新材料在公路桥梁预防性养护中的应用

建筑技术开发　建筑材料　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　第４５卷第１０期　２０１８年５月　新材料在公路桥梁预防性　养护中的应用　王蕊芯　（淄博市公路管理局临淄分局，山东淄博２５５４００）　［摘要］公路桥梁在长期的使用中，受外部车辆荷载、温度变化以及水等因素的共同作用下，会产生一定程度的混凝土脱　落、腐蚀或裂缝等病害，影响公路桥梁的使用寿命。通过分析当前的公路桥梁养护管理工作开展的现状，继而对效果较好的公　路桥梁养护新材料进行简要阐述，对新材料在公路桥梁预防性养护工作中的具体应用进行探讨。　［关键词］新材料；公路桥梁；预防性养护　［中图分类号］ｕ４４５．７　［文献标志码］Ａ　［文章编号］１００１—５２３Ｘ（２０１８）１０－０１２３－０２　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｏｆ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｂｒｉｄｇｅｓ　ＷａｎｇＲｕｉ—ｘｉｎ　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇ—ｔｅｒｍ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｂｒｉｄｇｅｓ，ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｊｏｉｎｔ　ａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｌｏａｄｓ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈａｎｇｅｓ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ，ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｈｅｄｄｉｎｇ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｏｒ　ｃｒａｃｋｓ　ｗｉｌｌ　ｏｃｃｕｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｂｒｉｄｇｅｓ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ａｆｆｅｃｔｅｄ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓ乜Ｌｔｔｌｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｂｒｉｄｇｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ａｎｄ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｓ　ｎａａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｈｉｈｇｗａｙ　ｂｒｉｄｇｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｉｔｈ　ｇｏｏｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｒｅ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄ　ｈｔｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ｈｔｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｏｆ　ｈｉｈｇｗａｙ　ｂｒｉｄｇｅｓ　ｉｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｎｅｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ；ｈｉｇｈｗａｙ　ｂｒｉｄｇｅ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　公路桥梁基础设施建设工作中，混凝土材料是其中重要　腐蚀效果，在对桥梁进行预防性养护的过程中，对钢筋等金　的基础材料，在公路桥梁通车过程中，混凝土材料所构成的　属材料进行１￣２次喷涂之后，在自然环境下，该钢铁材料的金　主体结构或其他构件等，易受到外部因素的影响产生病变，　属表面至少可以保持１０年左右的使用质量与使用效果，在材　影响公路与桥梁使用的安全性。