公路混凝土護欄防撞墻破損修復工藝

1 、存在的問題

道路水泥構造物（路緣石、防撞墻、排水渠、橋梁等）由于受到凍融、雨水、腐蝕等作用，易出現(xiàn)表面剝落、麻面、坑洞、破損等病害，造成功能與外觀的缺失。特別是橋梁混凝土護欄防撞墻，防撞墻距路面以上約 40cm 段出現(xiàn)不同程度的破損，輕微病害處混凝土表皮疏松或者脫落，嚴重部位混凝土碎石外露，深度可達 2cm 以上，并且鋼筋外漏銹蝕。主要原因為：冬季降雪后，將含有融雪劑的積雪或者冰水大量堆積于橋梁防撞墻附近，融化的雪水含有大量的氯離子和鹽離子，其中氯離子的滲透能力最強，水、氯離子和其他鹽離子隨著混凝土的多孔結構滲透進入防撞墻離地面 1/3 處，隨著晝夜交替，凍融膨脹和鹽類結晶膨脹的反復破壞，使防撞墻出現(xiàn)不同程度的破損，輕者表皮疏松開裂并脫落，重者表現(xiàn)為混凝土脫落，鋼筋銹蝕等缺陷，嚴重影響結構的安全性、美觀。

目前國內(nèi)高速公路以及普通公路有幾十萬公里這種護欄需要進行修復處理，恢復其使用功能、提高其耐久性、安全可靠性以及美觀要求。

2 、目前的處理方法及存在的問題

2.1 聚合物水泥砂漿修補法

普通的處理工藝是使用聚合物砂漿或普通砂漿修復平整，但因鋼筋本已銹蝕、且聚合物砂漿與原混凝土表面結合力差，隨著時間的增加，一般 1 年，再次受到融雪劑侵蝕及凍融作用,含氯離子的水分和有害液體、氣體進入混凝土內(nèi)部，繼續(xù)加速鋼筋的銹脹,再次引起混凝土的脫落；混凝土仍難抵抗侵蝕，一般 1 年便脫落損壞；還需要重新維護。

2.2 樹脂涂料修補法

A、環(huán)氧涂料，市售的環(huán)氧涂料一般為雙酚 A 類環(huán)氧樹脂和脂肪族固化劑混合而成，環(huán)氧涂料具有良好的粘接力、硬度大，防水、耐氯離子的防腐性能優(yōu)異，但環(huán)氧涂料脆性較大、耐紫外線也就是耐候性差，在室外強紫外線的作用下，一般 2-3 年就會出現(xiàn)變黃變色、表

面粉化等現(xiàn)象，逐步失去防護效果。

B、氟碳樹脂涂料，氟碳涂料具有良好的耐候性，一般能夠使用 10 年以上，是優(yōu)良的室外涂料；但其造價昂貴，施工條件和工藝要求高，粘接能力差，表面硬度低，不耐磨擦，在公路暴露的惡劣環(huán)境下，容易脫落。

C、丙烯酸涂料：耐候性佳，一般做室外涂料，但其粘結力差，防水性能不佳，不能阻止氯離子進入混凝土內(nèi)部。表面硬度小，不適合公路直接使用。

2.3 工藝的方面的問題：

A、對已銹蝕后的鋼筋的處理重視不夠，鋼筋一旦銹蝕，說明其周邊混凝土本身所具有的堿性保護作用已喪失，鋼筋銹蝕的發(fā)展速度非?？欤忆摻畋砻嬉蜾P蝕而形成的氯離子、亞鐵離子會成為催化劑進一步促進鋼筋的繼續(xù)銹蝕。因此除銹務必干凈，露出鋼筋原有的金屬光澤。鋼筋除銹后應立即涂刷不含水分的防護涂料，如果直接涂抹聚合物砂漿、丙乳砂漿都會使鋼筋表面見水出現(xiàn)“閃銹”現(xiàn)象。

B、 混凝土的缺陷修補所用砂漿粘結力不夠，不能和基層很好的結合。

C、應特別注意施工各工序之間工藝關系

3 、改進的方法

一是對材料的改進，選擇具有防水、防腐性能和耐氯離子好的材料，并且適應公路暴露、雨水沖刷、高速車形成的氣流沖擊等的惡劣環(huán)境；適應公路的需要，本工藝單獨開發(fā)一種具有一定耐候性的環(huán)氧涂料與市售具有良好耐候性涂料復合使用，確保其維護效果能達 10 年以上。

二是對施工工藝的改進，通過工藝的改進使防腐材料發(fā)揮出應有的性能；

4 、防腐材料的選用

4.1 鋼筋表面涂刷的阻銹劑：環(huán)氧樹脂基液,自配. 其主要成分為：環(huán)氧樹脂（雙酚 A 型）、活性稀釋劑、固化劑 701、偶聯(lián)劑；

4.2 聚合物砂漿：市售：濟南慶達豐成工程技術有限公司的早強防裂聚合物砂漿。具有早強防裂的特點，一般 1 小時后，就可以進行下道工序的施工。

其指標如下：

4.3 具有耐候性良好和粘結力的氫化環(huán)氧涂料：自配，

其主要成分為：氫化環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑、脂環(huán)固化劑、偶聯(lián)劑 KH560、活性硅微粉：顏料、潤濕劑、促進劑；氫化環(huán)氧和脂環(huán)固化劑是具有良好耐候性的原料。

其指標如下：

4.4 耐候性良好且具有一定透氣性能的有機硅改性聚氨酯涂料：市售。

性能指標：

項目 指標

容器中狀態(tài) 無硬塊，攪拌后呈均勻狀態(tài)

施工性 刷涂二道無障礙低溫穩(wěn)定性 不變質(zhì)

