Как цемент на основе фосфата магния решил проблему перекрытия полосы движения на автомагистрали и обеспечил полную прочность дорожного полотна менее чем за 3 часа.
Подрядчик по обслуживанию автомагистрали, ответственный за ремонт оживленной транспортной развязки, столкнулся с необходимостью выполнения ремонтных работ в срок, который не могли обеспечить стандартные материалы. На участке бетонной проезжей части в полосе слияния, подверженном интенсивной нагрузке от тяжелых транспортных средств, на протяжении примерно 40 погонных метров образовались серьезные отслоения по краям швов и расслоение поверхности. Повреждения прогрессировали и достигли такой степени, что представляли угрозу безопасности для транспортных средств, требуя немедленного вмешательства.
Ограничение носило скорее оперативный, чем технический характер. Пик утреннего трафика на транспортной развязке приходился на период с 6:00 до 9:00 утра, а пик вечернего — с 17:00 до 20:00. Плановое техническое обслуживание, установленное дорожным управлением, предусматривало одно ночное закрытие полосы: полоса движения открывалась с 22:00, обязательное открытие — в 5:30 утра. В общей сложности это занимало семь с половиной часов, включая подготовку, укладку, отделку и затвердевание, при этом ремонт должен был выдерживать полную загрузку грузовых автомобилей с момента открытия.
Ни одна система на основе портландцемента — быстротвердеющая или стандартная — не могла бы соответствовать этому требованию. При температуре окружающей среды 10°C в течение ночи даже самые быстротвердеющие ремонтные растворы на основе портландцемента не достигли бы минимальной прочности на сжатие в 25 МПа, необходимой для работы под нагрузкой тяжелых транспортных средств, в течение 5 часов после укладки.
Почему стандартные системы быстрого схватывания были исключены?
Подрядчик ранее использовал быстротвердеющие ремонтные растворы на основе сульфоалюмината кальция на предыдущих проектах и был знаком с их ограничениями. При температуре 10°C системы CSA значительно замедляют свою работу — достигая 15–18 МПа за 5 часов вместо минимальных 25 МПа, и демонстрируя повышенное растрескивание при низкой температуре, что привело к отслоению краев на двух предыдущих зимних ремонтных работах на той же транспортной развязке.
Использование ускоренного портландцемента с добавлением хлорида кальция было отклонено по соображениям долговечности — арматурные плиты транспортной развязки уже имели хлоридное загрязнение в результате зимних работ по борьбе с обледенением, а инженер-конструктор исключил возможность дополнительного введения хлорида в ремонтный раствор.
Спецификация проекта была передана нам после того, как поставщик материалов подрядчика определил...Магниево-фосфатный цементв качестве технически подходящего решения, учитывая сочетание низкой температуры окружающей среды, сжатых сроков достижения необходимой прочности и требований к отсутствию хлоридов.
Решение
Мы рекомендовали наше связующее MPC, разработанное для применения в условиях низких температур, с замедлителем схватывания на основе буры, обеспечивающим 25-минутное время работы при температуре окружающей среды 10°C — этого достаточно для укладки и отделки ремонтных участков в рамках стандартного рабочего процесса бригады.
Подготовка основания проводилась в соответствии со стандартной процедурой ремонта бетона: распиловка до прочного бетона, механическая обработка поверхности и очистка сжатым воздухом. Грунтовка не применялась — быстротвердеющий ремонтный раствор MPC сцепляется непосредственно с чистым, прочным бетонным основанием благодаря своей фосфатной химии без необходимости использования грунтовки, что исключило один этап подготовки и позволило сэкономить примерно 45 минут доступного времени.
Вода для замеса была предварительно нагрета до 18 °C для стабилизации скорости реакции при низкой температуре окружающей среды. Укладка производилась в три этапа на протяжении 40-метрового ремонтного участка, при этом каждый этап выполнялся путем укладки, выравнивания и механической затирки в течение отведенного рабочего времени.
