一种水泥灌浆料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种水泥灌浆料及其制备方法与应用，属于工程材料技术领域。按重量份数计，其原料包括200

【技术实现步骤摘要】
一种水泥灌浆料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及工程材料
，具体而言，涉及一种水泥灌浆料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]传统路面主要为沥青路面和水泥路面。沥青材料特性使得沥青路面在夏季高温季节易出现剪切变形破坏，尤其在渠化交通和超重载车辆较严重的公路上，路面车辙病害普遍发生。水泥混凝土板在温度应力的作用下易产生裂缝，同时水泥混凝土路面行驶舒适性较差、病害修复困难等缺点。
[0003]灌浆复合路面是一种新型的路面，它是指在基体沥青混合料(空隙率高达20
‑
28％)路面中，灌注以水泥为主要成分的无机聚合物特殊浆剂而形成的复合路面。通过骨料之间的相互嵌挤作用和灌注式的胶浆共同形成材料强度，灌浆材料可以提高路面抵抗荷载的能力，使得其高温稳定性能大大优于普通沥青混凝土路面，尤其适用于交叉口渠化交通严重的路段，从而可以彻底解决沥青路面的车辙病害。
[0004]目前，市面上已经出现了几类的半柔性抗车辙路面。从应用效果来看，至少存在以下技术问题：
[0005](1)灌注效率差。传统的单一水泥基材料，浆体流动度差，灌浆饱满度差，影响施工效率和质量。需要机械设备辅助灌浆，施工不方便，费时、费力，难以保证施工质量。
[0006](2)开放交通慢。传统的水泥材料，养护时间较长，开放交通较慢，不利于重荷载车辙路段的快速修复。
[0007](3)表面处理工艺复杂。传统技术表面施工处理工艺落后，易产生污染，施工困难，表面不美观，抗滑系数低，安全性差。
[0008](4)易产生开裂。由于传统灌浆料水泥胶凝材料用量大，体系中缺少较砂石等较大颗粒的约束等，自收缩及干燥收缩较大，易产生开裂，影响路面结构的耐久性。
[0009]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的之一在于提供一种水泥灌浆料以缓解或解决上述至少一种问题。
[0011]本专利技术的目的之二在于提供一种上述水泥灌浆料的制备方法。
[0012]本专利技术的目的之三在于提供一种上述水泥灌浆料的应用。
[0013]本专利技术的目的之四在于提供一种由上述水泥灌浆料施工而成的半柔性路面。
[0014]本申请可这样实现：
[0015]第一方面，本申请提供一种水泥灌浆料，按重量份数计，水泥灌浆料的原料包括200
‑
400份的普通硅酸盐水泥、200
‑
400份的快硬水泥、400
‑
500份的粉煤灰、100
‑
300份的改性膨胀矿渣珠、1
‑
3份的改性减水剂、1
‑
1.5份的抑泡剂、2
‑
3份的保水剂和0.1
‑
0.2份的增稠剂。
[0016]在可选的实施方式中，原料包括400份的普通硅酸盐水泥、200份的快硬水泥、400份的粉煤灰、150份的改性膨胀矿渣珠、3份的改性减水剂、1.5份的抑泡剂、3份的保水剂和0.1份的增稠剂。
[0017]在可选的实施方式中，原料还包括250
‑
300份的水。
[0018]在可选的实施方式中，粉煤灰的细度为45μm方孔筛筛余≤30％，烧失量≤8％，强度活性指数≥70％。
[0019]在可选的实施方式中，改性膨胀矿渣珠主要经以下步骤制得：将羟乙基纤维素、葡萄糖酸钠、磷酸钾、乙醇和水以重量比为1
‑
10：2
‑
5：2
‑
5：3
‑
10：20
‑
30混合水浴，再与膨胀矿渣珠混合，膨胀矿渣珠与羟乙基纤维素的重量比为40
‑
50：1
‑
10。
[0020]在可选的实施方式中，水浴于30℃的条件下进行1h。
[0021]在可选的实施方式中，膨胀矿渣珠的粒径≤1.18mm，堆积密度为500
‑
900kg/m3。
[0022]在可选的实施方式中，膨胀矿渣珠为熔融的高炉矿渣被旋转的滚筒中喷出的水冲碎、甩出、膨胀而成的轻集料。
[0023]在可选的实施方式中，改性减水剂为羟乙基纤维素改性支链的聚羧酸减水剂。
