧活性稀释剂、增韧剂和消泡剂组成；B组分由自乳化型水性环氧固化剂、固化促进剂和偶联剂组成；C组分由快硬水泥、石英砂、偏高岭土、硫酸钙晶须、早强剂、缓凝剂和减水剂组成，各组分之间质量比为A组分:B组分:外加水:C组分=1:(1.5-2):(1.0-6): (10-40);所述的环氧乳液改性砂浆的制备工艺为:先将A组分与B组分搅拌混合直至形成均匀的乳白色乳液，然后加外加水，搅拌均匀，最后加入C组分，搅拌均匀即得环氧乳液改性砂浆。
[0013]本实用新型的修复材料具有以下特点:
[0014](I)环氧乳液性能可控。采用不同种类，不同掺量的改性剂对环氧乳液体系进行改性，不同的配方组成赋予环氧乳液优异的力学性能和工艺性能。环氧活性稀释剂赋予环氧树脂适宜的黏度，便于其被乳化；增韧剂赋予环氧树脂固化物优异的韧性，提高其抗冲击性能和抗裂性能；固化促进剂改善环氧树脂的固化速率，提高其固化物早期强度；偶联剂增强环氧树脂与被粘物之间的粘接力，提高环氧树脂固化物的耐久性；消泡剂改善环氧乳液的表面张力，去除环氧乳液在搅拌过程中产生的气泡，提高硬化浆体的力学性能和抗渗性倉泛。
[0015](2)环氧乳液的固化速度在一定范围内可控，和硫铝酸盐早强水泥的适应性较好，能够较快地提高修复砂浆的早期强度。
[0016](3)水泥基材中采用缓凝剂与早强剂双掺技术，能够较好地调整修复砂浆的凝结时间和早期硬化时间，与只掺入早强剂的修复砂浆相比，本发明的施工可操作时间延长，同时还能保证砂浆在4小时内的早期强度增长仍然较快。同时，采用偏高岭土作为强度促进剂，进一步促进了体系早期强度的发展。
[0017](4)采用硫酸钙晶须作为无机纤维增强材料，该材料是形状类似于短纤维而尺寸远小于短纤维的须状单晶体，其直径极小，长径比极大，具有高度有序的原子排列结构，几乎没有通常大晶体中存在的缺陷，具有极优良的物理化学性质和优异的机械性能。与通常应用的有机短纤维相比，硫酸钙晶须与各种无机填料的相容性更好，分散性更好，基本不存在分散性的问题，基本不影响砂浆的工作性能，在砂浆中形成一种均匀乱向分布的状态，使结构应力分散，产生二级加强效果，从而有效提高砂浆的抗裂强度、抗压强度和抗折强度。
[0018](5)采用有机-无机复合胶凝体系，使修复砂浆兼具有机材料和无机材料两者的优势。环氧乳液掺入水泥基材中后，伴随着水泥水化进程的加快，体系中含水量迅速减少，环氧乳液固化速率加快，环氧树脂固化物在修复砂浆中形成连续的膜结构，并填充砂浆内部的毛细孔，与无机材料紧密粘结，从而形成有机-无机复合砂浆。借助于环氧树脂的韧性、粘结力和密封性，复合砂浆的抗折强度、抗裂强度和粘结强度显著提高，同时复合砂浆的防水性、抗冻性、抗离子渗透性等耐久性也大大提高。
[0019]本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0020]1.开放交通时间短。错台修复结构中修复材料早期强度增长迅速，早期强度高，4小时即可开放交通，4H抗压强度大于25MPa，4H抗折强度大于3.5MPa，后期强度稳步发展；
[0021]2.结构稳定性和耐久性好。错台修复结构中修复材料具有优异的抗折性能和抗冲击性能，与填充槽粘结强度高，形成的整体结构稳定性和耐久性好；
[0022]3.使用寿命长。错台修复后的路面截面为圆滑弧线设计，与传统的直线坡形设计相比，可减弱车轮荷载对修复路面的压力和冲击力，提高整体结构的抗压性能，抗折性能和抗冲击性能，延长错台修复结构的使用寿命；
