本發(fā)明涉及一種封堵裂隙的方法，特別是一種封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的方法。

背景技術(shù)：

中國(guó)機(jī)場(chǎng)跑道的道面結(jié)構(gòu)形式比較單一，水泥混凝土道面結(jié)構(gòu)約占95％。機(jī)場(chǎng)跑道的正常使用主要取決于其結(jié)構(gòu)性能，隨著航空運(yùn)輸量的不斷增長(zhǎng)，飛機(jī)荷載的不斷增加，飛機(jī)日飛行架次的不斷攀升，對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道的荷載作用也越來(lái)越大，加之溫度因素的耦合作用，機(jī)場(chǎng)跑道水泥混凝土道面內(nèi)部裂隙發(fā)育，產(chǎn)生各種形式的破壞，其主要表現(xiàn)為：裂縫、變形、接縫損壞和表面損壞。為了確保飛機(jī)起降安全及延長(zhǎng)機(jī)場(chǎng)跑道使用壽命，需要對(duì)水泥混凝土道面結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或功能恢復(fù)，以提高道面使用性能。

目前，國(guó)內(nèi)外常用的封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的方法主要有三類(lèi)：①采用無(wú)機(jī)材料封堵裂隙，其主體是水泥，本質(zhì)是一種膠凝材料。因而，無(wú)機(jī)修復(fù)材料對(duì)裂隙的作用機(jī)理主要是依靠水泥水化產(chǎn)物的粘結(jié)滲透作用，使水泥漿體與舊混凝土粘結(jié)在一起，起到密封、修復(fù)裂縫的目的；無(wú)機(jī)修復(fù)材料也有不小的缺陷，如粘結(jié)強(qiáng)度不足，容易在較大的沖擊力下易發(fā)生脫裂；修復(fù)后會(huì)導(dǎo)致道面的抬高，影響道面的平整性；在可灌性方面與其他類(lèi)型修復(fù)材料還有一定的差距，一般只能注入到直徑或?qū)挾却笥?.2mm的空隙或裂隙中，無(wú)法完成對(duì)0.1mm-0.2mm之間的微細(xì)裂縫修復(fù)。②采用有機(jī)高分子材料封堵裂隙，有機(jī)高分子材料是通過(guò)聚合物灌入道面裂縫后，在固化過(guò)程中發(fā)生聚合反應(yīng)，通過(guò)化學(xué)鍵力或范德華力將混凝土骨料粘結(jié)在一起，從而達(dá)到填充、封堵混凝土裂縫的目的；有機(jī)材料的初始粘度較低，但帶來(lái)的問(wèn)題是固化后收縮率也大,一般在20％左右，容易發(fā)生與修復(fù)基質(zhì)混凝土之間的脫離或產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力使修復(fù)失敗。③采用有機(jī)材料與無(wú)機(jī)材料復(fù)合的聚合物材料封堵裂隙，其中水泥基材料中可以形成一層交聯(lián)的聚合物網(wǎng)，粘附在砂漿上，進(jìn)而阻止了微裂紋擴(kuò)展；聚合物顆粒可以填充水泥砂漿中一部分較大的孔隙，而且改變了孔結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了膠凝材料漿體與舊砂漿及混凝土的粘附性，但還是不能有效的封堵微小裂隙，給飛機(jī)起降埋下安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的方法，粘結(jié)強(qiáng)度好、可以完成對(duì)微細(xì)裂縫的修復(fù)；固化后收縮率低，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的全方位封堵，保證飛機(jī)起降的安全。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的方法，包括如下步驟：

(1)采用裂縫寬度檢測(cè)儀全面考察機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙情況，沿著裂隙擴(kuò)展方向緩慢注入液氮直至充滿裂隙，通過(guò)液氮?dú)饣瓿蓪?duì)裂隙的清洗；