Использован смешанный дизайн
| Компонент | Дозировка |
|---|---|
| Магниево-фосфатный цемент | 100% связующее |
| Гранулированный заполнитель (4–10 мм) | 180 кг/100 кг MPC |
| Мелкий песок (0–2 мм) | 120 кг/100 кг MPC |
| Вода | В/Б 0,22 |
| Замедлитель с бораксом | 5% по весу МПК |
Результаты
Кубики для определения прочности на сжатие отливались непосредственно на месте установки и испытывались через 3 и 24 часа.
| Время | Прочность на сжатие | Требование |
|---|---|---|
| 3 часа | 32 МПа | ≥25 МПа |
| 24 часа | 58 МПа | ≥40 МПа |
| 28 дней | 67 МПа | ≥50 МПа |
Движение по полосе было возобновлено в 5:15 утра — на 15 минут раньше установленного срока — при этом прочность на разрыв через 3 часа составила 32 МПа, что было подтверждено инженером объекта перед открытием. Испытания на прочность сцепления, проведенные через 24 часа, показали среднее значение 2,8 МПа в шести точках испытания — выше минимального значения в 2,5 МПа, указанного для ремонта.
Повторная проверка через шесть месяцев подтвердила отсутствие отслоения по краям, отсутствие поверхностных трещин и отсутствие измеримой разницы в осадке между отремонтированным участком и окружающей проезжей частью. Ремонт показал лучшие результаты при длительной нагрузке от большегрузных автомобилей, чем два предыдущих ремонта с использованием CSA на том же участке, оба из которых потребовали ремонта в течение четырех месяцев.
Отзывы клиентов
Ограничение, заключавшееся в необходимости использовать все остальные материалы, применявшиеся ранее, — это время, отведенное на ремонт в течение ночи. MPC обеспечил нам необходимую прочность через 3 часа, что позволило вовремя открыть дорогу, и он выдержал зиму без растрескивания краев, которое мы наблюдали с быстротвердеющей портландцементной системой. Теперь мы используем его в качестве стандартного материала для всех ремонтных работ на проезжей части в ночное время.
— Менеджер по контрактам, подрядчик по содержанию автомобильных дорог (имя не разглашается)
Что демонстрирует этот случай
В ходе реализации этого проекта были выявлены три момента, имеющие значение для любых технических условий ремонта автомобильных дорог в аналогичных условиях.
Во-первых, температура окружающей среды имеет большее значение для систем на основе портландцемента, чем для быстротвердеющего цемента MPC. При 10°C разрыв в развитии прочности между MPC и быстротвердеющим портландцементом значительно увеличивается — фосфатный состав MPC менее чувствителен к температуре, что делает его надежным выбором для зимнего ремонта в условиях, когда портландцементные системы становятся непредсказуемыми.
Во-вторых, исключение этапа грунтовки является реальным оперативным преимуществом. При срочном ремонте, который необходимо выполнить за ночь, экономия 45 минут подготовительного времени может стать решающим фактором между завершением работы и несоблюдением сроков.
В-третьих, низкая усадка — это не просто незначительное преимущество, а причина, по которой ремонт с использованием MPC-цементов сохраняется на кромках стыков, в то время как ремонт с использованием портландцемента выходит из строя. Практически нулевая усадкацемент на основе фосфата магнияСистемы ремонта автомобильных дорог устраняют разницу в объеме по периметру ремонта, которая приводит к отслоению краев под воздействием многократных колесных нагрузок.
Как специализированный поставщик быстротвердеющих ремонтных растворов для бетона MPC, мы предоставляем техническую поддержку в разработке ремонтных спецификаций, оптимизации состава смеси с учетом специфических температурных и нагрузочных условий объекта, а также полную документацию COA по каждой партии.
Связаться с намиЗапросить образец, техническое описание или специализированную техническую поддержку для применения в проектах по ремонту автомобильных дорог.