一种高速公路路基修补的灌浆材料的制作方法

文档序号:1807780阅读:627来源:国知局
专利名称:一种高速公路路基修补的灌浆材料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种灌浆材料,尤其涉及一种适用于高速公路路基修补的灌浆材料, 更具体是涉及一种对高速公路路基板底脱空进行压浆处理的灌浆材料。
背景技术
水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、扩散荷载能力强、适应性较广等特点,被广 泛推广到我国的高速公路建设中,但水泥混凝土路面由于接缝较多,对超载较为敏感,易发 生脱空、唧泥、裂缝等先期病害,从而导致路面的破损。
水泥混凝土路面板底脱空和唧泥的产生有其内在因素和外界因素内在因素是基 层本身的质量、组成和混泥土面板接缝的状况;外界因素是汽车荷载和气候变化,我国路 面基层材料一般都选用稳定类集料,其模量远小于混泥土面层的模量,混泥土路面在车辆 荷载反复作用下,面层板底与基层之间将出现微小的空隙,形成局部脱空,随着温度和湿度 的变化,面层板向上或向下翘曲,加速了面层板与基层的分离,使板底进一步脱空,当路面 接缝或裂缝养护不及时,雨水侵入基层,在板下形成积水,积水与基层材料中的细料形成泥 浆,并沿面板接缝处喷溅出来,产生唧泥;随着泥浆的排出,逐渐形成空隙和错台,最终导致 混凝土板块的损坏。
对水泥混凝土路面出现的板底脱空和唧泥现象应及早发现和处理,目前比较有效 的处理办法是通过注浆管,施加一定的压力将浆液均勻注入板底空隙、板下基层中,以填 充、渗透、挤压等方式,赶走板底、基层裂隙的积水、空气后占据其位置,将原来的松散颗粒 或裂缝胶结为整体,形成一个良好的“结石体”。浆料的灌入改善了板底原有受力状态,恢复 板底与地基的连续性,从而达到加固基础,治理病害的目的。
适合压入板底的浆料应该具备以下特征一是颗粒粒径小,流动性大,能顺利压进 板底空隙;二是弱收缩性,能充分填充板底空隙;三是应该具备比较高的强度以承受板重 及车辆荷载的作用。目前用于对路面底板脱空进行压浆处理的浆料,比较好的配方是采用 水泥、粉煤灰和适量外渗剂加水搅拌所得。从实际应用中发现几个问题(1)流动性好的浆 料,其可泵性较差,即浆料压入板底后,无法从基层的裂缝、接缝中得到溢浆,使板与板之间 的裂缝、接缝得不到很好的修复;( 在水灰比较低的情况下,各组分在初期拌合困难,不 能很好满足施工要求;C3)在较高的温度下,浆料的流动性大受影响,不能适应高速公路夏 季的路面修补;(4)如果采用普通粉煤灰,由于其品质不稳定,在无其他助剂的帮助下,加 水量偏多时,离析和泌水现象不易把控,浆料整体性差,硬化后收缩大,从而影响了修补效果。发明内容
为解决以上存在的问题,本发明的目的是提供一种可泵性好、弱收缩、具有一定强 度,同时能较好满足现场施工需要的适应于高速公路路基修补的灌浆材料。
为实现以上目的,本发明的高速公路路基修补灌浆材料,包括如下各组分及重量配比
硅酸盐水泥45-60%
粒径小于100微米的活性填料30-50%
超塑化剂0. 2-0. 8%
触变润滑剂0. 01-0. 2%
增稠剂0. 01-0. 2%
铝粉混合物0. 1-2%
引气剂0. 01-0. 2%
膨胀剂0. 5-3. 0%
早强剂0. 1-0. 5%
其中超塑化剂为聚羧丨酸醚系高效减水剂和磺化密胺系高效减水剂的混和物,聚羧酸醚系高效减水剂和磺化密胺系高效减水剂的重量比为1-1.5 1。
