一种高性能透水混凝土快速修补料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及混凝土路面修补技术领域，具体涉及一种高性能透水混凝土快速修补料及其制备方法和应用。所述高性能透水混凝土快速修补料原料包括：偏高岭土、矿粉、石英砂、石子、纳米碳酸钙、碳酸钙晶须、硅酸钠、氯化钙、硫酸钠、亚硝酸钠、三乙醇胺、三氧化二铝、水；本发明专利技术还提供上述修补料进行道路修补的方法，包括对待修补路面进行基面处理；在修补路面表层喷涂环氧乙烯基树脂和固化剂混合料；将所述高性能透水混凝土快速修补料分为A、B两份，A份和促进剂混合后填补在修补路面内层，B份填补在A份填补料上层，养护；本发明专利技术克服了现有透水混凝土材料早期强度低、强度发展进程缓慢等技术难题，满足重载透水混凝土道路快速修补的技术需求。足重载透水混凝土道路快速修补的技术需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能透水混凝土快速修补料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及混凝土路面修补
，具体涉及一种高性能透水混凝土快速修补料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]透水混凝土的广泛应用是我国海绵城市建设过程中的重要一环。近年来，随着市政道路、公交场站、大型桥隧等路面对高等级透水道路需求的不断加剧，抗压强度等级高于C40的高性能透水混凝土得到了越来越多的关注和应用。从道路的全寿命使用周期来看，任何道路在服役过程中都不可避免会出现疲劳损伤和损坏，为了尽量小地影响交通，道路的快速修补就显得极为重要。但是不同于普通混凝土道路的快速修补，对于适用于重载透水道路快速修补的材料，需满足以下三个基本要求：(1)透水能力不低于原透水混凝土道路；(2)早期强度(尤其是6小时以内强度)发展迅速，尽量缩短交通封闭时间；(3)后期强度不低于原透水混凝土道路。
[0003]目前已经用于水泥混凝土抢修工程的材料主要是高分子聚合物和双快水泥。虽然这两类材料都能够实现快凝和早强功能，但是并没有形成可用于透水道路快速修补的重载透水材料。近年来，地聚合物技术有了突飞猛进的发展，利用地聚合物的快凝与早强特性，地聚合物透水混凝土技术也有了长足的进步，但是距离能够实现重载透水混凝土道路的快速修补依然存在较大的差距。
[0004]专利CN105585261B公开了一种地聚合物透水混凝土及其制备方法。该方法采用煤矸石、矿渣、赤泥作为原材料，采用氢氧化钠作为碱激发剂，从而配制了28d抗压强度为18～21MPa的地聚合物透水混凝土，但是很显然，该材料无法用做重载透水道路的快速修补。
[0005]专利CN108675694A公开了一种早强耐候地聚合物透水混凝土及其制备方法。虽然该方法所制备的透水混凝土3d抗压强度可达到18MPa以上，但是相较于真正意义上的适用于重载透水混凝土道路的快速修补材料依然存在较大的距离，因为修补材料的强度发展速度偏低。
[0006]此外，专利CN108314386A公开了一种采用透水混凝土增强剂所配制的早强型高强度透水混凝土材料，其3d抗压强度可达到18～26MPa，但是由于早期强度发展较慢，该材料同样无法满足重载透水混凝土道路的快速修补需求。
[0007]因此，可以认为目前依然亟需一种透水材料能够较好地适用于重载透水混凝土道路的快速修补。

技术实现思路

[0008]基于上述技术问题，本专利技术提供一种高性能透水混凝土快速修补料及其制备方法和应用。克服现有透水混凝土材料早期强度低、强度发展进程缓慢等技术难题，满足重载透水混凝土道路快速修补的技术需求。
[0009]本专利技术的技术方案之一，一种高性能透水混凝土快速修补料，质量份数计，原料包
括以下组分：偏高岭土12～18份、矿粉14～20份、石英砂12～15份、石子100～110份、纳米碳酸钙0.12～0.15份、碳酸钙晶须2～5份、硅酸钠8～12份、氯化钙0.25～0.45份、硫酸钠0.1～0.2份、亚硝酸钠0.05～0.1份、三乙醇胺0.03～0.06份、三氧化二铝0.05～0.08份、水13～15份。
[0010]进一步地，所述偏高岭土平均粒径5～10um，比表面积不低于750m2/kg；所述矿粉平均粒径10～15um，比表面积不低于525m2/kg；所述石英砂平均粒径630um，连续级配；所述石子为玄武岩材质，4.75mm～9.5mm粒径，连续级配；所述碳酸钙晶须为文石型，直径1～2um，长度20～30um；所述硅酸钠为粉剂，模数为1；所述纳米碳酸钙平均粒径为10～100nm。
[0011]本专利技术的技术方案之二，上述高性能透水混凝土快速修补料的制备方法，包括以下步骤：
[0012]氯化钙、硫酸钠、亚硝酸钠、三乙醇胺、三氧化二铝、水1～2份混合搅拌得材料A；