(2)采用噴射方式向機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙內(nèi)注水后，靜置；

(3)利用粘合膠將覆蓋裝置粘結(jié)在裂隙所處的機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面，形成裂隙封堵的相對(duì)密閉的空間，利用氣力輸送過(guò)程將固體顆粒材料送入裂隙中，直至固體顆粒材料充滿裂隙；

(4)拆除該段覆蓋裝置，采用細(xì)水霧方式向裂隙位置注水，直至水不再下滲；

(5)固體顆粒材料在180min-200min后膨脹固化，用混凝土磨光機(jī)磨平機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面并刻制防滑紋，達(dá)到封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的目的；

(6)根據(jù)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙分布情況，重復(fù)步驟(3)-(5)，直至封堵完所有裂隙。

作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方案，所述步驟(2)中噴射方式向機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙內(nèi)注入的供水水壓為0.4mpa-0.8mpa，注水后靜置時(shí)間為15min-20min。采用該參數(shù)可以保證注水后水與裂隙表面接觸更加充分。

優(yōu)選的，所述步驟(3)的氣力輸送用到的裝置為固體顆粒材料輸送管，固體顆粒材料輸送管一端通入覆蓋裝置中，另一端外接固體顆粒輸送裝置。打開(kāi)外接的固體顆粒輸送裝置，即可通過(guò)固體顆粒材料輸送管向覆蓋裝置中輸送固體顆粒材料。

步驟(3)的覆蓋裝置可以是不銹鋼蓋或其他具有一定重量和強(qiáng)度的蓋子，可以將固體顆粒材料限制在其中，防止固體顆粒材料飛散入空氣中，保證封堵效率、減少浪費(fèi)。優(yōu)選的，所述步驟(3)的覆蓋裝置為透明橡膠蓋，透明橡膠蓋表面為軟質(zhì)，容易與裂隙所處的機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面粘結(jié)，并且透過(guò)透明橡膠蓋還可以觀察到固體顆粒材料填充的進(jìn)度。

優(yōu)選的，為了保證霧化效果，所述步驟(4)的細(xì)水霧方式用到的裝置為水霧化器。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中的固體顆粒材料包括：p·o52.5級(jí)水泥36-40質(zhì)量份、高吸水性樹(shù)脂15-19質(zhì)量份、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑10-15質(zhì)量份、甲基纖維素增稠劑8-12質(zhì)量份、硫鋁酸鈣類(lèi)混凝土膨脹劑6-8質(zhì)量份、聚羧酸系高性能減水劑6-8質(zhì)量份、鋁酸鉀速凝劑4-6質(zhì)量份和高爐礦渣3-5質(zhì)量份。該固體顆粒材料凝結(jié)時(shí)間短，吸水率大于150倍，能夠與水充分融合，有利于后面固體顆粒材料與機(jī)場(chǎng)水泥混凝土裂隙表面的充分接觸；自然膨脹率大于15％，避免了固化后收縮導(dǎo)致與修復(fù)基質(zhì)混凝土之間的脫離或產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力使修復(fù)失敗，且封堵材料在相對(duì)密閉的裂隙空間內(nèi)膨脹，在裂隙空間內(nèi)產(chǎn)生帶壓效應(yīng)，能夠大大增強(qiáng)封堵材料膨脹后的致密性；具有強(qiáng)的粘結(jié)力，且抗壓強(qiáng)度大于70mpa，抗折強(qiáng)度大于9mpa，抗剪強(qiáng)度大于6mpa，使得最終修補(bǔ)后具有更高的綜合強(qiáng)度。

優(yōu)選的，為了保證固體顆粒材料能夠進(jìn)入微小的裂隙，順利實(shí)現(xiàn)0.1mm-0.2mm之間的微細(xì)裂縫修復(fù)，所述固體顆粒材料粒徑為180目-250目。

優(yōu)選的，所述步驟(4)的細(xì)水霧方式注水的流量為50l/min-100l/min，工作壓力為1.4mpa-1.9mpa，采用該適當(dāng)?shù)牧髁亢凸ぷ鲏毫δ軌虼_保水與固體顆粒材料的充分接觸，使得固體顆粒材料可以快速吸水膨脹固化。

