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?？?，且鋼筋表面因銹蝕而形成的氯離子、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

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。該技術在國內同類產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、產品顯著特點

A 環(huán)保節(jié)能。

產品為水性材料，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。