快凝快硬
尽可能缩短修补材料的凝结时间，尽早投入使用。
耐久性良好
修补材料本身应该具有良好的耐老化、耐腐蚀 性和耐磨损性能，至少应该与原混凝土结构的耐久
混凝土修补材料性能具体要求
早期强度发展快 良好的体积稳定性 外观颜色匹配 环保
经济性
修补材料分类
有机类修补材料类 沥青及改性沥青系 环氧树脂系 聚氨酯系 烯系
传荷能力恢复
纵向裂缝的修补 错台研磨 坑洞修补
板边和板角浅补
与旧混凝土相容性
弯拉强度、收缩系数、弹性模量、泊松比、耐久性、 热膨胀系数及颜色相近。
良好工作性
流动性、可灌性、易密性。
界面粘结性能好
与旧混凝土协调一致地工作，混凝土界面的粘 结性能，它关系到修补的成败以及能否避免二次破 坏。
高铁硫铝酸盐水泥
根据石膏掺入量，可分为4个品种：
快硬铁铝酸盐水泥 膨胀铁铝酸盐水泥 自应力铁铝酸盐水泥 高强铁铝酸盐水泥
100%SAC-8h
100%SAC-28d
硫铝酸盐水泥快速修补材料
硫铝酸盐水泥快速修补材料性能
聚合物硫铝酸盐水泥砂浆28d强度
砂浆1d微观形貌（经腐蚀）
磷酸镁水泥
水泥混凝土路面养护面临的形势
水泥混凝土路面养护面临的形势
据交通运输部发布的《2016年交通运输行
业发展统计公报》显示，截至2016年年末 ，公路养护里程达到459.00万km，占总里 程的97.7%。数据表明，我国公路已经进入 了大规模养护时代。
高等级公路沥青路面和水泥路面性能比较表
水泥砼路面优点

高聚物注浆材料
亲水型
水反应类 高聚物注浆 材料 非水反应类 双组份弹性体 疏水型 双组份发泡体 闭孔材料 水不敏感型 开孔材料 水敏感型
高聚物注浆材料的特点：
1）高膨胀性：高聚物材料的自由膨胀比可达20:1，产生的膨胀力可达0.2~5MPa，同时 可以进一步压密周围介质。 2）轻质：反应后形成的固体材料自重轻，其密度不到水泥浆或沥青材料的10%。 3）早强：高聚物材料能够迅速固化，可在15分钟内达到其最终强度的 90%。材料具有 良好的弹性，并具有较高的抗拉强度。 4）防水：固化后材料具有良好的防水性能。发泡型高聚物材料的抗渗性能随着浆液密 度的增大而增加。高聚物材料不仅可排出地基中的积水，而且材料固化后可有效 切断水的渗透路径，对接缝Ｗ及路面裂缝起到良好的密封作用。 5）耐久：材料稳定耐久，±壌中含有酸、碱、盐等不良物质，±体内的使用寿命大约 为30年。 6）安全：对环境无污染。
灌浆稳板技术
水泥路面
基层
底基层 路基

1） 路基与底基层层间脱空： 路基不均匀沉降作用； 2）底基层与基层层间脱空： 3）面板与基层层间脱空： 接缝、裂缝处荷载、水作用；

水泥浆类注浆材料
早期强度高 流动性高 灌浆材料要求 的性能指标
微膨胀 收缩小 泌水少（压力）
抗冲刷性
脱空区较小
水泥+粉煤灰浆
是由重烧氧化镁和磷酸盐以及缓凝剂按适当比例配制，加水发生酸-碱反应，凝结 硬化产生强度的一种特种胶凝材料。 流动性好 凝结硬化快、早期强度高 粘结强度高 养护简单 收缩小、体积稳定性好 与钢材粘结牢固
快通整板浇筑技术
预制装配式混凝土板

