一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料制造技术

本发明专利技术公开一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料，包括干料、乳化沥青、环氧树脂、固化剂和水，该材料能够在几小时内便具有相当高力学性能，4h即可开放交通、具有优异的工作性能，可实现浇筑式施工，能有效充填病害拐角部位，且无需碾压、该材料与旧路面结合性优异，具有优异的抗变形能力、高温稳定性和抗水损害能力。

A Cast-in Repair Material with High Early Strength and Deformation Resistance

The invention discloses a pouring repair material with high early strength and deformation resistance, including dry material, emulsified asphalt, epoxy resin, curing agent and water. The material can have quite high mechanical properties in a few hours, open traffic in 4 hours, have excellent working performance, can realize pouring construction, can effectively fill the corner of the disease without rolling, and can be used for repairing. The material has excellent combination with old pavement, excellent deformation resistance, high temperature stability and water damage resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料
本专利技术涉及公路及桥梁道面修补用材料，具体涉及一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料。
技术介绍
我国道路路面类型基本分为水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种，与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整度高、行车平稳，舒适性较好、噪声低，不扬尘、施工机械化程度高以及开放交通快等优势，而广泛应用于高速公路建设。然而，由于沥青属于温度敏感性黏弹性体材料，故沥青混合料和沥青路面性能极大程度受外界环境温度影响，且随着交通量日益增加，超载现象日趋严重，沥青路面受车辆荷载及外界环境耦合作用产生早期病害问题愈显突出，进而导致道路养护工作开展难度增加。目前，路面常用修复材料主要有热拌沥青混合料、乳化沥青混合料和水泥乳化沥青混合料三种。热拌沥青混合料施工时需要将沥青加热处理，存在污染环境，低温下施工效果差等缺陷；乳化沥青混合料虽无需加热处理，施工简单，但其强度形成缓慢，影响道路开放交通时间；传统水泥乳化沥青混合料是向乳化沥青混合料中掺加了水泥组分，故很大程度上提高了修补材料的早期强度。然而传统水泥乳化沥青混合料仍然存在早期强度低且强度发展速度缓慢，延迟开放交通、流动性差，充填坑槽病害拐角部位效果差、与旧路面结合性较差，由于材料和服役年限差异，导致修补部位与旧路变形程度存在明显的差异，导致易产生二次病害、修补区域与旧路存在明显颜色差异，犹如路面补丁，严重影响道路美观程度等问题。可见，目前常用的修补材料仍存在早期强度和流动性不足、抗变形能力差且不均匀以及修补后影响道路美观度等问题。因此，鉴于路面养护材料应用广泛性、使用环境复杂性以及对道路使用寿命和路用性能的重要性，开发出一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料十分必要。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料，可实现浇筑式施工，施工后短时间内具备高力学性能，与旧路面结合性优异，具有很好的抗变形能力。为实现上述目的本专利技术采用如下方案：一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料，按质量份数计包括：100份干料、20～30份乳化沥青、10～20份环氧树脂、10～15份固化剂和6～10份水：其中，所述干料按质量份数计包括以下组分：硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥构成的复合水泥16～20份、集料66～78份、纤维0.1～0.3份、橡胶粉0.3～0.9份、偶联剂0.06～0.09份、减水剂0.01～0.03份、增强剂0.02～0.06份、调凝剂0.01～0.03份、消泡剂0.1～0.3份、膨胀剂0.2～0.6份。进一步，所述复合水泥中硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的质量比为2:8。进一步，所述干料中还包括黑色水泥颜料色粉3～9份。进一步，所述干料中还包括I级粉煤灰5～10份。进一步，所述乳化沥青为慢裂型阴离子乳化沥青，1.18mm筛孔筛上剩余量为0.002％，平均粒径为2.32μm。进一步，所述环氧树脂为非离子型水性环氧树脂，固含量为50％。进一步，所述纤维为聚丙烯纤维；所述橡胶粉为45～70目细度的硫化橡胶粉。进一步，所述集料按质量份数计包括粗集料44～50份，细集料22～28份；粗集料为粒径5～20mm连续级配的天然碎石，细集料为细度模数为2.8的天然河砂。进一步，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂；所述调凝剂为羟基化合物类调凝剂；所述消泡剂为磷酸三丁酯；所述膨胀剂为UEA型膨胀剂。进一步，所述固化剂为水性固化剂。