干燥時間（表干）/h ≤ 2

涂層耐溫變性（5 次循環(huán)） 無異常

涂膜外觀 正常

耐堿性，720h 無異常

耐水性，720h 無異常

耐鹽水性（3%NaCl，720h） 不起泡、不脫落，允許輕微變色

耐磨性（750g/500r）/g ≤0.060

耐沖擊性 1000g 鋼球，高 100cm，涂膜無裂紋、無剝落

不透水性，0.3Mpa，30min 不透水

耐化學性

耐油性（120#溶劑汽油，72h） 不起泡、不脫落，允許輕微變色

耐酸性（10%H 2 SO 4 ，72h） 不起泡、不脫落，允許輕微變色

耐沾污性（白色和淺色 1））/%， ≤ 20

耐洗刷性/次 ≥ 2000

耐人工氣候老化 600h

外觀變化 不起泡、不剝落、無裂紋

粉化 級 ≤ 1

變色 級 ≤ 2

附著力/ Mpa ≥ 1.5

VOC / g/L ≤ 50

5 、具體實施方式

鋼筋阻銹+ 聚合物砂漿修補缺失+ 氫化環(huán)氧涂料防腐保護+ 有機硅改性聚氨酯涂料防護組合修補方案 ，充分發(fā)揮各材料的優(yōu)勢，一種材料的不足被其他材料的優(yōu)勢補全。并且采用特有的施工工藝進行修復施工。

5.1 、其工藝流程圖及質(zhì)量要求如下：

5.2、修復工藝說明

5.2.1 、 防撞墻表面病害處理

A 根據(jù)現(xiàn)場防撞墻的損壞情況使用鐵鎬和電動鋼絲刷打磨防撞墻的表面，清理損壞的基面和劣質(zhì)混凝土，直到出現(xiàn)新鮮混凝土基面；

B 使用高壓壓縮氣體清除防撞墻表面的泥土和灰塵；

C 露出鋼筋的鋼筋用電動鋼絲刷完全除銹，直至露出原有的金屬光澤，及時涂刷環(huán)氧膠液；

D 根據(jù)破損程度用適量修補料修補，破損較深的部位須多次修補，每次厚度不超過 1cm，且待其指觸干燥后再進行下次修補；

5.2. 2 、 涂刷環(huán)氧和有機硅涂料

A 用角磨機將修復后的防撞墻表面打磨平整、光滑；

B 將環(huán)氧涂料用手工電攪拌充分攪拌，用涂料輥子均勻滾涂 1 遍（也可采用刷、噴方式），

C 環(huán)氧涂料指觸干燥后才可進行有機硅涂料的施工，涂刷兩遍。

D 清理現(xiàn)場，恢復交通正常通行。

5.2.3 、施工注意事項：

A 施工及養(yǎng)生期內(nèi)的氣溫應高于 5℃。

B 不得在雨天施工，施工中遇雨或者施工后混合料尚未成型就遇雨時，應在雨后將無法正

常成型的材料鏟除。

5.2.4、修復后，表面致密，涂膜憎水性好，具有很強的粘接和防護效果。

6 、技術特點

本工藝所選用的修復料具有滲透阻止保護功能，能填充混凝土結構細小通道，阻斷含有氯離子等腐蝕成分的水分傳輸，起到防水防腐蝕效果。四種配套材料的使用能有效提高混凝土 結 構 的 耐 融 雪 劑 的 腐 蝕 凍 融 破 壞 效 果 。 各 項 指 標 均 滿 足 JG/T 336-2011 和GBT9755-2001 標準要求和耐腐蝕要求。

該產(chǎn)品具備優(yōu)異抗?jié)B性能、耐凍融性能和耐氯離子侵蝕性能，能有效防止冬季路面融雪劑對道路結構的侵蝕破壞作用，同時具備良好的粘接性能、抗壓抗折強度。該技術在國內(nèi)同類產(chǎn)品和技術中處于領先地位，經(jīng)過工程應用抗凍融和腐蝕效果明顯。

6.1、產(chǎn)品顯著特點

A 環(huán)保節(jié)能。

產(chǎn)品為水性材料，不含揮發(fā)性有機溶劑，無毒無味，常溫施工，無需高溫加熱，無粉塵以及等毒害物資排放，環(huán)保施工，無新廢料產(chǎn)生。

B 降低成本。

如使用普通水泥砂漿修補，不僅壽命短不牢固，而且易受融雪劑再次腐蝕破損，重復修補使總的成本較高。使用我公司新型材料，綜合成本更低，能為業(yè)主節(jié)約養(yǎng)護資金。

C 速度更快。

應用新工藝，在溫度＞10℃情況下，病害修補后可立即開放交通，24 小時內(nèi)即堅固成型，不需長時間養(yǎng)生。

D 使用便利。

7 、技術優(yōu)勢總結

7.1、本工藝注重混凝土基層的處理，要求必須全部剔除無效混凝土，直至露出新鮮混凝土基層；

7.2、本工藝特別強調(diào)銹蝕鋼筋的處理，就是除銹一定要干凈，環(huán)氧涂刷一定要完整，無漏點；本專利并自配了一種環(huán)氧基的阻銹劑。

7.3、本專利所用的聚合物砂漿具有早強和防裂和粘接力高的特點，可以加快施工進度，保證工程質(zhì)量；

7.4、本專利專門研制了一種氫化環(huán)氧涂料，這在其他工藝中是不具有的，利用了氫化環(huán)氧的優(yōu)異的抗氯離子和酸堿的防腐性能，氫化環(huán)氧樹脂良好的韌性和粘接力；并且其本身就具有一定的耐候性；

7.5、表面的有機硅涂料主要是發(fā)揮其優(yōu)良的耐候性，對基層的環(huán)氧涂料起到保護作用。