一种抗水性耐疲劳路基注浆材料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种道路路基加固用注浆材料，尤其设及一种抗水性耐疲劳路基注浆 材料及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 路基是道路的基础，更是保证路面质量的关键。然而，路基在各种荷载的反复作用 和自然因素的作用下，会导致路基的形状发生变化，尤其是在路基遇水的情况下导致路基 出现病害，如黄上存在湿陷性，红泥岩遇水崩解，盐溃上出现溶蚀性等，导致路基发生沉陷、 裂缝等病害，严重影响了路面的质量和稳定性。
[0003] 目前，石灰和水泥是路基加固应用最广泛的±壤固化剂，但在工程实践中，石灰 ±、水泥±的早期强度低、干缩大、易开裂，耐疲劳性能差等缺点。并且其性能受±质影响较 大，对塑性指数高的黏±、有机±和盐溃±固化效果较差，甚至有时无固化作用。
[0004]±壤固化材料是由高效减水剂、胶凝材料、抗水性胶乳、碱激发剂、稳定剂及缓凝 剂组成。由于其含有抗水性胶乳，增加了加固±的耐水性，对于受遇水冲刷及降雨量比较大 的特殊路段具有显著的加固效果。同时，抗水性胶乳由柔性高分子聚合物组成，相比水泥 ±，一方面增加了加固±的柔初性，另一方面补偿了水泥干缩，增加了加固±的耐疲劳性能 和抗干缩性。另外，±壤固化剂中的碱激发剂对±壤矿物具有催化作用，促进水泥和±壤的 水化反应，有利于±壤的加固。
[0005]在配制一种抗水性耐疲劳路基注浆加固材料时，为了满足其施工性能，如流动性、 抗泌水性及凝结时间等，往往要渗入一定量的外加剂。使用一种外加剂可W获得某种特定 的性能，而同时使用多种外加剂时相互之间就有可能产生互补或者不利的影响。因此，只有 通过原材料优选、新拌和水泥浆的施工性能(流动性、保水性及凝结时间）综合评价，得出适 用于注浆的最佳配合比，才能得到更好的注浆加固材料。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种性能良好的抗水性耐疲劳路基注浆材料。
[0007]本发明所要解决的另一个技术问题是提供该抗水性耐疲劳路基注浆材料的制备 方法与应用。
[0008]为解决上述问题，本发明所述的一种抗水性耐疲劳路基注浆材料，其特征在于： 该注浆材料由下述重量百分比的原料组分按0. 2扩3. 0的水胶比混配而成：胶凝材料为 90~95%，碱激发组分0. 13~0. 44%，抗水性胶乳4. 18~9. 5%，减水组分0. 2~0. 5%，稳定组分 0. (U~0. 02%，缓凝组分 0. 03~0. 05〇/〇。
[0009]所述胶凝材料是指强度等级> 42. 5级的娃酸盐水泥或普通娃酸盐水泥。
[0010] 所述碱激发组分是指分析纯氨氧化钢。
[0011] 所述抗水性胶乳是指型号为styrofan?ECO7623的下苯乳液。
[0012] 所述减水组分是指聚簇酸系减水剂。
[0013] 所述稳定组分是指径甲基纤维素。
[0014] 所述缓凝组分是指D-葡萄糖酸钢。
[0015] 如上所述的一种抗水性耐疲劳路基注浆材料的制备方法，包括W下步骤： (1)按配比称量胶凝材料、碱激发组分、抗水性胶乳、减水组分、稳定组分、缓凝组分； 似根据水胶比确定水的用量； 樹将所述碱激发组分添加到水中，并揽拌至其完全溶解，得到碱激发组分溶液； (4)经所述胶凝材料、抗水性胶乳、减水组分、稳定组分、缓凝组分混合后加入到水泥浆 揽拌锅中，加入2/3的所述碱激发组分溶液，开启揽拌系统慢速拌和30s，然后加入剩下的 1/3的所述碱激发组分溶液慢速拌和30s后，快拌120s，即得。
[0016] 如上所述的一种抗水性耐疲劳路基注浆材料的应用，其特征在于：在所需加固的 路基或基层±壤中，W浆液方式按±壤重量的8^10%注入该抗水性耐疲劳路基注浆材料即 可。