而随着科学技术的快速发展，　料生效阶段极少发生腐蚀情况，可以延长钢筋等材料的使用　在公路桥梁维护中提供预防性养护作用的新材料也得以日渐　寿命与使用周期。　广泛的应用。　２．２新旧混凝土粘结界面胶　１公路桥梁养护管理工作的现状　新旧混凝土粘结界面胶是一种双组份无溶剂类的养护材　我国当前的公路桥梁等基础性交通设施建设工作得到了　料，在材料使用的过程中，具有非常高的粘结效果，一般用　大幅度的提高，公路桥梁路网建设的覆盖范围不断扩大，对　于对新旧两类混凝土进行粘结，确保混凝土构件的整体性。　我国交通系统的发展起到了重要作用，但同时，由于我国的　材料的使用过程中，通常可将这种粘结界面胶喷涂与混　公路桥梁建设速度过快，导致对公路桥梁施工质量的控制及　凝土材料的表面，避免新旧混凝土之间的粘结界面发生固化　工程养护工作存在一定的滞后现象，养护工作的不及时致使　现象，同时确保新旧两种混凝土粘结为一个整体，即便外部　公路桥梁工程容易发生质量与结构问题，产生公路桥梁的病　环境的温度升高，这种粘结材料的使用性能与效果也不会发　害情况，如公路桥梁混凝土脱落、钢筋外露、混凝土结构腐　生影响。　蚀等现象，影响公路桥梁的使用寿命与使用质量。　同时，这种材料的抗腐蚀性能较好，能在一定程度上避　另外，我国现阶段在公路桥梁的维修与养护方面还未形　免混凝土腐蚀现象Ⅲ。　．　成科学合理的管理机制，缺少足够的条例或法规的限制。又　２．３无机聚合物砂浆　因相关部门并不具备足够的公路桥梁质量控制意识，未能认　无机聚合物砂浆是一种能够适用于大部分混凝土破损修　识到公路桥梁定期养护的重要性，使得公路桥梁在建成通车　复等工作的重要材料，具有较好的环保性能。公路桥梁的混　之后缺少足够的巡检与保护工作，影响公路桥梁的使用寿命　凝土材料容易发生裂缝、漏洞、破损与蜂窝等病害，就可以　与使用质量。　使用无机聚合物砂浆进行处理与修复。这种材料的应用特点　随着公路桥梁养护工作的重要性逐渐得到了解与认知，　在于能够在短时间内实现材料固化，且具有较强的抗压性能　在公路桥梁预防性养护方面也研发了更多的新型材料，可完　与粘结性能，材料的抗裂效果与保水效果也非常好，在公路　善公路桥梁的养护工作，减少病害对于公路桥梁的侵蚀与损　桥梁养护作业中的使用可提供较好的防紫外线与抗碱性物质　害作用，确保其使用寿命与使用安全性。　侵蚀的功能。　２公路桥梁养护的新材料　２．４永久性裂缝修补胶　２．１永久性锈转化剂　这种裂缝修补胶可以用在公路桥梁裂缝问题的封闭与封　永久性锈转化剂通常应用于产生氧化锈蚀现象的钢铁材　堵工作，针对不同宽度的裂缝可起到不同的粘性与修复作用。　料表面，会起到隔绝氧气、防止锈蚀的作用，具有良好的耐　若裂缝存在受潮现象，使用这种永久性裂缝修补胶具有事半　功倍的密封效果，可避免混凝土材料与梁板钢筋等材料在外　收稿日期：２０１７－１２—１３　部环境下受到损害。　作者简介：王蕊芯（１９８ｌ一），女，山东淄博人，工程师，主要研究　实际的施工作业中，通常会将气动胶枪与手动胶枪相结　方向为国省道大中小修工程、日常保养。　合进行注涂，对于机械设备的要求较少。　·１２３·　第４５卷第ｌ０期　２０１８年５月　建筑材料　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　建筑技术开发　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　胶嘴注胶，进而再一次使用封闭胶进行封闭处理，以确保裂　混凝土防腐防渗封闭材料是一种单组分封闭渗透混凝土　缝处理的有效性。若沥青路面裂缝过宽，则采用沥青热再生　聚脲材料，具体包括底涂与面涂两种。底涂材料的作用在于，　修补工艺进行修补。　隔绝底部材料与空气水分，并稳定底材所残留的尘粒补强基　３．２．３针对桥梁渗水情况　础，避免防腐防渗底涂材料出现聚脲涂层的空鼓现象，同时　针对泄水孔部位的渗水腐蚀现象，应当首先对病害位置　进行清理，使用高压水枪进行清洁，冲洗干净并经过晾晒之后，　也可以确保面涂层与底材之间的粘结效果。　混凝土防腐防渗封闭材料（底涂）便于施工操作，具有　涂抹新旧混凝土粘结界面胶，并进行３０ｍｉｎ左右的晾置。　较好的渗透效果，在底涂时，可以渗透至底材的细小缝隙当中，　同时，将无机聚合物砂浆进行均匀搅拌，待粘结界面胶　并对其细微的缺陷加以修补，确保底材能够在材料的作用下　干凝后对其进行反复涂刷，对桥梁的渗水位置起到有效保护　性效果。　粘结成为一个整体。　２．４针对路面混凝土结构腐蚀情况　底涂材料在底材表面形成的涂膜结构非常紧密，具有非　３．常好的坚固性与隔绝性，可实现避免底材腐蚀，即便在水与　针对上述路面混凝土的结构腐蚀情况，可首先对腐蚀位　置进行混凝土铺装凿除与基面处理，确保混凝土基层无污物　温度应力变化的情况下也不会发生性能的转变。　