一、背景

水泥混凝土路面作為路面的主要形式之一，在我國國民經濟發展中發揮著重大作用，廣泛應用于高速公路、國省主干線、農村公路、市政道路、廠區道路、機場跑道等。

水泥混凝土路面存在一些問題，例如韌性低、脆性大、易開裂、耐磨性差等。在車輛荷載和環境因素作用下，水泥混凝土路面在使用初期或經過一段時間使用后容易出現一定程度的損傷破壞，如混凝土路面的脫落、麻面等，凹凸不平，坑坑洼洼、路面摩擦系數降低等病害（見圖1）。不僅影響混凝土路面的美觀性、整潔性，也影響交通的安全通行，人們的出行安全。

目前工程界普遍采用整板更換法和罩面法進行修復。對于路面混凝土薄層破壞，如露石、坑洞等局部破壞，整板更換是不科學的，也是不經濟的；另外，具有修復和養生工期長，對交通影響巨大。罩面法常采用“白加黑”加鋪形式，養護成本很高；而且黑白分明的維修方式，嚴重影響了路容質量及美觀。而對于水泥混凝土路面局部病害維修采用這類技術局限明顯。

綜合我國道路修補工程的實際情況和材料科學的發展趨勢，對于混凝土路面薄層修補材料的研究一方面能夠解決整板更換浪費問題，更重要的是開發出一種真正適合混凝土路面薄層修補的新材料?；炷谅访姹有扪a材料在早期強度、抗沖擊性能、耐磨性能、抗裂性能和新老混凝土粘結強度等方面都提出了更高的要求。

二、水泥微表處技術

水泥微表處專門針對水泥混凝土路面的麻面、起皮、起砂、網裂、骨料外漏、抗滑性不足等病害進行修補。主要適用于采用水泥砼路面的一些工程維護：1、長大隧道路面；2、收費廣場；3、機場滑行道；4、農村公路；5、市政道路；6、廠區道路；7、長大縱坡道路等。水泥微表處路面材料兼具了瀝青混凝土與水泥混凝土的優點，提高了混凝土路面的抗滑性、耐磨性，具有超強的粘結強度和較高的抗壓、抗折強度，耐久性好，可實現超薄修補，在高速和高壓的行車狀態下不會出現破碎和脫落現象，可有效提高行車舒適性、改善行車環境，大幅度提高路面的使用功能。

1、技術原理

以反應型和非反應型復合乳液聚合物和水泥共同作膠結材料，與耐磨骨料結合而形成水泥微表處。非反應型聚合物在復合材料結構中成膜，覆蓋于水泥膠凝體表面或水泥水化物填充于聚合物網絡之間，有機物和無機物機械式地相互填充，聚合物在混凝土內形成膜狀體，填充水泥的空隙，增強與骨料的粘結。水泥中的孔隙被聚合物填充或被聚合物膜封閉，使混凝土的吸水性和滲透性明顯下降，因此聚合物水泥混凝土的凍融耐久性得以改進。

反應型的聚合物之間的交聯固化反應，從而形成大分子，同時聚合物活性基團與水泥水化產物之間發生了化學反應，形成以化學鍵結合的界面結構，通過界面增強導致材料性能的提高，且隨著水化齡期的延長，水化程度越高，這種反應生成物的量就越大。聚合物改性水泥復合材料的斷裂韌性、變形性能都比水泥材料有很大的提高，彈性模量明顯降低。這種材料在磨損過程中，由于在磨損表面有一定數量的有機聚合物起到粘結作用，防止水泥材料的顆粒從表面脫落，可使水泥混凝土的耐磨性大幅度提高。

2、技術特點

（1）具有超強的耐磨及防水性能；

（2）采用超細粒徑聚合物乳液，乳液粒子能滲透到舊混凝土空隙內部，一方面提高舊混凝土密實度，提高舊混凝土性能；另一方面，利用微鉚釘原理提高舊混凝土與修補層粘結性能，防止在高剪切力作用下修補層脫落；

（3）柔韌性和抗沖擊性能好：在各類氣候條件下有良好的變形性能，避免修補層起殼；

（4）無需對病害部位開挖，可節省大量的施工費、材料費和養護時間，有效的延緩道路病害的擴散和蔓延，延長道路使用壽命；

（5）可在潮濕基層上施工；

（6）采用水性聚合物材料作為改性成分，無有機溶劑揮發，對環境無污染，健康環保。

3、性能指標

（1）物理力學性能

（2）抗滑效果

水泥微表處鋪裝3mm厚，20℃養生7天后，用便攜式抗滑性能測試儀（TR-300型）測定水浸濕后的鋪裝面抗滑值，具體結果見下表。

（3）環保性能

微表處環保性能測試結果見下表所示。

三、施工流程及注意事項

1、水泥微表處施工流程：

鑿毛、清理→缺陷修復→清洗、潤濕→材料配制→攤鋪→養護→切縫、灌縫→開放交通

（1）鑿毛、清理：清除修補面內的混凝土松動及任何油、灰、污跡及其它殘留物，使整個混凝土修補面見新，然后用高壓風將基面吹凈；

（2）缺陷修復：用聚合物砂漿或裂縫處理膠修補原混凝土破損處；

（3）清洗、潤濕：用高壓水洗刷干凈，將水保留在作業面一段時間，將作業面充分潤透，直至不再滲水為止。（攤鋪時必須保持作業面是在濕潤狀態）

（4）材料配制：按照給定的配合比采用機械拌合，拌合時間不得少于3min；

（5）攤鋪：將攪拌好的材料倒到修補區域，用抹子攤平或用機械攤平，至少施工兩層。

（6）養護：無需特殊養護，正常情況下4-6h可開放交通。如果條件允許，盡量延長開放交通的時間有助于材料性能的提高。

（7）切縫：在原先伸縮縫的部位進行劃線切縫、灌縫，清理縫隙，用瀝青灌縫。

2、注意事項

（1）清理基層一定要徹底，不得有碎石、粉塵、油污等；

（2）基層應充分潤濕，但不得有明水；

（3）基層有裂縫時，應預先封閉處理；

（4）最好兩層施工，單層厚度不宜超過2mm；

（5）混合料漿拌和后應在1h（氣溫在20℃時）內用完，因此一次拌和量不要太多，拌和地點盡可能靠近施工面；

（6）施工時間盡量避免高溫、大風天氣；

（7）每次拌和完畢后用水沖洗拌和設備，以免砂漿粘接、聚集在設備上。

（8）在修補層凝固前嚴禁灑水。

四、工程實例

1、2013年，西黃高速耀縣高架橋，30000多平米水泥混凝土橋面，施工完至今良好。

2、2013年，西商高速秦嶺灞源隧道，8000多平米水泥混凝土路面，施工完至今良好。

3、2016年，安康漢陰縣漢旋路，9000多平米水泥混凝土路面，施工完至今良好。

4、2016-2017年，寶雞市農村地方路，2016年開始施工，目前已完成近60公里。