[0017] 本发明与现有技术相比具有W下优点： 1、由于本发明中含有抗水性胶乳，增加了加固±的耐水性，对于受雨水冲刷及降雨量 比较大的特殊路段具有显著的加固效果。同时，抗水性胶乳由柔性高分子聚合物组成，相比 水泥±，一方面增加了加固±的柔初性，另一方面补偿了水泥干缩，增加了加固±的耐疲劳 性能和抗干缩性。
[0018] 2、本发明中的碱激发剂对±壤矿物具有催化作用，促进水泥和±壤的水化反应， 有利于±壤的加固，相比于水泥加固±具有更高的无侧限抗压强度。
[0019] 首先将现场采取的红色粘±称取适量，在100°C烘箱烘干后，娠碎通过5mm筛子， 再加按上述实施例广5制成的抗水性耐疲劳路基注浆材料制成的试样(其中抗水性耐疲劳 路基注浆材料占湿±质量的10%)，拌合均匀。然后采用机械液压压实成型，将Ih内脱模后 的抗水性耐疲劳路基注浆材料试样用塑料薄膜包裹，养护至规定龄期后取出，测定其无侧 限抗压强度。养护方式包括：养护龄期7d为标准条件养护6d(溫度20±2°C，相对湿度大 于90%的湿空气)，浸水养护Id,养护龄期28d为标准条件养护27山浸水养护Id。其试样无 侧限抗压强度对比如表1 : 表1 红色泥岩±壤加固无侧限抗压强度
3、本发明添加有稳定组分，可有效抑制水分蒸发，适度增加浆体粘度，在很低的水胶比 的情况下，浆体保持高的流动性，并且可W使浆体保持很好的体系稳定性，不沉降，不泌水。
[0020] 4、本发明与传统的±壤加固材料相比较，吸水率显著降低，抗水性好(参见图1)。
[0021] 5、本发明与传统的±壤加固材料相比，抵抗应力重复加载的能力强，具有显著耐 疲劳性的特点。
[0022] 将静压成型的直径IOOmm圆柱体试件，置于20±2°C的水中浸水60d后取出擦干。 采用动态加载的方式进行疲劳试验，加载压力50kPa，加载方式为加载Is,卸载Is,重复加 载1万次。试验结果见图2^3所示。
[0023] 重复加载1万次后，抗水性耐疲劳±壤加固±表现出较小的微应变和良好的抗疲 劳性能。
[0024] 6、本发明原料易得，配制方法简单，既能用于新建路基加固喷洒用，也可用于沉陷 路段注浆加固，对于长期受遇水冲刷及降雨量较大的地区，具有显著的效果。
【附图说明】
[0025] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0026] 图1为本发明与水泥加固±、石灰加固±的吸水率。
[0027] 图2为50kPa下抗水性耐疲劳水泥加固±的重复加载试验结果。
[002引图3为50kPa下纯水泥加固±的重复加载试验结果。
【具体实施方式】
[0029] 实施例1 一种抗水性耐疲劳路基注浆材料，该注浆材料由下述重量百分比（g)的 原料组分按0. 28的水胶比混配而成：胶凝材料为90%，碱激发组分0. 44%，抗水性胶乳9%， 减水组分0. 5%，稳定组分0. 02%，缓凝组分0. 04%。
[0030] 该抗水性耐疲劳路基注浆材料的制备方法，包括W下步骤： (1)按配比称量胶凝材料、碱激发组分、抗水性胶乳、减水组分、稳定组分、缓凝组分； 似根据水胶比确定水的用量； 樹将碱激发组分添加到水中，并揽拌至其完全溶解，得到碱激发组分溶液； (4)经胶凝材料、抗水性胶乳、减水组分、稳定组分、缓凝组分混合后加入到水泥浆揽拌 锅中，加入2/3的碱激发组分溶液，开启揽拌系统慢速拌和30s，然后加入剩下的1/3的碱激 发组分溶液慢速拌和30s后，快拌120s，即得。
[0031] 该抗水性耐疲劳路基注浆材料的应用是指：在所需加固的路基或基层±壤中，W 浆液方式按±壤重量的8%注入该抗水性耐疲劳路基注浆材料即可。
[0032] 实施例2 -种抗水性耐疲劳路基注浆材料，该注浆材料由下述重量百分比（g) 的原料组分按0. 28的水胶比混配而成：胶凝材料为93%，碱激发组分0. 24%，抗水性胶乳 6. 2%，减水组分0. 5%，稳定组分0. 02%，缓凝组分0. 04〇/〇。
[0033] 该抗水性耐疲劳路基注浆材料的制备方法同实施例1。
[0034] 该抗水性耐疲劳路基注浆材料的应用是指：在所需加固的路基或