本發(fā)明液氮?dú)饣^(guò)程對(duì)裂隙的清洗有助于去除裂隙表面的塵土，增強(qiáng)封堵材料與裂隙表面的粘結(jié)力；裂隙封堵前采用噴射方式向裂隙內(nèi)注入水，確保水與裂隙表面充分接觸，更有利于后面固體顆粒材料與機(jī)場(chǎng)水泥混凝土裂隙表面的充分接觸；通過(guò)氣力輸送固體顆粒材料進(jìn)入裂隙，可以進(jìn)入極其微小的裂隙，全方位完成裂隙的封堵，有效提高裂隙封堵率，順利實(shí)現(xiàn)0.1mm-0.2mm之間的微細(xì)裂縫修復(fù)。固體顆粒材料封堵完后采用細(xì)水霧方式注水，便于固體顆粒材料充分吸水，裂隙封堵效果更佳。采用的固體顆粒材料具有適度膨脹性，避免了固化收縮導(dǎo)致與基質(zhì)之間脫離。

經(jīng)實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的全方位封堵，可以完成對(duì)微細(xì)裂縫的修復(fù)，封堵效果更好，裂隙封堵率提高了50％以上，確保了飛機(jī)起降安全，延長(zhǎng)機(jī)場(chǎng)道面使用壽命30％-50％，具有廣泛的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明封堵水泥混凝土道面裂隙的示意圖。

圖中，1.機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面，2.裂隙，3.覆蓋裝置，4.固體顆粒材料，5.固體顆粒材料輸送管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的方法，包括如下步驟：

(1)采用裂縫寬度檢測(cè)儀全面考察機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1的裂隙2情況，指導(dǎo)裂隙2封堵方案的制定。沿著裂隙2的擴(kuò)展方向緩慢注入液氮直至充滿裂隙，通過(guò)液氮?dú)饣瓿蓪?duì)裂隙的清洗；

(2)采用噴射方式向機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1的裂隙2內(nèi)注水，噴射過(guò)程向機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1的裂隙2內(nèi)注水的水壓為0.4mpa，靜置時(shí)間為15min；

(3)用高強(qiáng)度自然固化粘合膠將覆蓋裝置3粘結(jié)在裂隙2所處的機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1上，形成裂隙2封堵的相對(duì)密閉的空間，將固體顆粒材料輸送管5一端通入覆蓋裝置3中，另一端外接固體顆粒輸送裝置，采用氣力輸送的方法將固體顆粒材料4送入裂隙中，直至固體顆粒材料4充滿裂隙2；所用的覆蓋裝置3為透明橡膠蓋，通過(guò)透明橡膠蓋可以觀察到固體顆粒材料4填充的進(jìn)度。

(4)拆除該段裂隙封堵裝置3，采用水霧化器向裂隙2位置注水，水霧化器注水的流量為50l/min，工作壓力為1.4mpa，直至水不再下滲為止，確保水與固體顆粒材料4的充分融合；

(5)固體顆粒材料4經(jīng)過(guò)180min后膨脹固化，用混凝土磨光機(jī)對(duì)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1刻制防滑紋，達(dá)到封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1的裂隙2的目的；

(6)根據(jù)裂隙2的分布情況，重復(fù)步驟(3)-(5)，直至封堵完所有的裂隙。

經(jīng)實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的全方位封堵，封堵效果好，裂隙封堵率提高50％，確保了飛機(jī)起降安全，延長(zhǎng)機(jī)場(chǎng)道面使用壽命30％，具有廣泛的實(shí)用性。

實(shí)施例2

封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的方法，包括如下步驟：

(1)采用裂縫寬度檢測(cè)儀全面考察機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1的裂隙2情況，指導(dǎo)裂隙2封堵方案的制定。沿著裂隙2的擴(kuò)展方向緩慢注入液氮直至充滿裂隙，通過(guò)液氮?dú)饣瓿蓪?duì)裂隙的清洗；