（1）预制拼装板尺寸设计 普通路段板块 当修复路面为直线或曲线半径较大且横向坡度为1%～2%单一值时， 预制拼装板块可预制成等厚水平的混凝土块，横向排水坡度则可以 通过基层调坡实现。 特殊路段板块 当修复路面在小半径转弯处或匝道处时，设计1/4小尺寸板块 有利于改变方向的转变，同时板块预制平面的厚度需要通过旧混 凝土路面的三维坐标进行确定，板块预制时通过四个角点的三维 坐标来控制厚度。这种异形的板，板块表面是一个曲面，底面是 一个规则的平面。
坑洞
其他类病害
公路水泥混凝土路面养护技术规范（修订）


修订的主要技术思路
系统化病害成因类型，强化维修处治技术成因针对性和养护维 修的目的、目标要求，弱化具体施工与设计过程的细节要求。
提出的方案主要依据已有研究成果和工程经验，每一项技术方 案均有明确的目标要求，并得到工程检验。 处理本规范与有关法律、法规、相关标准和规范的关系，进一 步明确水泥混凝土路面养护标准要求和质量安全目标要求。
……
无机类修补材料类 普通硅酸盐水泥类 快硬硅酸盐水泥类 快硬硫铝酸盐水泥类 地聚合物类 磷酸盐水泥类 ……
有机、无机复合材料类 有机为主，无机为辅 聚合物细石水泥混凝土等 无机为主，有机为辅 聚合物浸渍水泥混凝土、聚合物改性水泥混凝土等
普通硫铝酸盐水泥
可分为5个品种： 快硬硫铝酸盐水泥 膨胀硫铝酸盐水泥 自应力硫铝酸盐水泥 高强硫铝酸盐水泥 低碱度硫铝酸盐水泥Fra bibliotek预防性养护
1 2 3 4

更换封/填缝料； 灌浆稳板技术； 纵向金刚砂铣刨； 纵向排水系统恢复。
填缝材料的类别
(1) 沥青类 优点：价格低；缺点是：弹性差，与基材的粘结性差，耐老 化性差，使用年限短，通常不超过1年。 (2)聚氯乙烯胶泥类 相对于沥青基填缝材料而言，弹性好，耐高低温性好。缺点 是易挥发不环保，施工需要现场加热，且挥发之后其弹性会 明显变差；抗嵌入性差。 (3)聚硫橡胶类 最大的缺陷就是耐磨性较差，老化后变脆变硬，会与水泥混 凝土界面失粘。 (4)环氧树脂类 刚性大，材质较脆，在四季更替引起的路面热胀冷缩下容易 断裂。
（5）丙烯酸酯类 溶剂型和乳液型。粘结性好，耐水性、耐油性能优良，价格 高，弹性较差。 （6）聚氨酯 弹性好，粘结性强，拉伸性强，耐高低温性能优良。耐老化 性差，易粉化变黄。生成二氧化碳气体，造成胶层起泡。通 过有机硅改性，可提升性能。 （7）硅酮类 耐老化性能较好，使用年限长。硬度低，抗嵌入性差，而且 价格昂贵。


应急性养护
以恢复路面通行为主要目标，对严重影响安全通行的路面损害进 行抢修、保通和修复。
公路水泥混凝土路面养护技术规范（修订） 养护内容
（1）日常养护工作包括日常的保洁、破损记录和小量的维 修工作。日常巡检、微小病害的处治、病害记录和报表统计、日常保
洁、排水设施的清淤及除草等工作展开。
（2）预防性养护应以养护路段为单元，依据结构性能和使 用性能趋势预测，科学、合理安排，包括下列内容：




