Hoe magnesiumfosfaatcement een crisis met wegafsluitingen op de snelweg oploste en binnen 3 uur de volledige verkeerscapaciteit herstelde.

Een aannemer die verantwoordelijk was voor het onderhoud van een drukbezochte snelwegafslag, stond voor een reparatiedeadline die met standaardmaterialen niet haalbaar was. Een gedeelte van het betonnen wegdek bij een invoegstrook – dat frequent en intensief werd belast door zware voertuigen – vertoonde ernstige afbrokkeling van de voegen en delaminatie van het wegdek over een lengte van ongeveer 40 meter. De schade was progressief en had een punt bereikt waarop het een veiligheidsrisico voor voertuigen vormde, waardoor onmiddellijk ingrijpen noodzakelijk was.

De beperking was eerder operationeel dan technisch. Het knooppunt verwerkte de spits in de ochtend tussen 6:00 en 9:00 uur en de spits in de avond tussen 17:00 en 20:00 uur. Het onderhoudsvenster van de wegbeheerder bestond uit één nachtelijke afsluiting: een rijstrook was beschikbaar vanaf 22:00 uur en moest om 5:30 uur weer worden geopend. In totaal zeven en een half uur, inclusief voorbereiding, plaatsing, afwerking en uitharding – waarbij de reparatie bestand moest zijn tegen de belasting van volledig beladen vrachtwagens vanaf het moment van heropening.

Geen enkel Portlandcementsysteem – snelhardend of standaard – zou aan deze eis kunnen voldoen. Bij een omgevingstemperatuur van 10 °C 's nachts zouden zelfs de snelsthardende reparatiemortels op basis van Portlandcement de vereiste minimale druksterkte van 25 MPa voor zware voertuigbelasting niet bereiken binnen een uithardingsperiode van 5 uur na het aanbrengen.

Waarom standaard snelsetsystemen werden afgewezen

De aannemer had bij eerdere projecten snelhardende reparatiemortels op basis van calciumsulfoaluminaat gebruikt en was bekend met de beperkingen ervan. Bij 10 °C vertraagt ​​het uithardingsproces van CSA-systemen aanzienlijk: ze bereiken een druk van 15 tot 18 MPa na 5 uur in plaats van de minimale 25 MPa, en vertonen bij lage temperaturen een verhoogde krimpscheurvorming die bij twee eerdere winterreparaties op hetzelfde knooppunt tot loslating van de randen had geleid.

Portlandcement met calciumchloride als verharder werd afgewezen vanwege de duurzaamheid. De wapeningsplaten van het knooppunt vertoonden namelijk al chlorideverontreiniging als gevolg van ijsbestrijdingswerkzaamheden in de winter, en de constructeur sloot de mogelijkheid van verdere chloride-introductie in de reparatiemortel uit.

De projectspecificatie werd ons toegestuurd nadat de materiaalleverancier van de aannemer deze had geïdentificeerd.Magnesiumfosfaatcementals de technisch meest geschikte oplossing voor de combinatie van lage omgevingstemperatuur, strakke planning voor sterkteontwikkeling en de eis van chloridevrije materialen.

De oplossing

We adviseerden ons MPC-bindmiddel, speciaal ontwikkeld voor gebruik bij koud weer, met een boraxvertrager die is aangepast om een ​​verwerkingstijd van 25 minuten bij een omgevingstemperatuur van 10 °C te garanderen. Dit is voldoende voor het aanbrengen en afwerken van de reparatiedelen binnen een standaard werkproces van een team.

De voorbereiding van de ondergrond volgde de standaardprocedure voor betonreparatie: zagen tot aan het intacte beton, mechanisch opruwen en reinigen met perslucht. Er werd geen primer aangebracht – MPC snelhardende betonreparatiemortel hecht direct aan de schone, intacte betonondergrond dankzij de fosfaatsamenstelling, zonder dat een primer nodig is. Dit scheelde een voorbereidingsstap en leverde ongeveer 45 minuten extra tijd op.