[0023]4.性价比高，经济性好。错台修复结构中修复材料采用环氧乳液改性砂浆，与普通砂浆相比，其性能优越得多，而成本增加很少；与环氧砂浆相比，其性能稍弱，但成本降低显著，故与现有修复材料相比，其性价比高，经济性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1:水泥混凝土路面错台修复系统示意图；错台下沉板1、错台相邻板2、粘合剂层3、填充槽4、修复材料层5、嵌缝材料层6。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体的实施例对本实用新型所述的水泥混凝土路面错台修复系统做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。
[0026]实施例1:
[0027]本实用新型设计的水泥混凝土路面错台修复系统包括错台下沉板1、错台相邻板
2、粘合剂层3、修复材料层5、嵌缝材料层6 ;所述错台下沉板I在靠近错台相邻板2处设有填充槽4 ;所述修复材料层5位于填充槽4内及其上方；所述粘合剂层3位于修复材料层5与填充槽4的接触面上；所述嵌缝材料层6位于错台下沉板I与错台相邻板2之间接缝处。所述填充槽4的横截面为直角三角形；所述直角三角形的长直角边为路面水平凿除面，直角三角形的短直角边为填充槽4侧壁；所述直角三角形的斜边为填充槽4底部的坡形，其靠近错台相邻板2端高于错台下沉板I端；所述水平路面凿除面的长度为填充槽4侧壁高度除以坡度，填充槽4侧壁高度为20mm，坡度为I 所述粘合剂层3为环氧树脂胶粘剂涂层，涂层覆盖率为3.0平米/升环氧树脂胶粘剂；所述填充槽4经修复完成后上方截面为圆滑弧线。错台修复后4小时即可开放交通。
[0028]所述的修复材料层使用的修复材料为环氧乳液改性砂浆；所述的环氧乳液改性砂浆由A、B、C三组分和外加水组成，其制备方法包括:1)A组分的制备:将环氧树脂E-44100份、丙烯基缩水甘油醚10份、奇士增韧剂QS-BE15份、有机硅类消泡剂0.1份，依次加入反应釜中，搅拌5-10分钟即得A组分，包装储存；2)B组分的制备:将上海绿嘉水性涂料有限公司生产的自乳化型水性环氧固化剂GCAOl 100份(有效成分含量:50wt%，其余成分为水)、DMP-305份、偶联剂KH-5501份，依次加入反应釜中，搅拌3-5分钟即得B组分，包装储存；3) C组分的制备:将快硬硫铝酸盐水泥100份、40-70目石英砂与20-40目石英砂按质量比为4:1的混合物200份、偏高岭土 20份、洛阳亮东非金属材料科技开发有限公司生产的平均直径为1-8 μ m,平均长度为50-200 μ m的硫酸钙晶须15份、质量比为1:1的硫酸铝与氟化钙混合物0.3份、硼酸0.2份、聚羧酸盐高效减水剂0.2份，依次加入反应釜中，搅拌3-5分钟即得C组分，包装储存；4)环氧乳液改性砂浆的制备:上述各组分之间质量比为A组分:B组分:外加水:C组分=1:2:1.15:18,具体工艺为:先将A组分与B组分搅拌3-5分钟，直至形成均匀的乳白色乳液，然后加入外加水，搅拌均匀，最后加入C组分，拌和3-5分钟即得环氧乳液改性砂浆。整个体系中水灰比为0.40，水灰比中的水包括固化剂所含水和外加水。外加水的质量由固化剂的含水率和水灰比换算而得。上述所述份数均为质量份。
[0029]实施例2:
[0030]本实用新型设计的水泥混凝土路面错台修复系统包括错台下沉板1、错台相邻板