公路水泥混凝土路面养护技术规范（修订） 养护内容
日常养护

对公路及其沿线工程设施进行维护保养和修复其轻微损坏部分， 使之经常保持完好状态。


预防性养护
借助检测手段和经验判断，预测路面结构性能和使用性能变化趋 势，定期采取预防措施减缓路面性能衰减。


修复性养护
采取结构性或功能性修复技术措施，对路面病害或破损进行修复 ，以恢复路面的结构性能和使用性能。
（3）凝胶相M {一(SiO2)z—AlO2}n· wH2O的形成, 导致在碱硅酸盐溶液和铝 硅配合物之间发生聚合作用。
（4）凝胶相逐渐排除剩余的水分, 固结硬化成矿物聚合材料块体 。
纵向金刚砂铣刨
纵向排水系统恢复
水害原因
边缘排水
修复性养护
板边和板角浅补
全厚式修复
快通整板浇筑技术 预制装配式混凝土板
1定期维修各种路面接缝、更换填缝料；
2 定期对板底脱空的地方进行稳板注浆； 3定期对路面进行纵向金刚石铣刨修复路面表面功能； 4定期维护路面内部排水系统，降低路面结构内部湿度。
公路水泥混凝土路面养护技术规范（修订） 养护内容
（3）修复性养护包括并不局限于下列工作内容： 1针对不同病害类型，制定相应的修复技术方案； 2准备必要的养护材料和机械设备，对裂缝、换板、错台和坑洞等常见病害， 及时安排修复任务； 3在修复期间做好修复路段的交通安全维护，宜采取技术措施缩短封闭交通时 间； 4做好修复工程的检查与记录，及时移交日常养护或与预防性养护进行交接。 （4）应急性养护应以安全和保通为主要目标，包括但不局限于下列工作内容： 1滑坡、崩塌、泥石流、水毁等灾害路段路面应急养护； 2路面沉陷处理； 3路面拱胀处理； 4油污染路面。
水泥混凝土路面新材料新技术 研究及发展现状
水泥混凝土路面养护面临的形势
水泥混凝土路面养护面临的形势
2016年全国公路路面类型统计图
路面类型 里程 总计 4,696,263 沥青路面 1,306,585 水泥路面 2,257,782 未铺装路面 1,131,895 水泥路面
未铺装路面
沥青路面
水泥混凝土路面养护面临的形势
发泡反应由异氯酸酯和水反应，首先形成中间产 物氨基甲酸，进而分解成胺和二氧化碳。

地聚合物注浆材料
反应机理 法国J.Davidovits提出的解聚和缩聚的理论：地聚物材料的凝结硬化过程就是原 材料中硅氧键和铝氧键在碱性催化剂作用下断裂后再重组的反应过程。 Na-PS结构地聚合物： （1）铝硅酸盐原料在碱性溶液( NaOH, KOH) 中的溶解。 （2）溶解的铝硅配合物由固体颗粒表面向颗粒间隙的扩散。
土刚性大，对于易产生大变形的
基层、软基及高填方，要求较高 的、稳固的支撑条件； 面板对超载、脱空非常敏感; 面板损坏后维修难度大；
行驶舒适性较差。
水泥砼路面主要病害类型及成因
接缝类病害
横向裂缝 纵向裂缝
断裂板
角隅断裂
裂缝类病害
填缝料损坏
啃边
错台
拱胀
唧泥
脱空
表层类病害
网裂
耐久性裂缝
剥落
磨损
脱空区较大
水泥+粉煤灰+细砂+膨胀剂
灌浆材料性能指标试配结果
编号 9-2 9-2# 9-3 9-4 9-5 9-6 9-7 9-8 9-F 9-F# 9-14 9-15 9-16# 9-17 9-18 9-19 9-20 水胶比 0.5 0.45 0.59 0.44 0.45 0.45 0.5 0.55 0.35 0.38 0.6 0.6 0.5 0.6 0.47 0.4 0.4 水平流动度 (mm） 340 330 370 381 360 384 355 390 375 375 390 390 330 375 380 355 385 竖直流动度 （S） 19 19 14 25 18 17 25 12 23 18 11 10 22 11 16 23 17 备注 泌水 浆好 浆好 浆好，少水 浆好，少水 泌水 泌水较多 泌水较多 浆液好、无泌水 浆液好、无泌水 浆好，无水 浆好，无水 浆好，无水 浆好，少水 浆好、无泌水 浆好、无泌水 浆好、无泌水