高聚物速凝混凝土简介及其相关产品体系

桥梁伸缩缝用钢纤维混凝土升级换代产品

——高聚物速凝混凝土简介及其相关产品体系

（作者：北京中德新亚建筑技术有限公司田勤朴）

一、前言

现代路桥工程施工采用钢纤维混凝土的频率很高，应用范围也很广，这主要是因为钢纤维混凝土比普通混凝土更具备抗弯、抗拉和抗冲击性，能为路桥施工质量提供更加有力的保障。比如新建路桥工程的桥梁伸缩缝浇筑工程，普遍选用C50钢纤维混凝土浇筑，取得了良好的的经济效益和社会效益。

随着我国高速公路的快速发展，人们对桥梁伸缩缝结构设计要求也越来越高，作为桥梁上部结构的薄弱部分，直接承受行车荷载的冲击作用，而其中伸缩缝装置中钢纤维混凝土作为伸缩缝**容易破坏的部位，其维修更换若墨守成规仍选用钢纤维混凝土材料浇筑，由于其需要长时间养生不能快速开放交通、组分复杂质量影响因素多，显然已不能满足现代管养快速高效的需求。因此，中德新亚®开发的高聚物速凝混凝土系列材料，作为预混料现场加水即可使用，并且2～3h即可开放交通，已广泛被业界选用并深受好评。

二、路桥工程使用钢纤维混凝土的施工优点分析：

1、路桥施工采用钢纤维混凝土代替普通混凝土时，路桥路面所铺设混凝土厚度要比普通混凝土的铺设厚度小，二者间的厚度比值为1:2，且钢纤维混凝土路桥路面在施工时并不需要设置纵缝，只设置横缝，并将横缝的问距控制在20～30m即可。这种做法能适当提高路桥路面的拉伸力，顺带优化路桥路面的施工质量。

2、钢纤维混凝土具有极好的抗拉、抗湾和抗冲击能力，利用钢纤维混凝土施工而成的路桥工程具有极好的抗弯、抗拉、抗压和抗冲击能力，根本原因在于钢纤维混凝土内部含有的短钢纤维呈不连续、乱向分布状态，能使混凝土结构本身的抗弯、抗拉等性质得到提高。相关统计资料显示，钢纤维混凝土的抗拉性能比普通土高出1.25倍，抗弯性能是普通混凝土的1.5倍，另外，钢纤维混凝土施工虽然需要在混凝土结构中掺入短钢纤维，但并不会出现大量消耗现象，钢纤维混凝土需掺入的短钢纤维只占据了混凝土结构重量的0.8%～2.0%，该比例是非常小的。

3、能降低路桥工程在运行使用中的日常损耗。比起普通混凝土路桥，钢纤维混凝土施工建成的路桥综合性能更好，在运行使用过程中发生损耗的可能性也会大大降低，进而使路桥工程的寿命得以延长。就路桥工程运行使用来说，路桥损耗主要与路桥的抗剪性、耐磨性以及抗裂性等多种性能有关，一旦这些性能遭受影响，出现性能降低现象，路桥就会发生损耗，缩短使用寿命。相比于普通混凝土施工而成的路桥工程，钢纤维混凝土路桥工程因具有更好、更高的抗裂性、耐磨性、抗剪性，所以使用寿命会比普通路桥要长，运行过程中受到的日常损耗也会在一定程度上减小。

三、钢纤维混凝土的质量控制措施

在实际施工中，由于现场各种不确定因素的存在，使钢纤维混凝土在原材料、生产、运输、浇筑及养护方面存在缺陷，使其不能完全发挥其性能优点，所以要从以下方面加强质量控制，提高钢纤维混凝土的质量，延长伸缩缝的使用寿命。

