近年来随着大规模进行基础设施建设,建筑业和交通运输业快速发展。这其中钢筋混凝土结构成为主体,建筑物和交通工程混凝土的面层质量逐渐引起业界的关注和重视。由于材料和施工问题,结构物表面开裂、回弹强度不够、起皮、起粉、坑洞、蜂窝麻面、粗骨料外露等病害威胁着建筑物的使用和安全,尤其是在严酷环境中的桥梁、隧道及其他结构工程。受到外界腐蚀介质的侵蚀,混凝土内部钢筋过早锈蚀。路面由于体积稳定性不好、路基沉降、设计问题和车辆超载等影响,裂缝、坑洞逐渐增多,影响行车安全和舒适性。可见混凝土的表面质量对于结构物的使用功能和耐久性至关重要。对于混凝土表面强化和修复技术的研究具有非常重要的工程意义和学术价值。本课题针对混凝土表面强化与修复材料进行系统研究。强化材料是针对混凝土表面没有过大裂缝和破坏而进行强化的一种材料,利用溶剂在混凝土表面成膜,内部渗透结晶的方法增加表层的致密性,阻碍水分蒸发,限制有害介质的侵入,提高面层质量。而面层修复材料主要是研发粘结强度高、体积稳定性好的聚合物改性修复砂浆。课题研究了表面强化材料对C30和C50混凝土表面性能的影响,试验其后期吸水率、碳化、抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀以及微观试验等。通过大量试验得出水固比为1:5的氟硅酸镁和1:4水玻璃双组分表面强化材料和1:20的硫酸铝单组分表面强化材料效果好。吸水率与未做表面处理的试块相比平均降低1%以上,碳化降低3mm左右,耐蚀系数增加10%以上,回弹强度增加3MPa以上,微观试验表明两种强化材料渗入混凝土表面孔隙,生成硅凝胶、钙矾石晶体等阻塞毛孔,使面层结构致密。通过试验室研究,确定了混凝土表面修复材料的两种基准组配比,第一组水泥与专用掺合料的比例是8:2、胶砂比为1:1,第二组水泥与专用掺合料的比例是9:1、胶砂比是1:1.5。在此基础上碳纤维的最佳掺量为0.3%;聚合物的种类和最佳配比分别为:VAE1350乳液、胶粉2350的聚胶比均为5%,胶粉4036的聚胶比为10%。三种聚合物改性砂浆的抗折强度比基准组平均高5MPa以上,粘结强度高,体积稳定性良好,无收缩开裂。且掺加聚合物的细石混凝土的力学性能满足规范要求,在实际路面修复中具有技术可行性。