为了适用夏季高速公路路面的修补,上述聚羧酸醚系高效减水剂由支链长而密和 支链长而疏的两种不同减水剂组成,支链长而密减水剂和支链长而疏减水剂的重量之比为 2-3 1。支链长而密的减水剂是指构成聚合物的主链单体数与构成聚合物的支链单体数 之比为1-2. 5 1,支链长而疏的减水剂是指构成聚合物的主链单体数与构成聚合物的支 链单体数之比为2. 5-5 1。
上述粒径小于100微米的活性填料优选I级粉煤灰,它需水量低,粒形好,易于流 动和泵送,其活性SW2在28天或56天后(因其表面玻璃体性状而异),能与水泥或土壤中 的碱发生进一步反应,生成CSH凝胶,有利于路基基层原来的松散颗粒或裂缝的进一步胶结。
上述触变润滑剂为片状无机硅酸盐。片状无机硅酸盐在整体增粘防离析的同时, 增加浆体的可泵性,且在无压力泵送状态下,对流动度影响小。
上述增稠剂优选羟乙基纤维素醚。羟乙基纤维素醚粘度低,具有增稠性和假塑性, 它与触变润滑剂一起,对整个灌浆起增粘防离析的作用。
上述铝粉混合物中纯铝粉含量为0. 25%,纯铝粉优选直径小于100微米、纯度为 99. 5%的薄片状铝粉粉末。铝粉混合物中的铝粉与拌合水反应,产生氢气,从而补偿了浆体 塑性阶段的收缩。
上述引气剂优选十二烷基醇硫酸钠。十二烷基醇硫酸钠是阴离子型表面活性剂, 它能在灌浆各组分搅拌时引入空气而形成微小气泡,从而使浆液更易搅拌,较好满足现场 施工的需要。
上述膨胀剂优选硫铝酸盐膨胀剂。硫铝酸盐膨胀剂化学组分稳定,因而生成的钙 矾石也可以控制,这样灌浆硬化过程的收缩与膨胀也能得到很好控制。
上述早强剂优选细度为200-250目的硫酸钾。
上述硅酸盐水泥优选强度为42. 5R的硅酸盐水泥。
本发明的高速公路路基修补灌浆材料,其配方具有如下的优点
1、本发明的灌浆材料,采用粒径相近的胶凝材料,且不加砂,在满足一定流动度的 同时,加入一定量的触变润滑剂和增稠剂,两者的配合使用,使浆体在可泵性得到增强的同 时,具有增稠防离析的作用,大大提高浆料的整体性能。
2、利用引气剂在搅拌时能引入空气而形成微小气泡,提高现场的可操作性,本发 明的灌浆对加水量不太敏感,在加水量为的上下2%波动的情况下,不会有泌水离析 或难以泵送的现象出现。
3、通过两种不同类型高效减水剂配合使用,达到提高减水率和发生作用迅速的 目的,而通过两种分子结构迥异的聚羧酸醚系高效减水剂的配合使用,来达到在高温条件 (400C )下流动度不损失,满足高速公路夏季修补的施工要求。
4、本发明的灌浆材料,在塑性阶段和硬化阶段都进行了收缩补偿,一天抗压强度 高,修补M小时后即可开放交通。
具体实施方式
实施例1
1、高速公路路基修补的灌浆材料配方(单位为g)
42. 5R的硅酸盐水泥485
I级粉煤灰488. 7
德国巴斯夫Melflux 2651F减水剂1.0
德国巴斯夫Melflux 2641F减水剂2.5
磺化密胺系高效减水剂3. 0
片状无机硅酸盐0. 6
羟乙基纤维素醚0. 1
铝粉混合物7
十二烷基醇硫酸钠0. 1
硫铝酸盐膨胀剂10
细度为200-250目的硫酸钾2
合计1000. OOg
上述铝粉混合物由2. 5 %预混物和97. 5水泥混合而成,而预混物是由10 %纯铝粉 和90%石粉构成。以下实施例同。
2、性能测试
按上述重量百分比加料混合,按水灰比加水搅拌后,所测得的修补灌浆材料 各项性能如表1所示。按上述相同的配方,水灰比调整为30%和沈% (即加水量上下浮动 2% ),测得的各项性能也见表1。
实施例2
1、高速公路路基修补的灌浆材料配方
42. 5R的硅酸盐水泥590
I级粉煤灰383.