1、原材料控制

钢纤维混凝土原材料主要包括钢纤维、胶凝材料、砂、石、外加剂。原材料的质量直接决定混凝土的品质，因此，试验室要对选用的材料必须严格把关。

（1）钢纤维

钢纤维的增强效果与钢纤维的长度、直径及表面形状有关，试验研究和大量的工程实践表明，钢纤维长度为15～60mm，直径或等效直径宜为0.3～1.2mm，长径比为30～100，其增强效果和施工性能一般可满足要求，国内外一般以0.5%为最小体积率，同时体积率不宜超过2%，否则混凝土的和易性会变差，影响施工。施工中一般采用钢纤维抗拉强度≥600Mpa，长度为25～35mm。钢纤维的长度与其标称值、直径与其标称值、长径比与其标称值的偏差均不超过±10%。

（2）胶凝材料

水泥质量必须符合水泥质量必须符合GB175-2020标准，水泥选择信誉良好散装干法旋窑水泥，附厂家的合格证明文件。采用普通硅酸盐水泥，水泥等级为P.052.5号，水泥的含碱量不宜超过0.6%。

（3）粗骨料

粗集料宜采用坚硬的碎石，宜采用5mm～20mm连续级配，含泥量小于0.5%，针片状颗粒含量应小于5%。粗集料公称**粒径不宜大于钢纤维长度的3/4。

（4）细骨料

细集料质量符合GB/T14684-2011标准要求，宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净且粒径小于5mm的河砂。砂不宜太细，否则会造成混凝土强度低，宜开裂。

（5）外加剂

在混凝土拌和过程中，为了改善拌合物的和易性，可掺加一定量的外加剂，如减水剂、引气剂、防冻剂、膨胀剂等，根据需要可以掺加一种或多种，外加剂应与水泥、骨料之间具有良好的相容性。外加剂应符合GB8076、GB50119、JGJ/T 281、JC 477的规定，且不得含有氯盐的外加剂。

2、钢纤维混凝土配合比质量控制

混凝土配合比设计是混凝土工程中很重要的一项工作，它直接影响到混凝土的顺利施工、工程的质量和成本。钢纤维混凝土配合比应通过试验室进行设计，试验室要根据施工条件的差异和变化、材料质量的波动调整并确定基准配合比。在实际生产中，对首次使用的配合比进行开盘鉴定，定期在拌和机的出料口检查钢纤维混凝土的和易性、是否分散均匀有无结团现象，如混凝土坍落度、粘聚性、保水性有较大的波动时要及时通知试验人员，对出现的问题分析原因并适当调整配合比。而且应每天根据骨料的含水率适当调整。

3、伸缩缝开槽后槽口清理质量控制

伸缩缝开槽后应对槽口表面进行凿毛（包括槽底和两壁），应凿毛至坚硬层，对于槽内预留的原混凝土表面浮浆必然进行凿毛处理，利用空压机对灰渣进行处理，槽口及构造缝内残留的杂物需要利用高压水进行冲洗，如图所示。并在浇筑混凝土前保证表面无明水，以保证新老混凝土结合紧密。

综上所述：在桥梁伸缩缝管养维修中，使用C50钢纤维混凝土浇筑，材料繁多、配合比复杂，在非专业拌合站配制下，质量难以控制；更为致命的的是C50钢纤维混凝土早期强度发展慢，不能快速开放交通。

四、高聚物速凝混凝土简介

1、简介

高聚物速凝混凝土是以水泥为基础结合剂，高强度材料作为主骨料，辅以可再分散乳胶粉、聚羧酸减水剂、早强剂、膨胀剂、消泡剂、防离析等物质配制而成的超早强型混凝土结构修补材料。

高聚物速凝混凝土为工厂预混料，现场按比例加水搅拌即可使用；拌合物具有自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀的显著特点；人畜无害、抗老化、环境友好，自密实、阻锈等优点。用于强撩伸缩缝、硬井盖更换等领域，可实现2-3h快速开放交通。