2、粘合剂层3、修复材料层5、嵌缝材料层6 ;所述错台下沉板I在靠近错台相邻板2处设有填充槽4 ;所述修复材料层5位于填充槽4内及其上方；所述粘合剂层3位于修复材料层5与填充槽4的接触面上；所述嵌缝材料层6位于错台下沉板I与错台相邻板2之间接缝处。所述填充槽4的横截面为直角三角形；所述直角三角形的长直角边为路面水平凿除面，直角三角形的短直角边为填充槽4侧壁；所述直角三角形的斜边为填充槽4底部的坡形，其靠近错台相邻板2端高于错台下沉板I端；所述水平路面凿除面的长度为填充槽4侧壁高度除以坡度，填充槽4侧壁高度为25mm，坡度为1.5% ;所述粘合剂层3为环氧树脂胶粘剂涂层，涂层覆盖率为3.5平米/升环氧树脂胶粘剂；所述填充槽4经修复完成后上方截面为圆滑弧线。错台修复后4小时即可开放交通。
[0031 ] 所述的修复材料层使用的修复材料为环氧乳液改性砂浆；所述的环氧乳液改性砂浆由A、B、C三组分和外加水组成，其制备方法包括:1)A组分的制备:将环氧树脂E-51100份、丙烯基缩水甘油醚5份、奇士增韧剂QS-BE15份、有机硅类消泡剂0.1份，依次加入反应釜中，搅拌5-10分钟即得A组分，包装储存；2)B组分的制备:将上海绿嘉水性涂料有限公司生产的自乳化型水性环氧固化剂GCA01100份、DMP-305份、偶联剂KH-5501份，依次加入反应釜中，搅拌3-5分钟即得B组分，包装储存；3) C组分的制备:将快硬硫铝酸盐水泥100份、40-70目石英砂与20-40目石英砂按质量比为4:1的混合物200份、偏高岭土20份、硫酸钙晶须15份、质量比为1:1的硫酸铝与氟化钙混合物0.35份、硼酸0.2份、聚羧酸盐高效减水剂0.2份依次加入反应釜中，搅拌3-5分钟即得C组分，包装储存；4)环氧乳液改性混凝土道桥快速修补砂浆的制备:上述各组分之间质量比为A组分:B组分:夕卜加水:C组分=I:2:1.15:18，具体工艺为:先将A组分与B组分搅拌3-5分钟，直至形成均匀的乳白色乳液，然后加入外加水，搅拌均匀，最后加入C组分，拌和3-5分钟即得环氧乳液改性砂浆。整个体系中水灰比为0.40，水灰比中的水包括固化剂所含水和外加水。外加水的质量由固化剂的含水率和水灰比换算而得。上述所述份数均为质量份。
[0032]实施例3:
[0033]本实用新型设计的水泥混凝土路面错台修复系统包括错台下沉板1、错台相邻板
2、粘合剂层3、修复材料层5、嵌缝材料层6 ;所述错台下沉板I在靠近错台相邻板2处设有填充槽4 ;所述修复材料层5位于填充槽4内及其上方；所述粘合剂层3位于修复材料层5与填充槽4的接触面上；所述嵌缝材料层6位于错台下沉板I与错台相邻板2之间接缝处。所述填充槽4的横截面为直角三角形；所述直角三角形的长直角边为路面水平凿除面，直角三角形的短直角边为填充槽4侧壁；所述直角三角形的斜边为填充槽4底部的坡形，其靠近错台相邻板2端高于错台下沉板I端；所述水平路面凿除面的长度为填充槽4侧壁高度除以坡度，填充槽4侧壁高度为30mm，坡度为2%;所述粘合剂层3为环氧树脂胶粘剂涂层，涂层覆盖率为4.0平米/升环氧树脂胶粘剂；所述填充槽4经修复完成后上方截面为圆滑弧线。错台修复后4小时即可开放交通。
[0034]所述的修复材料层使用的修复材料为环氧乳液改性砂浆；所述的环氧乳液改性砂浆由A、B、C三组分和外加水组成，其制备方法包括:1)A组分的制备:将环氧树脂NPEF170100份、奇士增韧剂QS-BE15份、有机硅类消泡剂0.1份，依次加入反应釜中，搅拌5-10分钟即得A组分，包装储存；2)B组分的制备:将上海绿嘉水性涂料有限公司生产的自乳化型水性环氧固化剂GCA01100份、DMP-305份、偶联剂KH-5501份，依次加入反应釜中，搅拌3-5分钟即得B组分，包装储存；3)C组分的制备:将快硬硫铝酸盐水泥100份、40-70目石英砂与20-40目石英砂按质量比为4:1的混合物200份、偏高岭土 20份、硫酸钙晶须15份、质量比为1:1的硫酸铝与氟化钙混合物0.35份、硼酸0.2份、聚羧酸盐高效减水剂0.2份，依次加入反应釜中，搅拌3-5分钟即得C组分，包装储存；4)环氧乳液改性混凝土道桥快速修补砂浆的制备:上述各组分之间质量比为A组分:B组分:外加水:C组分=I:2:1.15:18，具体工艺为:先将A组分与B组分搅拌3_5分钟，直至形成均匀的乳白色乳液，然后加入外加水，搅拌均匀，最后加入C组分，拌和3-5分钟即得环氧乳液改性混凝土道桥快速修补砂浆。整个体系中水灰比为0.40，水灰比中的水包括固化剂所含水和外加水。外加水的质量由固化剂的含水率和水灰比换算而得。上述所述份数均为质量份。
