到设计年限就需要进行维修。传统的修补材料一般只针对单一的某种病害进行修复,如裂缝灌浆材料仅针对裂缝类病害,对断板、脱空等其他病害无能为力。本文旨在研制一种针对水泥混凝土路面裂缝、破碎、断角、补块等断裂类病害,脱空、错台等竖向位移类病害,接缝剥落等接缝病害以及露骨、表面裂纹等表面类病害2均具有修复能力的快速修补材料,即水泥混凝土路面多功能快速修补材料(multifu
ctio
alrapidrepairi
gmaterial,MRRM)。MRRM以磷酸镁水泥(Mag
esiumphosphateceme
t,MPC)为基材,MPC具有一系列适用于水泥混凝土路面病害修补的优点34,如:①快凝快硬,试件可在30mi
之内拆模;②早期强度高,lh抗压强度可达20MPa以上,3h抗压强度可达40MPa以上;③低温凝结能力强,能在205℃的低温环境中迅速凝结;④粘结力强,与旧混凝土的粘接强度高;⑤耐磨性及抗冻性好,干缩小等。但是,MPC也存在凝结硬化速度过快,不便施工;所需原材料价格偏高,不利推广等缺陷。笔者以MPC为基材,在对其水化机理进行深入分析的基础上,以硼砂、粉煤灰、普通硅酸盐水泥等外加剂作为调凝剂,在实验室成功制备出强度高、凝结时间一定范围内可调、造价较低的水泥混凝土路面多功能快速修补材料。在此基础上,深入探讨了其凝结硬化机理。
1试验用原材料及磷酸镁水泥的制备
MRRM的基材为磷酸镁水泥(简写为MPC)国内外对MPC已有较多理论和应用研究,,但对于其水化机理,尚未有定论。由于MPC凝结硬化速度过快,造价过高等原因,国内外对于MPC在公路建设领域的研究和应用,少见文献报道。11试验所用原材料MPC的主要组分为磷酸二氢钾、硼砂和氧化镁。试验所用主要原材料如下:磷酸二氢钾:工业级,白色晶体,纯度为998,简写为P;硼砂:工业级,白色晶体,纯度为95,简写为B;氧化镁:简写为M,纯度为85;粉煤灰(简写为FA);韶峰牌525级普通硅酸盐水泥以及其他改性物质。12磷酸镁水泥的制备MPC的主要组分为磷酸二氢钾、硼砂和氧化镁,MPC的制备过程简介如下:将磷酸二氢钾和硼砂分别用干燥设施干燥处理12h,温度为50℃;将干燥过的磷酸二氢钾和硼砂分别过150μm方孔筛,保证筛余量不超过10;处理过的磷酸二氢钾和硼砂于密封、干燥的条件下单独存放,各组分按适当比例配合即可制备成MPC。
2MRRM的基础配方
MRRM的基材为MPC,因为MPC中硼砂作为缓凝剂主要是对氧化镁起作用,水化产物也主要是由磷酸二氢钾与氧化镁反应生成,所以磷酸二氢钾、硼砂和氧化镁的摩尔用r