(2)采用噴射方式向機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1的裂隙2內(nèi)注水，噴射過(guò)程向機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1的裂隙2內(nèi)注水的水壓為0.8mpa，靜置時(shí)間為20min；

(3)用高強(qiáng)度自然固化粘合膠將覆蓋裝置3粘結(jié)在裂隙2所處的機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1上，形成裂隙2封堵的相對(duì)密閉的空間，將固體顆粒材料輸送管5一端接在覆蓋裝置3上，另一端外接固體顆粒輸送裝置，采用氣力輸送的方法將固體顆粒材料4送入裂隙中，直至固體顆粒材料4充滿裂隙2；所用的覆蓋裝置3為不銹鋼蓋。

(4)拆除該段裂隙封堵裝置3，采用細(xì)水霧方式向裂隙2位置注水，細(xì)水霧方式注水的流量為100l/min，工作壓力為1.9mpa，直至水不再下滲為止，確保水與固體顆粒材料4的充分融合；

(5)固體顆粒材料4經(jīng)過(guò)200min后膨脹固化，用混凝土磨光機(jī)對(duì)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1刻制防滑紋，達(dá)到封堵機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面1的裂隙2的目的；

(6)根據(jù)裂隙2的分布情況，重復(fù)步驟(3)-(5)，直至封堵完所有的裂隙。

經(jīng)實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的全方位封堵，封堵效果好，裂隙封堵率提高60％，確保了飛機(jī)起降安全，延長(zhǎng)機(jī)場(chǎng)道面使用壽命50％，具有廣泛的實(shí)用性。

上述兩個(gè)實(shí)施例中，實(shí)施例1用到的固體顆粒材料包括：p·o52.5級(jí)水泥36質(zhì)量份、高吸水性樹(shù)脂15質(zhì)量份、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑10質(zhì)量份、甲基纖維素增稠劑8質(zhì)量份、硫鋁酸鈣類(lèi)混凝土膨脹劑6質(zhì)量份、聚羧酸系高性能減水劑6質(zhì)量份、鋁酸鉀速凝劑4質(zhì)量份和高爐礦渣3質(zhì)量份。

實(shí)施例2用到的固體顆粒材料包括：p·o52.5級(jí)水泥40質(zhì)量份、高吸水性樹(shù)脂19質(zhì)量份、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑15質(zhì)量份、甲基纖維素增稠劑12質(zhì)量份、硫鋁酸鈣類(lèi)混凝土膨脹劑8質(zhì)量份、聚羧酸系高性能減水劑8質(zhì)量份、鋁酸鉀速凝劑6質(zhì)量份和高爐礦渣5質(zhì)量份。

對(duì)實(shí)施例1、2的固體顆粒材料進(jìn)行性能測(cè)定。將各組分充分混合后放在成型磨具中，加入足量的水，記錄初始體積和凝結(jié)時(shí)間。試樣成型脫模后置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，條件為：溫度20℃±2℃、相對(duì)濕度95％以上，養(yǎng)護(hù)28天。計(jì)算自然膨脹率，將試件打磨為100mm×100mm×100mm的立方體，然后進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。相關(guān)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1固體顆粒材料的性能測(cè)定

由表1可知，本發(fā)明的封堵材料凝結(jié)時(shí)間短，能滿足機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面快速修復(fù)的需求；自然膨脹率大于15％，避免了固化后收縮導(dǎo)致與修復(fù)基質(zhì)混凝土之間的脫離或產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力使修復(fù)失敗，且封堵材料在相對(duì)密閉的裂隙空間內(nèi)膨脹，在裂隙空間內(nèi)產(chǎn)生帶壓效應(yīng)，能夠大大增強(qiáng)封堵材料膨脹后的致密性，有效封堵微細(xì)裂縫，封堵效果更好；固化后具有良好的抗剪強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度優(yōu)良，且具有很好的粘結(jié)強(qiáng)度，能滿足機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面裂隙的封堵的力學(xué)和修復(fù)需求。