本项目研究的是通过对东北不同地区具有代表性的水泥混凝土路面部分路段进行详尽地调查分析,获得特殊地理气候条件影响下水泥混凝土路面病害的类型,分析产生破坏的原因,进而根据地区特点研发适合特定地区使用的、性能良好的、并且造价低廉的修补材料,节约水泥混凝土路面维修养护的成本,缩短道路修复工程工期,减少修复工程对道路运力的影响。该研究拟分普通修补砂浆和高强度修补砂浆两部分,前者强调砂浆粘结与施工性能,后者强调砂浆强度与抗裂性能,分别适用于桥梁防撞墙、高强度重载路面的修复工程。研究中通过单因素分析方法和正交试验方法,设置聚合物各类与掺量、外加剂各类与掺量、纤维各类与掺量等变量,考查力学性能、工作性能、耐久性能、体积稳定性能等技术指标。高强度修补砂浆的研究结果表明,在相同水灰比下,胶砂流动度均随玄武岩纤维以及胶粉掺量的增加而降低;随着胶粉掺量的增加,修补材料抗折强度先增大后减小。改善了砂浆系统的柔韧性,进而提高系统的抗弯曲性能。柔韧性随玄武岩纤维掺量的增加而增大,早期抗压强度和抗折强度都有所增加;胶粉和玄武岩均能有效降低砂浆收缩率,当纤维掺量达到0.5%时,收缩率最低;胶粉的加入及掺量的增加,对砂浆粘结强度的提高是非常显著的;单面盐冻后,修补砂浆的相对动弹性模量损失率较小,其破坏形式以表面剥蚀为主。耐久性随胶粉的增加而降低,随纤维的增加其耐久性得到很大改善;玄武岩纤维大大提高了砂浆的柔韧性。综合考虑高强度修补砂浆的各项性能,胶粉掺加1%,玄武岩纤维掺量达1%时,试验配比为最优配比。普通修补砂浆的研究表明,在与聚合物干粉纤维素醚及淀粉醚复掺的情况下,有机硅憎水剂能憎水剂的掺加能降低砂浆的压折比,进而改善砂浆的柔韧性。柔韧性随纤维掺量的增加而增大。早期抗压强度和抗折强度都有所增加。憎水剂和聚丙烯均能有效降低砂浆收缩率,当聚丙烯纤维掺量达到0.2%时,收缩率最低。而憎水剂的量达到1%时,收缩性能较好。憎水剂的掺量对砂浆粘结强度的提高是显著的。其中,添加了 1%的憎水剂对砂浆粘结强度的影响尤为明显。憎水剂和纤维的加入及掺量的增加,对砂浆粘结强度的提高是非常显著的。单面盐冻后,修补砂浆的相对动弹性模量损失率较小,其破坏形式以表面剥蚀为主。随有机硅憎水剂和聚丙烯纤维的增加其耐久性得到很大改善。聚丙烯纤维能大大提高砂浆的柔韧性。综合考虑普通修补砂浆的性能,憎水剂掺加1.5%,聚丙烯纤维掺量达0.2%时,试验配比为最优配比。