[0035]实施例1-3的C组分中偏高岭土的制备过程如下:将高岭土粉末在800-900°C的温度下煅烧5小时，随后放入球磨机中粉磨至比表面积为11000-13000m2/kg，即得偏高岭土。
[0036]实施例1-3制得的环氧乳液改性砂浆性能测试结果如下:
[0037].....' ' 实施例序号It:,
测试项目____
凝结时间擁40__S__35
(分钟) 终凝68 6560
抗压强;?/MPa27.3 26.428.6
4H____
抗折强;S/MPa3.8 3.93.9
抗压强度zMPa32Λ 31.6342
6Η____
抗折强衝她4.6 4 75.0
抗压强度/M Pa60.5 5961.2
28d 抗折强麼斷10.5 9.8
正拉粘结强度/!VIPa2.6 2.62.7
抗冻等级Κ30° l.00卜UU
抗滲等级>P20 >P20>P20
【权利要求】
1.一种水泥混凝土路面错台修复系统，其特征在于所述系统包括错台下沉板(I)、错台相邻板(2)、粘合剂层(3)、修复材料层(5)、嵌缝材料层￠);所述错台下沉板(I)在靠近错台相邻板(2)处设有填充槽(4);所述修复材料层(5)位于填充槽(4)内及其上方；所述粘合剂层(3)位于修复材料层(5)与填充槽(4)的接触面上；所述嵌缝材料层(6)位于错台下沉板(I)与错台相邻板(2)之间接缝处。
2.根据权利要求1所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，其特征在于，所述填充槽(4)的横截面为直角三角形。
3.根据权利要求2所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，其特征在于，所述直角三角形的长直角边为路面水平凿除面，直角三角形的短直角边为填充槽(4)侧壁。
4.根据权利要求2所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，其特征在于，所述直角三角形的斜边为填充槽(4)底部的坡形，其靠近错台相邻板(2)端高于错台下沉板(I)端。
5.根据权利要求3所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，其特征在于，所述水平路面凿除面的长度为填充槽(4)侧壁高度除以坡度，填充槽(4)侧壁高度为20-30mm，坡度为 1% -2%。
6.根据权利要求1所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，其特征在于，所述粘合剂层(3)为环氧树脂胶粘剂涂层，涂层覆盖率为3.0-4.0平米/升环氧树脂胶粘剂。
7.根据权利要求1所述的一种水泥混凝土路面错台修复系统，其特征在于，所述填充槽(4)经修复完成后上方截面为圆滑弧线。
【文档编号】E01C11/04GK203923847SQ201420263305
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】舒兴旺 申请人:山西省交通科学研究院, 山西交科公路勘察设计院