水泥混凝土路面复合型填缝材料的研究

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1、中外公路第29卷第6期2242009年12月文章编号：1671—2579(2009)06—0224-04水泥混凝土路面复合型填缝材料的研究寿崇琦，尚盼，娄嵩(济南大学化学化工学院，山东济南250022)摘要：填缝材料耐久性差是造成接缝破坏及其他病害的主要原因，文章阐述了填缝材料的性能要求，并结合聚氨酯填缝料和有机硅填缝料的优点制备了复合型填缝材料。性能测试结果表明，制备的复合型填缝材料弥补了两种材料所存在的不足，通过进行试验室性能测试和实际路面使用，表明复合型填缝材料具有良好的抗嵌入性和抗老化性，是一种耐久性优良的填缝材料。关

2、键词：填缝材料；聚氨酯；有机硅；抗嵌入性；抗老化性水泥混凝土路面填缝材料的好坏，是保证混凝土面面板膨胀时填缝料受到压缩变形，填缝料必须有一路面能否长期正常使用的一个重要因素。性能差的填定的柔软度，以适应路面面板的压缩，即使低温时，也缝材料极易对水泥混凝土路面造成下列损害：一是接要具有弹性，因而填缝料应具有良好的回弹能力。缝渗水，使地面水渗入混凝土板下的基层中，造成地基(2)路面接缝长期受大气作用，填缝材料应具有承载力降低和强度不均匀，在交通荷载作用下会使混抗大气影响的三大性能：1)有良好的温度稳定性，低凝土板底脱空，以及在冬季

3、加剧不均匀冻胀等，致使板温不脆裂、高温不变软、不流淌、不外溢；2)在长期日断裂破坏；二是缝料外溢，即气温较高时，混凝土板膨照作用下，应有抗紫外线和气候老化的耐久性；3)路胀，如填缝料本身压缩性能和热稳定性差，就容易流淌面接缝经常受雨水浸泡，应选用不溶于水、不渗水、有并从缝中溢出，在车轮的碾压下，压粘在缝的两侧，影良好防水性的材料。耐久性好的填缝料才能延长接缝响路面平整和路容；三是杂质嵌入，抗嵌入能力差的填的使用寿命。缝料，杂质极易嵌入缝内，从而接缝失去胀缩性能，使(3)接缝内常会进入砂石等杂物，致使路面面板板面产生拱胀和断裂，

4、尤其在小粒径石块嵌入胀缝时，的胀缩受到影响，给水泥路面质量带来后患。因而，填会导致接缝处板端压力集中，把接缝附近混凝土板挤缝材料应具有在夏季高温材料变软时阻止砂石等硬物碎等不良后果。嵌入缝内的能力，保证路面面板伸张不受阻。(4)填缝材料应具有良好的施工性能，以利于施填缝材料的性能要求工操作。如应达到适宜的灌入温度或稠度，满足需要的凝固时间等。施工性能不良，填缝质量不可能达到路面破坏很大程度上与填缝料的损坏有关。填缝要求。料的性能，直接影响混凝土路面的正常使用和使用质(5)填缝材料应具有造价低、施工简便的特点。量，因而填缝料应具

5、有适应混凝土路面使用和大气作用的良好技术性能，为了保证接缝质量，理想的填缝料2复合型填缝材料的研究应具有以下性能。(1)填缝材料必须适应路面面板受温度影响而发2．1聚氨酯填缝料生的胀缩变形。路面面板在低温收缩时接缝变宽，填聚氨酯填缝料是以聚氨基甲酸酯为主要成分的非缝料将产生一定的应力和应变，若填缝料质量不好，与定型密封材料。由含有异氰酸酯基的基料和含有活泼缝壁粘结不牢，就会脱开，或材料开裂。因而填缝料应氢化合物的硫化剂，以及催化剂、增塑剂、稳定剂、发泡有良好的拉伸性能和较强的粘结力。当温度升高，路抑制剂和填充料等组成，属常温硫

6、化型弹性密封胶。收稿日期：2009—03—26作者简介：寿崇琦，男，博士，教授．E—mail：shoucq@163．com2009年第6期寿崇琦，等：水泥混凝土路面复合型填缝材料的研究225该种填缝料最初为双组分和多组分型，近年来单组分2．2有机硅填缝料型的封装稳定性问题已经得到解决，因此路用聚氨酯有机硅填缝料是以硅橡胶为基料的密封材料，分密封材料现多为单组分型和双组分型。其优点是价格为高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶，由于高温硫化具有竞争力，具有高延伸率、高弹性、耐磨、抗撕裂，而硅橡胶胶粘剂的胶结强度低，加工设备复杂，极大地限

7、且耐油性良好。聚氨酯填缝料最大优点在于易溶于有制了它的应用范围。公路工程中一般采用室温硫化硅机溶剂，施工方便。因为分子体积较小，很容易透入水橡胶。在这种填缝料中既含有类似无机硅酸盐的Si泥混凝土这种多孔性材料中，而且能与吸附在被胶结—O键结构，又含有有机基团，从而兼有有机性能和无材料表面上的水分及含水氧化物等发生化学反应，或机特性。在高温或辐射条件下，原子间化学键不易断者在碱性的被粘结物表面上自行聚合，从而提高粘结裂，物质不易分解，同时，有机硅高聚物也耐低温。有强度。但其内聚强度高，位移能力不足，耐老化性差，机硅密封胶的使用寿

8、命可达3O年，甚至比混凝土本身在实际应用中普遍存在与接缝壁脱粘或内聚开裂等现的寿命还要长。但由于有机硅链段为柔性链，这使其地∞∞m象(图1)，从而失去可靠的密封防水作用。硬度很小，难以抵抗石子等硬物嵌入填缝料(图2)，硬物的嵌入使接缝失去胀缩功能，造成接缝及路面的破坏。而且其