[0013]偏高岭土、矿粉、硅酸钠、碳酸钙晶须、纳米碳酸钙、水11～13份，混合搅拌得材料B；
[0014]石英砂、石子和材料A、材料B混合搅拌得所述的高性能透水混凝土快速修补料。
[0015]本专利技术的技术方案之三，上述高性能透水混凝土快速修补料在道路修补中的应用。
[0016]进一步地，所述道路为重载透水道路。
[0017]本专利技术的技术方案之四，一种使用上述高性能透水混凝土快速修补料进行道路修补的方法。
[0018]进一步地，所述道路修补的方法包括以下步骤：
[0019](1)对待修补路面进行基面处理，去除表面脏污浮尘；
[0020](2)在经过步骤(1)处理后的修补路面表层喷涂环氧乙烯基树脂和固化剂混合料；
[0021](3)将上述高性能透水混凝土快速修补料按照总使用量分为A、B两份，A份和促进剂混合后填补在修补路面内层，B份填补在A份填补料上层，养护3h
‑
28天。
[0022]进一步地，所述步骤(1)中还包括对基面不平整处进行打磨；所述步骤(2)中环氧乙烯基树脂和固化剂混合料中环氧乙烯基树脂和固化剂的质量比为5：(1
‑
3)，喷涂厚度为0.5
‑
1cm。
[0023]进一步地，所述步骤(3)中，A、B两份体积比为1：(3
‑
5)；促进剂和环氧乙烯基树脂的质量比为(4
‑
5)：5。
[0024]进一步地，所述步骤(3)中高性能透水混凝土快速修补料在进行填补前预热至30
‑
60℃，所述养护具体为蒸汽养护3
‑
5h后常温养护。
[0025]本专利技术的技术原理：
[0026]本专利技术的基本原理是：偏高岭土和超细矿粉在硅酸钠溶液的激发下，能够快速水化缩聚形成由硅氧四面体和铝氧四面体所构成的胶凝结构，在此基础上，本专利技术为了进一步实现地聚合物透水混凝土的超早强和超高强度目的，还从以下几个方面进行了优化和创新：
[0027]首先，本专利技术通过引入氯化钙、硫酸钠、亚硝酸钠、三氧化二铝和三乙醇胺，进一步加速了地聚合物的缩聚过程，从而显著提高地聚合物胶凝材料的早龄期强度。其次，纳米碳酸钙为纳米级增强材料，可以通过纳米效应进一步改善地聚合物胶凝材料的早期强度；而
碳酸钙晶须为力学性能十分优异的微米级增强材料，当胶凝材料基体强度形成后，可以通过微观增强作用有效地改善地聚合物胶凝材料的后期强度；同时研究发现，碳酸钙晶须在地聚合物硬化基体中的增强作用是其在普通水泥硬化基体中效果的近乎两倍，这是本专利技术引入碳酸钙晶须的一个重要原因，也为碳酸钙晶须在建筑材料领域的应用提供了新的思路。此外，对于透水混凝土而言，浆体对骨料形成有效包裹是透水混凝土形成高强度的必要前提，而纳米碳酸钙和碳酸钙晶须的引入，可以有效提高地聚合物胶凝材料的稠度，改善浆体对石子的包裹质量，从而进一步对材料的强度产生增益效果。最后，通过适量引入精细石英砂，可以增加石子相互接触而形成的双凹粘结面之间地聚合物混合砂浆总量，扩大石子之间的粘结面积，减少石子粘结部位的结构缺陷，从而有效提高所设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能透水混凝土快速修补料，其特征在于，质量份数计，原料包括以下组分：偏高岭土12～18份、矿粉14～20份、石英砂12～15份、石子100～110份、纳米碳酸钙0.12～0.15份、碳酸钙晶须2～5份、硅酸钠8～12份、氯化钙0.25～0.45份、硫酸钠0.1～0.2份、亚硝酸钠0.05～0.1份、三乙醇胺0.03～0.06份、三氧化二铝0.05～0.08份、水13～15份。2.根据权利要求1所述的高性能透水混凝土快速修补料，其特征在于，所述偏高岭土平均粒径5～10um，比表面积不低于750m2/kg；所述矿粉平均粒径10～15um，比表面积不低于525m2/kg；所述石英砂平均粒径630um，连续级配；所述石子为玄武岩材质，4.75mm～9.5mm粒径，连续级配；所述碳酸钙晶须为文石型，直径1～2um，长度20～30um；所述硅酸钠为粉剂，模数为1；所述纳米碳酸钙平均粒径为10～100nm。3.一种根据权利要求1
‑
2任一项所述的高性能透水混凝土快速修补料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：氯化钙、硫酸钠、亚硝酸钠、三乙醇胺、三氧化二铝、水1～2份混合搅拌得材料A；偏高岭土、矿粉、硅酸钠、碳酸钙晶须、纳米碳酸钙、水11～13份，混合搅拌得材料B；石英砂、石子和材料A、材料B混合搅拌得所述的高性能透水混凝土快速修补料。4.一种根据权利要求1
‑
2任一项所述的高性能透水混凝土快速修补料在道路修补中的应用。5.根据权利要求4所述的高性能透水混凝土快...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，蔡景明，李吴刚，张雅婷，张勇，张建，鲁晓源，
申请(专利权)人：纳思同无锡科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：