水泥混凝土路面翻新材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路工程领域，特别是指一种水泥混凝土路面翻新材料，本发明还提出了上述水泥混凝土路面翻新材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]水泥混凝土路面具有承载能力大、稳定性好、使用寿命长、日常养护费用少等优点，现广泛应用于飞机场跑道、高速公路、干线公路、城市道路、厂矿道路以及停车站场、隧道内路面和过水路面。然后其维修时间长、成本高、行车舒适性差、噪音大和易扬尘等缺点，越来越不能适应于现代道路发展需要。目前，水泥混凝土道路路面面层进行翻新改造时，整体清除原有面层的工程量大，且造成大量建筑垃圾以及环境污染。在水泥混凝土路面的翻新改造工程中，针对上述存在的问题，需要提出一种具有快速成形、节能环保以及能较大减少建筑垃圾的水泥混凝土路面翻新材料。
【发明内容】
[0003]本发明的第一个目的在于解决现有水泥混凝土道路面层进行翻新改造时存在的问题，提出一种水泥混凝土路面翻新材料，具有耗时少以及节能环保的特点，并且可减少路面翻新改造中建筑废物产生。
[0004]本发明的第二个目的在于提出了上述水泥混凝土路面翻新材料的制备方法。
[0005]本发明的第一个目的采用以下技术方案:
一种水泥混凝土路面翻新材料，它的配方组成包括:50~500份的普通硅酸盐水泥、50-450份的硫铝酸盐水泥、180~600份的中砂、30~80份的可再分散乳胶粉、1.5-7份的消泡剂、1~5份的酒石酸、1.5-7份的有机硅憎水剂、0.5-3.5份的纤维素醚、15~180份的粉煤灰以及20~150份的矿渣粉。
[0006]进一步地，所述翻新材料还包括10~60份的无水石膏。
[0007]进一步地，所述翻新材料还包括2~20份的PVA纤维、1~5份的方纶纤维、1.5-5份碳纤维以及1.5-5份的钢纤维。
[0008]进一步地，所述翻新材料还包括0.4-6份的聚羧酸减水剂。
[0009]进一步地，所述翻新材料还包括0.6-2份的碳酸锂。
[0010]进一步地，所述可再分散乳胶粉为丙烯酸可再分散乳胶粉和/或EVA可再分散乳胶粉。
[0011]进一步地，所述普通硅酸盐水泥为P.II 52.5R型硅酸盐水泥。
[0012]进一步地，所述硫铝酸盐水泥为42.5#型硫铝酸盐水泥。
[0013]进一步地，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素。
[0014]本发明的第二个发明目的通过以下技术方案予以实:
一种水泥混凝土路面翻新材料的制备方法，包括以下步骤:
(I)取普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、无水石膏、中砂、可再分散乳胶粉、消泡剂、酒石酸、聚羧酸减水剂、憎水剂、纤维素醚、粉煤灰、碳酸锂以及矿渣粉用无重力搅拌机搅拌20-30分钟；
(2)将上述(I)中所取得的混合物与PVA纤维、方纶纤维以及碳纤维加入无重力搅拌机搅拌2~8分钟即可的成品。
[0015]本发明制备的产品使用的温度为5~50°C，使用时用水量为为固化物份量的I7-20%ο
[0016]本发明与现有技术相比具有的有益效果为:本发明的路面翻新材料既具有高分子材料的粘接性，又具有无机材料耐久性；其抗压、抗渗、抗腐蚀，固化迅速，粘结力强；有很好的保水性能、耐磨耐碱。同时，本发明的修补材料可专门针对水泥混凝土路面的麻面、空鼓、起皮、脱壳、裂缝、漏筋、破损等进行及时修补，并且使用时其操作简便，无毒无害，是一种环保产品。此外，本发明的翻新材料对很多路面的修补带有永久性，施工方便，无需开挖，节省了大量的施工费和材料费，杜绝和延缓了道路病害的扩散和蔓延，延长了道路使用寿命、建造废物较少。
[0017]使用本发明，4~48小时即可通车，省时省力，利国利民。
【具体实施方式】
[0018]为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。
[0019]以下先对本发明的修补材料所含有的各成分进行说明。
[0020]<硅酸盐水泥>
硅酸盐水泥，国际上统称为波特兰水泥，是一种水硬性胶凝材料，其主要成分为硅酸钙。
[0021]硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称为I型硅酸盐水泥，代号P.I ;掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为II型硅酸盐水泥，代号P.Ho 硅酸盐水泥的强度等级分为 32.5,32.5R、42.5,42.5R、52.5,52.5R、62.5,62.5R 六个等级。本发明的实施例中优选采用硅酸盐水泥中的P*II52.5R型，S卩II型硅酸盐水泥中强度为52.5R的水泥。