[0024]在可选的实施方式中，改性减水剂经以下步骤制得：将含有氢氧化钠的羟乙基纤维素溶液与甲基烯丙基聚氧乙烯醚及水混合，随后加入双氧水，再与丙烯酸水溶液和巯基丙酸水溶液混合，中和。
[0025]在可选的实施方式中，抑泡剂为乳化聚醚改性有机硅抑泡剂。
[0026]在可选的实施方式中，抑泡剂经以下步骤制得：将烯丙基聚醚和含氢硅油在催化剂存在的条件下反应。
[0027]在可选的实施方式中，保水剂为经去氯处理的碱渣。
[0028]在可选的实施方式中，保水剂中的可溶性氯离子含量为0.02％。
[0029]在可选的实施方式中，增稠剂为丙烯酰胺、丙磺酸和丙烯酸的共聚物。
[0030]在可选的实施方式中，增稠剂的制备方法包括：将pH值为7的丙磺酸和丙烯酸的混合溶液与丙烯酰胺单体混合，在保护气存在的条件下加热至40℃，加入引发剂进行反应。
[0031]在可选的实施方式中，引发剂为过硫酸铵。
[0032]第二方面，本申请提供如前述实施方式任一项的水泥灌浆料的制备方法，包括以下步骤：按配比混合原料。
[0033]在可选的实施方式中，先将除水以外的各原料进行干混，随后再与水混合。
[0034]在可选的实施方式中，干混过程中各原料的加入顺序依次为：普通硅酸盐水泥、保水剂、抑泡剂、改性减水剂、粉煤灰、快硬水泥及改性膨胀矿渣珠。
[0035]在可选的实施方式中，干混时间为2
‑
3min。
[0036]在可选的实施方式中，与水混合是：先将干混后的物料与部分水按先慢后快的速度第一次搅拌，随后再与剩余的水按先慢后快的速度第二次搅拌。
[0037]第三方面，本申请提供如前述实施方式任一项的水泥灌浆料的应用，如用于施工成半柔性路面。
[0038]第四方面，本申请提供一种半柔性路面，其由如前述实施方式任一项的水泥灌浆料施工而成。
[0039]本申请的有益效果包括：
[0040]通过本申请提供的各原料进行复配，能够使所得的水泥灌浆料同时具有超高流动度、早强以及无收缩的性能。该水泥灌浆料现场灌注均匀性好，无需压力注浆，可提高施工效率，保证工程质量。并且，其所含的改性膨胀矿渣珠可起到内养护的作用，有效减少复合路面收缩开裂等问题，实现工业固废的再利用。用于制备半柔性路面，可实现道路快速通车，减少沥青复合路面的车辙等问题。此外，通过对粉煤灰、矿渣等废弃物的循环利用可减少资源浪费和环境污染，可实现良好的经济效益和环境效益。其制备方法简单，易操作。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥灌浆料，其特征在于，按重量份数计，所述水泥灌浆料的原料包括200
‑
400份的普通硅酸盐水泥、200
‑
400份的快硬水泥、400
‑
500份的粉煤灰、100
‑
300份的改性膨胀矿渣珠、1
‑
3份的改性减水剂、1
‑
1.5份的抑泡剂、2
‑
3份的保水剂和0.1
‑
0.2份的增稠剂；优选地，所述原料还包括250
‑
300份的水。2.根据权利要求1所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述粉煤灰的细度为45μm方孔筛筛余≤30％，烧失量≤8％，强度活性指数≥70％。3.根据权利要求1所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述改性膨胀矿渣珠主要经以下步骤制得：将羟乙基纤维素、葡萄糖酸钠、磷酸钾、乙醇和水以重量比为1
‑
10：2
‑
5：2
‑
5：3
‑
10：20
‑
30混合水浴，再与膨胀矿渣珠混合，所述膨胀矿渣珠与所述羟乙基纤维素的重量比为40
‑
50：1
‑
10；优选地，水浴于30℃的条件下进行1h；优选地，所述膨胀矿渣珠的粒径≤1.18mm，堆积密度为500
‑
900kg/m3；优选地，所述膨胀矿渣珠为熔融的高炉矿渣被旋转的滚筒中喷出的水冲碎、甩出、膨胀而成的轻集料。4.根据权利要求1所述的水泥灌浆料，其特征在于，所述改性减水剂为羟乙基纤维素改性支链的聚羧酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵喆，李华，王鹏，周建华，张小强，
申请(专利权)人：江苏东交智控科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：