面涂材料与底涂材料相近，具有较好的防腐蚀、防水、　与浮浆等杂质，随后进行单组分封闭渗透混凝土聚脲（底涂）　防磨损、耐高温、抗老化等效果，同时也可避免面涂层与化　材料进行防腐蚀与防渗漏处理，晾置约３ｈ，待防腐蚀与防渗　学材料的作用下发生性能转化，具有非常好的防腐防渗效果，　漏材料干凝后，在病害位置涂刷单组分封闭渗透混凝土聚脲　因此在桥梁公路预防性养护中的应用较为广泛。　（面涂）材料进行表面处理，在面涂材料干凝前，撒一层石英　２．６混凝土防水防盐保护剂　砂，干凝之后经过１　ｄ的晾置，对病害位置进行混凝土的铺装　防水防盐保护剂在公路桥梁预防性养护中的应用可起到　层施工作业　。　防止中性化与盐害的效果，具有延缓混凝土材料老化等效果，　若路面出现较为严重的坑槽问题，则可采用热再生修补技　能够提高混凝土结构的稳定性。同时，由于这种防水防盐保　术，将原本的沥青路面材料进行二次利用，以避免由于材料废　护剂是一种液体材料，因此在施工作业中具有便捷性等优势。　弃而产生的污染与空间占用等问题，也利于减少修复成本的　　同时由于这种材料的在使用中可形成具有高密度的组织结构，　投入。３新材料在公路桥梁病害预防中的应用　因此具有较好的耐久性与防水性。防水、防盐保护剂可在提　３．高混凝土前度的同时，提高其耐久性能。由于其较好的分散　在材料准备阶段，首先使用永久性锈转化剂对钢筋等钢　性与均匀的强度，因此使用了防水防盐保护剂材料的混凝土　铁工件进行表面涂覆，对工件进行防腐处理，提高钢筋材料　材料不容易发生龟裂　］。　的使用寿命。　３新材料在公路桥梁预防性养护工作中的应用　在公路桥梁等混凝土施工结束之后，在确保混凝土表面　３．１公路桥梁＿Ｔ－程病害　干净、湿润、施工温度在４～５０℃的环境下，将混凝土防腐防　公路桥梁在长期使用之下所产生的的质量与病害问题主　渗封闭材料进行搅拌，并以涂刷或喷涂的方式使之均匀覆盖　要包括以下几方面：　在混凝土材料表面，正常是按照每加仑可覆盖１２～２０ｍ　的规　（１）路面混凝土存在日渐减少的情况，出现露筋与混凝　格进行喷涂，以此提高混凝土材料的防腐蚀效果。　２．５混凝土防腐防渗封闭材料　土偏薄问题；　４结束语　针对公路桥梁在使用中的常见病害问题与质量隐患，可　网状裂缝：　以使用新材料对其进行预防性养护，首先需要修复现有的病　（３）桥梁泄水孔存在较为严重的渗水腐蚀现象，导出局　害问题，如混凝土裂缝、脱落、钢筋外漏等情况，在此基础　部混凝土脱落；　上使用维护性材料，提高混凝土等材料的整体性，同时实现　（４）由于混凝土碳化、碱骨料反应及冻融破坏等因素，　材料内外的隔绝，避免其受到雨水或车辆荷载等因素的影响　导致公路路面部分位置存在混凝土结构腐蚀情况，产生路面　产生病害问题。　坑槽、钢筋截面损失、坑蚀与混凝土开裂，影响道路的使用　参考文献　［１】龚正浩，魏兵兵．新材料在桥梁预防性养护中的应用【Ｊ］．交通世界，　安全与使用寿命。　３．２新材料在公路桥梁预防性养护中的应用　３．２．１针对钢筋裸露现象　２０１７（２９）：３２—３３．　（２）路面裂缝现象严重，具体包括横向裂缝、纵向裂缝、　针对上述钢筋裸露的现象，可首先使用桥隧养护机，利　用水射流技术来处理病害基面，确保基面清洁，对裸露的钢　［３】徐国华．浅析公路桥梁的养护与管理ｆＪ］．四川水泥，２０１７（１）：５９．　４】王海英，黄务本．混凝土防腐防渗新材料在古永高速公路桥梁预防　筋进行喷砂处理，以高速砂流的冲击作用清理钢筋表面，以　［除去钢筋表面的锈迹，继而使用永久性锈转化剂对其进行防　性养护中的应用［Ｊ】．现代工业经济和信息化，２０１５（１２）：５７—５９．　锈处理。　［５］徐东强，张永潭，李晨．山岭公路隧道洞门及仰坡优化分析［Ｊ］．建　筑技术，２０１７（１１）：１１５７－１１５９．　使用快速凝固型的新旧混凝土粘结界面胶处理混凝土的　开裂位置，经过３０ｍｉｎ左右的晾置，使用无机聚合物砂浆修　复混凝土的开裂位置，进而使用混凝土无机防水防盐保护剂，　对路面混凝土的开裂位置进行预防性养护，减少外部环境对　＿　｜ｉ２Ｑ　年全凰五　＿劳　奖襁全国工人　ｌ　ｉｉ　于路面混凝土的侵蚀【３】。　§　§ｌ《｜　§　ｉ彗　《　戋铃焉　斟藐ｉ　｜　萋ｌ　｜　３．２．２针对路面裂缝情况　［２刘新房．浅谈新材料在公路桥梁预防性养护中的应用ｆ２］Ｊ１．城市建设　理论研究（电子版），２０１７（１０）：５３－５５．　卑全国五＿葫劫奖郭全国工人茺锋号甑谱　工作。　针对上述路面裂缝情况，可首先对路面裂缝进行清理，可　’瓿｜　以使用高压水枪进行清洁，进而检查裂缝位置，就不同的裂　§已结泰４电全国　工会４旯　Ｂ碚开的２　毽辱？五＿’茇布会　鲰，今辱垒　燎表彰垒国五＿甍劫奖状９９令、　缝情况选用永久性裂缝修补胶进行不同程度的处理，若裂缝　垒国五＿甍动奖章６、　令、÷全鼠工人免锋号’９９个毒　其邙，ｔ　的宽度超过０．２ｉｎｉ／１，则针对裂缝以注胶的方式进行处理，若　ｔ扼寨上裰ｅ垂毫蠢羹　薯　§§§｝　ｌ　ｉｉ董誊簪　§　裂缝宽度不超过０．２ｍｍ，则对其进行封闭处理，继而使用注　＿大执央企集侮鄹令人、·１２４·