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术的修补材料，组分包括硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥构成的复合水泥，硫铝酸盐水泥水化速度极快，在水泥水化初期生成大量水化产物，有助于本专利技术修补材料早期强度快速形成；另外，修复材料中环氧树脂和乳化沥青形成的网络结构能较好的包裹并穿插在水泥水化产物之间且部分环氧树脂和乳化沥青颗粒填充于水泥水化产物空隙，均可提高修复材料强度；具有高早期强度和强度增长速率，4h便可以开放交通，施工工艺简单，受环境因素影响小，无需加热，对环境无污染。(2)本专利技术修补材料中偶联剂和纤维在修复材料的水化产物形成的空间互穿网络结构中互相连接为一体形成多层结构连接层，该结构连接层充分发挥原材料各自优势，使本专利技术修补材料整体上表现出优异路用性能；具有优异的高温稳定性和抗水损害能力。(3)纤维在本专利技术修补材料中发挥耗能、阻裂和增韧作用；另外，橡胶粉的掺入也可一定程度上改善修复材料变性能力；修补材料具有优异的抗变形能力，与旧路结合性好、变形随同性优异，避免病害部位发生二次损坏。(4)本专利技术修补材料中乳化沥青含有约40％水分，当乳化沥青在水泥水化过程中逐渐破乳，提高体系总用水量，有助于提高修补材料流动性。乳化沥青用量增加意味着拌合物浆体含量增多，也有助于提高修补材料流动性；修补材料具有高流动性，可实现浇筑施工，修复材料有效充填至损坏部位拐角处，且无需碾压、该材料与旧路面结合性优异，避免道面产生二次损坏，具有良好的耐久性。另外，掺入优质粉煤灰可改善修复材料工作性。(5)干料有黑色水泥颜料色粉，明修补材料颜色与旧路面基本一致，提高修复路面的美观度。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。本专利技术具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料，按质量份数计包括：100份干料、20～30份乳化沥青、10～20份环氧树脂、10～15份固化剂和6～10份水：其中，所述干料按质量份数计包括以下组分：硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥构成的复合水泥16～20份、粗集料44～50份、细集料22～28份、纤维0.1～0.3份、橡胶粉0.3～0.9份、偶联剂0.06～0.09份、减水剂0.01～0.03份、增强剂0.02～0.06份、调凝剂0.01～0.03份、消泡剂0.1～0.3份、膨胀剂0.2～0.6份、黑色水泥颜料色粉3～9份、I级粉煤灰5～10份。其制备方法如下：(1)依据上述配比准确称量各组分质量；(2)将称取好的粗集料和细集料在搅拌机中预拌和1min至均匀状态；(3)向步骤(2)预拌和料中加入称取好的拌合用水，混合物在搅拌机中拌合1min；(4)向步骤(3)中加入称取好的乳化沥青，环氧树脂和固化剂，在搅拌机中拌合1min；(5)向步骤(4)中加入复合水泥、橡胶粉、偶联剂、减水剂、增强剂、调凝剂、消泡剂、膨胀剂等外掺料，在搅拌机中拌和2min，得到本专利技术具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料。下面结合具体实施方案对本专利技术一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料进行详细说明。实施例一：本实施例的一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料。包括：干料100份；乳化沥青30份；水10份。其中，干料由以下材料混合搅拌制成：复合水泥16份；天然碎石44份；天然河砂22份；聚丙烯纤维0.1份；45目的废旧橡胶粉0.6份；γ-氨丙基三乙氧基硅烷型偶联剂0.06份；聚羧酸高性能减水剂0.01份；增强剂0.01份；羟基化合物类调凝剂0.01份；磷酸三丁酯消泡剂0.1份；UEA膨胀剂0.2份；黑色水泥颜料色粉5份，I级粉煤灰10份。复合水泥为硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，两种水泥质量比为2:8，乳化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料，其特征在于按质量份数计包括：100份干料、20～30份乳化沥青、10～20份环氧树脂、10～15份固化剂和6～10份水：其中，所述干料按质量份数计包括以下组分：硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥构成的复合水泥16～20份、集料66～78份、纤维0.1～0.3份、橡胶粉0.3～0.9份、偶联剂0.06～0.09份、减水剂0.01～0.03份、增强剂0.02～0.06份、调凝剂0.01～0.03份、消泡剂0.1～0.3份、膨胀剂0.2～0.6份。

【技术特征摘要】
1.一种具有高早期强度和抗变形能力的浇筑式修复材料，其特征在于按质量份数计包括：100份干料、20～30份乳化沥青、10～20份环氧树脂、10～15份固化剂和6～10份水：其中，所述干料按质量份数计包括以下组分：硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥构成的复合水泥16～20份、集料66～78份、纤维0.1～0.3份、橡胶粉0.3～0.9份、偶联剂0.06～0.09份、减水剂0.01～0.03份、增强剂0.02～0.06份、调凝剂0.01～0.03份、消泡剂0.1～0.3份、膨胀剂0.2～0.6份。2.如权利要求1所述的修复材料，其特征在于：所述复合水泥中硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的质量比为2:8。3.如权利要求1所述的修复材料，其特征在于：所述干料中还包括黑色水泥颜料色粉3～9份。4.如权利要求1所述的修复材料，其特征在于：所述干料中还包括I级粉煤灰5～10份。5.如权利要求1-4任一项所述的修复材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：武书华，王玥，周慧，余抒音，王鑫，柴睿，张建朋，王亚奇，聂文晋，胡海洋，张中华，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：河南,41