德国巴斯夫Melflux 2651F减水剂1. 0
德国巴斯夫Melflux 2641F减水剂2. 5
磺化密胺系高效减水剂3. 0
片状无机硅酸盐0. 6
羟乙基纤维素醚0. 1
铝粉混合物
十二烷基醇硫酸钠
硫铝酸盐膨胀剂
细度为200-250目的硫酸钾
合计1000. OOg0. 1 10 2
2、性能测试
按上述重量百分比加料混合,按水灰比加水搅拌后,所测得的修补灌浆材料 各项性能如表1所示。
实施例3
1、路基修补的灌浆材料配方(单位为g)
42. 5R的硅酸盐水泥485
II 级粉煤灰488.7
德国巴斯夫Melflux 2651F减水剂1.0
德国巴斯夫Melflux 2641F减水剂2.5
磺化密胺系高效减水剂3.0
片状无机硅酸盐0. 6
羟乙基纤维素醚0. 1
铝粉混合物7
十二烷基醇硫酸钠0. 1
硫铝酸盐膨胀剂10
细度为200-250目的硫酸钾2
合计1000. OOg
2、性能测试
按上述重量百分比加料混合,按水灰比32%加水搅拌后,所测得的路基修补灌浆 材料各项性能如表1所示。
实施例4 (仅为一种聚羧酸醚系高效减水剂)
1、路基修补的灌浆材料配方
42. 5R的硅酸盐水泥485
I级粉煤灰487. 2
德国巴斯夫Melflux 2651F减水剂2.5
磺化密胺系高效减水剂3. 0
片状无机硅酸盐0. 6
羟乙基纤维素醚0. 1
铝粉混合物7
十二烷基醇硫酸钠0. 1
硫铝酸盐膨胀剂10
细度为200-250目的硫酸钾2
合计1000. OOg
2、性能测试
按上述重量百分比加料混合,按水灰比加水搅拌后,所测得的路基修补灌浆 材料各项性能如表1所示。
表1 实施例1-3配方得到的路基修补灌浆材料各项性能测试结果
权利要求
1.种高速公路路基修补灌浆材料,包括如下各组分及重量配比硅酸盐水泥粒径小于100微米的活性填料超塑化剂触变润滑剂增稠剂铝粉混合物0. 01-0. 2% 0. 01-0. 2% 0. 1-2% 0. 01-0. 2%45-60% 30-50% 0. 2-0. 8%引气剂 膨胀剂 早强剂0. 5-3. 0% 0. 1-0. 5%其中超塑化剂为聚羧酸醚系高效减水剂和磺化密胺系高效减水剂的混和物,聚羧酸醚 系高效减水剂和磺化密胺系高效减水剂的比例为1-1.5 1。
2.根据权利要求1所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于所述聚羧酸醚系高 效减水剂由支链长而密和支链长而疏的两种不同减水剂组成,支链长而密减水剂和支链长 而疏减水剂的重量之比为2-3 1。
3.根据权利要求1或2所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于所述粒径小于 100微米的活性填料为I级粉煤灰。
4.根据权利要求3所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于所述触变润滑剂为 片状无机硅酸盐。
5.根据权利要求4所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于所述增稠剂为羟乙基纤维素醚。
6.根据权利要求1或2所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于所述铝粉混合物中纯铝粉含量为0. 25%,纯铝粉为直径小于100微米、纯度为99. 5% 的薄片状铝粉粉末。
7.根据权利要求1或2所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于 所述引气剂为十二烷基醇硫酸钠。
8.根据权利要求1或2所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于 所述膨胀剂为硫铝酸盐膨胀剂。
9.根据权利要求1或2所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于 所述早强剂优选细度为200-250目的硫酸钾。
10.根据权利要求1或2所述高速公路路基修补灌浆材料,其特征在于 所述硅酸盐水泥为强度42. 5R的硅酸盐水泥。
全文摘要
本发明提供一种对高速公路路基板底脱空进行压浆处理的灌浆材料,该灌浆材料包括如下各组分及其重量配比45-60%的硅酸盐水泥、30-50%的粒径小于100微米的活性填料、0.2-0.8%的超塑化剂、0.01-0.2%的触变润滑剂、0.01-0.2%的增稠剂、0.1-2%的铝粉混合物、0.01-0.2%的引气剂、0.5-3.0%的膨胀剂和0.1-0.5%的早强剂,其中超塑化剂为聚羧酸醚系高效减水剂和磺化密胺系高效减水剂的混和物,聚羧酸醚系高效减水剂和磺化密胺系高效减水剂的重量比为1-1.5∶1。本发明的灌浆材料通过使用各种助剂优化配方达到提供一种可泵性好、弱收缩、具有一定强度,同时能较好满足现场施工需要的适应于高速公路路基修补的灌浆材料。
文档编号C04B111/72GK102030509SQ20101052129
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者刘双华, 林华强, 洪永顺, 蔡剑育 申请人:广东龙湖科技有限公司
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