[0022]硅酸盐水泥的凝结硬化快，早期强度及后期强度高，抗冻性好，耐磨性好，但耐腐蚀性差，耐热性差，因此需要搭配其他一些材料使用，本发明实施例中硅酸盐水泥能够为本发明的修补材料提供一定的抗折抗压强度。
[0023]<硫铝酸盐水泥>
硫铝酸盐水泥主要是以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成的新型水泥，其具有较高的早期强度，并且有不断增长的后期强度。同时，其具有满足使用要求的凝结时间，抗冻性能高，耐蚀性能、抗渗性能强，耐久性较好。
[0024]本发明所使用的硫铝酸盐水泥采用42.5#型硫铝酸盐水泥，能够为本发明的修补材料提供一定的早期抗折抗压强度。
[0025]〈无水石膏〉
无水石膏在水泥中的作用主要有提高水泥早期强度、作为矿渣水泥的激发剂，抵消早期收缩、调节水泥凝结时间、用作矿化剂。
[0026]〈中砂〉
砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。通常有粗砂、中砂、细砂之分。砂的颗粒级配是指砂子大小颗粒的搭配比例。同样粗细的砂搭配在一起，砂间空隙最大，而两种粒径的砂搭配起来，空隙有所减小，三种粒径的砂搭配，空隙最小。由此可见，砂子的空隙率取决于砂料各级粒径的搭配程度。级配好的砂子，不仅可以节省水泥，还提高了混凝土和砂浆的密实度及强度。砂的粗细用细度模数Mx表示，粗砂Mx=3.7-3.1，中砂Mx=3.0-2.3，细砂Mx=2.2-1.6。细度模数越大，表示砂越粗。根据细度模数大小范围，把砂划分为粗砂、中砂、细砂、特细砂。
[0027]<可再分散乳胶粉>
可再分散乳胶粉是一种水溶性可再分散粉末，为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物，丙烯酸共聚物等等，以聚乙烯醇作为保护胶体。可再分散乳胶粉具有高粘结能力和独特的性能，如:抗水性、施工性及隔热性等，还具有极突出的粘结强度，能提高砂浆的柔性并有较长之开放时间，能够赋予砂浆优良的耐碱性，改善砂浆的粘附性、粘合性、抗折强度、防水性、可塑性、耐磨性能和施工性。
[0028]本发明实施例中优选采用丙烯酸可再分散乳胶粉，能够增加材料的粘贴性、韧性、耐磨性，改善内聚力，提高变形能力和施工性。
[0029]<酒石酸>
酒石酸，即2，3-二羟基丁二酸，在本发明的修补材料中，其用作缓凝剂，其质量范围l~5kg，通过含有该含量范围的酒石酸，能够减慢水化集中放热时间，提供前期施工性。
[0030]<碳酸锂>
碳酸锂是一种无色单斜晶系结晶体或白色粉末，其质量范围为1.3-1.5kg，通过采用该含量范围，能够提高本发明修补材料的凝结早期强度。
[0031]〈纤维〉
纤维能提高材料的韧性、抗折抗压强度，减少收缩，抗冲击阻裂、耐磨耐老化功能。本发明中采用聚乙烯醇纤维(pva纤维)、方纶纤维和碳纤维搭配使用，三者用量分别为2~20kg的PVA纤维、l~5kg的方纶纤维、1.5kg的碳纤维。
[0032]其中，聚乙烯醇纤维能耐水泥的碱性，且与水泥的粘结性和亲合性好，在本发明中其可增加材料的强度，使其耐磨耐老化；方纶纤维是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5~6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期；碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，在本发明中搭配使用碳纤维，可以增加材料的强度，提高抗折抗压性能；钢纤维混凝土具有良好的材料性能，与普通混凝土相比，其抗压强度提高2?20% ;弯拉强度提高20?50% ;劈裂抗拉强度提高20?40% ;耐磨性能提高40%左右，其物理力理性能完全可以满足城市道路工程及检查井盖等配套构件需求技术指标。钢纤维粗糙而洁净的表面，能与混凝土中的水泥浆体牢固的结合，这是铣削钢纤维提高混凝土各种性能的根本原因。四者结合使用可以进一步提高材料的韧性，使其耐磨耐老化性能增强。
[0033]<纤维素醚> 纤维素醚是一种由纤维素制成的具有醚结构的高分子化合物。纤维素经醚化后则能溶于水、稀碱溶液和有机溶剂，并具有热塑性。根据取代基的化学结构分类，纤维素醚可分为阴离子、阳离子和非离子型醚类。随所用醚