吴若冰，王 熙

(西安建筑科技大学 材料科学与工程学院，陕西 西安 710055)

1 修补材料的分类

随着我国基础设施的不断发展，水泥逐渐成为应用最为广泛的建筑材料。由于水泥水化会产生多孔导致如裂缝等问题[1]。混凝土产生的裂缝主要分成两类[2]：早期裂缝和使用期裂缝。早期裂缝是指裂缝宽度在15mm以内，并且未出现严重的结构病害[3]。混凝土出现早期裂缝时，若无有效控制，会在外加应力、结构应力及冻融循环和风蚀的影响下，有害杂质侵入混凝土内部，使混凝土逐渐失去强度甚至失去使用性能。2012年，我国水泥混凝土路面里程已达165.32亿公里，部分路面已开始出现早期裂缝，亟待解决[4]。

目前的裂缝修补方式主要是对裂缝采取密封等，以防止雨水侵蚀导致路基削弱，裂缝扩大。我国最早使用的裂缝修补材料以沥青为主，但我国的沥青资源匮乏，并且沥青冬天低温易开裂，夏天高温易融化，会粘附在车轮上污染路面，每年都要重新扩缝，清缝，重灌，每次都要用大型设备加热再灌缝，较繁琐且成本高，因此迫切需要一种新的材料来替代沥青[5]。目前的修补材料主要分为三类，无机类、有机类及有机改性类[6]。

无机类修补材料最开始是普通硅酸盐水泥修补材料，但黏接性和耐久性较差，无法从根本上解决问题，甚至有可能会发生二次开裂及更严重的质量问题[7]，并且具有收缩率大，水化周期长等缺点[8]。根据破坏原因及破损程度的不同，又相继开发出其他种类的无机修补材料，比如硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥和磷酸盐水泥等快硬早强型水泥以及膨胀水泥[9]，这些水泥虽然没有水化周期长的缺点，但仍存在收缩率大、粘结强度低、降低材料整体的抗渗性等缺点[10]。……