Het mengwater werd voorverwarmd tot 18 °C om de reactiesnelheid bij de lage omgevingstemperatuur te stabiliseren. Het aanbrengen van het materiaal gebeurde in drie secties over de 40 meter lange reparatielengte. Elke sectie werd aangebracht, geëgaliseerd en machinaal afgewerkt binnen de beschikbare werktijd.

Mixontwerp gebruikt

Resultaten

Druksterktekubussen werden tijdens het plaatsen gegoten en na 3 en 24 uur getest.

De rijbaan werd om 5:15 uur 's ochtends heropend – 15 minuten vóór de verplichte deadline – met een druksterkte van 32 MPa na 3 uur, bevestigd door de projectleider vóór de heropening. Trekproeven die na 24 uur werden uitgevoerd, gaven een gemiddelde van 2,8 MPa op zes testlocaties – boven de minimaal vereiste 2,5 MPa voor de reparatie.

Een inspectie na zes maanden bevestigde dat er geen sprake was van loslating aan de randen, geen scheuren in het oppervlak en geen meetbare verzakking tussen de reparatie en het omliggende wegdek. De reparatie had onder aanhoudende vrachtwagenbelasting beter gepresteerd dan de twee eerdere CSA-reparaties op dezelfde locatie, die beide binnen vier maanden herstelwerkzaamheden vereisten.

Klantenfeedback

Het feit dat de werkzaamheden 's nachts moesten worden uitgevoerd, was de beperkende factor waardoor we al het andere materiaal dat we eerder hadden gebruikt, afwezen. MPC gaf ons binnen 3 uur de benodigde sterkte om de weg op tijd te heropenen, en het bleef de hele winter intact zonder de scheurtjes aan de randen die we bij het snelhardende Portland-systeem hadden gezien. We hebben het nu als standaardmateriaal gekozen voor alle reparaties aan de rijbaan die 's nachts plaatsvinden.

— Contractmanager, aannemer voor wegonderhoud (naam niet vermeld)

Wat deze zaak aantoont

Drie aspecten van dit project springen eruit die relevant zijn voor elke specificatie voor wegreparaties onder vergelijkbare omstandigheden.

Ten eerste is de omgevingstemperatuur belangrijker voor systemen op basis van Portlandcement dan voor snelhardend MPC-cement. Bij 10 °C wordt het verschil in sterkteontwikkeling tussen MPC en snelhardend Portlandcement aanzienlijk groter. De fosfaatchemie van MPC is minder temperatuurgevoelig, waardoor het de betrouwbare keuze is voor reparaties 's nachts in de winter, wanneer Portlandcementsystemen onvoorspelbaar worden.

Ten tweede is het weglaten van de primerstap een echt operationeel voordeel. Bij tijdgevoelige reparaties die 's nachts moeten worden uitgevoerd, kan het terugwinnen van 45 minuten voorbereidingstijd het verschil maken tussen het voltooien van het werk en het overschrijden van de deadline.

Ten derde is de geringe krimp geen marginaal voordeel, maar de reden waarom MPC-reparaties standhouden aan de randen van voegen waar Portland-reparaties falen. De bijna nul krimp vanmagnesiumfosfaatcementWegreparatiesystemen elimineren de volumeverandering aan de reparatierand die onder herhaalde wielbelasting leidt tot loslating van de randen.

Als toegewijde leverancier van MPC snelhardende betonreparatiemortel bieden wij technische ondersteuning bij reparatiespecificaties, optimalisatie van het mengselontwerp voor locatiegebonden temperatuur- en belastingomstandigheden, en volledige analysecertificaten (COA) voor elke batch.

Neem contact met ons opOm een ​​monster, een technisch specificatieblad of projectspecifieke toepassingsondersteuning aan te vragen voor toepassingen in de wegenbouw.