2、技术指标

执行标准：JG/T336-2011《混凝土结构修复用聚合物水泥砂浆》

五、C50钢纤维混凝土与高聚物速凝混凝土（JZ-1型）对比

六、高聚物速凝混凝土的类型介绍

（一）、JZ-1浇注料的应用范围

1、桥梁伸缩缝更换浇筑锚固，2～3h开放交通；

2、窨井盖快速更换，2～3h开放交通；

3、水泥路面坑槽及混凝土工程水毁抢修，2～3h开放交通；

4、桥梁墩柱水毁抢修；

5、机场跑道抢修等。

（二）、HT-1薄层快速修补料，自流平施工。

1、高速公路收费站路面快速修复，2～3h开放交通；

2、高速公路及民用加油站地面快速修复，2～3h开放交通；

3、物流园区路面快速修复，2～3h开放交通；

4、乡村道路薄层修复，2～3h开放交通；

5、新建混凝土路面表层病害薄层修复，2～3h开放交通。

（三）、KX-1快速修补料

1、公路桥涵仰面快速施工；

2、防撞墙薄层快速修复施工；

3、桥梁、墩柱锈蚀修缮加固；

4、混凝土工程快速抹灰修缮等。

七、路桥防腐涂装系统简介

（一）、康丽龍抗氯离子装饰性防护涂料简介

康丽龍是基于氧-硅体系的复合型混凝土防护涂料。该涂层材料既有良好的渗透性能，能渗透入混凝土2～3mm，并与混凝土保持良好的相容性，同时含氟涂层赋予了该材料良好的防老化性能、耐高低温性能、调色性能等。

康丽龍是一种双组份混凝土防护材料，具有优异的耐氯离子侵蚀、防水、防碳化性能，可以有效提高混凝土结构的服役寿命和改善混凝土装饰性。用于桥梁、码头、建筑物外墙等混凝土构件的防护，尤其适用于氯离子侵蚀环境，并具有一定的装饰作用。

康丽龍抗氯离子装饰性防护涂料具有如下特点：

防水、防氯离子侵蚀，能减少90%以上水渗透和95%以上的氯离子渗透，大大延缓混凝土的劣化；

优异的耐候性，经高低温循环、人工老化和紫外线照射后，涂层性能保持完好；

耐酸碱盐等化学侵蚀性能好；

水性体系，绿色环保，施工简便；

跟基材具有良好的附着力，可以滚涂和刷涂，低温渗透成膜，成膜性能良好；

参考用量：200～300g/㎡.

康丽龍抗氯离子装饰性防护涂料的性能指标如下：

（二）混凝土防碳化涂装系统简介

CPC混凝土防碳化涂料是一种高性能防碳化乳液改性的水泥基聚合物复合材料。

混凝土防碳化涂料乳液中含有独特的共聚成分，在水泥中引起交叉反应链形成聚合物--水泥水化物的互传网络结构，产生化学与机械结合的内聚力与附着力，提升了拉伸强度和粘结强度，涂覆在混凝土表面并与之牢固粘结形成高强坚韧耐久的弹性涂膜保护层，可有效阻止环境中二氧化碳、氯化物、氧气和海水、酸雨等腐蚀介质对结构材料的侵蚀。

防碳化涂料由高性能聚合物乳液、多种助剂（液料，A组分)与改性水泥基材料(粉料，B组分)双组分组成，涂层固化后是一种既有高分子材料的柔性，又有无机材料的高耐久性的新型保护封闭材料。

防碳化涂料面涂是一种高性价比混凝土保护剂，在提供整体保扩的同时，可在一定程度上解决混凝土表层色差旳瑕疵，使混凝土表面色泽匀匀—致。同时能够遮蔽混凝土表面的微细裂纹，增加混凝土表层整体美观度，提高结构的久性。防碳化涂料面涂用于CPC混凝土防碳化涂料面层，也可用于清水混凝土建筑、桥梁、混凝土构件、高速铁路的外观保护，遮盖瑕疵和微细裂纹。

作者联系方式：田工 132-6170-0511   tianqinpu@126.com