專利名稱：環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青灌漿料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及主要用于公路以及建筑行業(yè)，尤其是應用于高速公路的維修養(yǎng) 護，以及建筑行業(yè)的防水與補強工程所用的材料。
背景技術(shù)：
隨著車流量的迅速增加以及重載車輛噸位的不斷攀升，對公路路面的磨耗 及對路面基層的損害較以前大大加劇。灌縫材料失效后雨水不斷滲入到基層， 在自身重量以及車載重力等因素的影響下造成了部分路段路面基層與混凝土板 塊之間出現(xiàn)了嚴重脫空，從而導致公路面層板塊出現(xiàn)裂紋、裂縫、斷裂、破損、 破壞等現(xiàn)象。此外，雨(雪)水的侵蝕、鏤空容易使路面產(chǎn)生裂縫；這些裂縫 在雨(雪)水不斷滲透與侵蝕下，加快了路基的損害，甚至使路基軟化，導致 路面承載力進一步下降。在這種惡性循環(huán)狀況下使公路路面呈現(xiàn)唧水、唧泥、 錯臺、網(wǎng)裂等現(xiàn)象，加速路面的破壞進程，導致公路在使用年限內(nèi)較早就出現(xiàn) 嚴重破壞，使公路維修養(yǎng)護周期縮短，從而增加了對已建公路的維護與養(yǎng)護費 用。這種現(xiàn)象若不及時進行整治，必然會嚴重影響行車安全，進而嚴重影響國 民經(jīng)濟的發(fā)展速度。因此，保持已建公路的良好路況便成為公路主管部門的迫 切之需，尤其是對已建的高速公路。此外，隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，以 及高樓大廈的不斷增長的發(fā)展態(tài)勢，對建筑物地基穩(wěn)定性與牢固性的要求也在 不斷提高，在已建成的樓房中都不同程度存在因地基不牢而出現(xiàn)墻壁開裂與漏 水等現(xiàn)象。目前市場上的防水與加固材料的價格普遍較高，因此，迫切需要開 發(fā)低成本、防水與加固效果好的材料來投放市場。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，為了克服對目前已建公路進行加固與防水處 理所使用的灌漿料(水泥+粉煤灰+水玻璃等)中存在的性能不足、采用傳統(tǒng) 的灌漿料對公路進行加固處理后出現(xiàn)的整體效果差、持續(xù)時間短等等缺陷所導 致經(jīng)常須要進行重復維修養(yǎng)護現(xiàn)象，提出環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改 性乳化瀝青灌漿料，包括充填補強灌漿料和防水灌漿料，其在壓力注槳時不破 乳、在施工過程中可灌性好；該灌漿料通過改變其中的配比，既可滿足剛性路 面(水泥路面)的基層加固與表面防水，還可滿足瀝青路面的基層加固與表面 防水的要求，具有優(yōu)良的耐磨性、強度、抗老化性和優(yōu)良的防水效果及很好的 滲透性等綜合性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案之一是，所述環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳 化瀝青充填補強灌漿料的重量份組成是
乳化瀝青 25-35份；
無機粉體材料 65-75份；
保護劑 10—20份.
本發(fā)明的技術(shù)方案之二是，所述環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳 化瀝青防水灌漿料的重量份組成是
乳化瀝青 65-75份；
無機粉體材料 25-35份；
保護劑 10—30份.
以下對本發(fā)明做出進一步說明。
本發(fā)明中，所述的乳化瀝青可采用目前市場上現(xiàn)有的技術(shù)產(chǎn)品，其固含量 在30 wt. %—70 wt. %范圍，可以是普通乳化瀝青或改性乳化瀝青。
本發(fā)明中，所述無機粉體材料為水泥或礦粉、粉煤灰、膨潤土、硅藻土、 石英砂中的任意一種或一種以上以任意比例組成的混合物。無機粉體材料的粒 度范圍為納米級及其以上級別尺寸。
本發(fā)明中，所述保護劑的組分及質(zhì)量比配比為陽離子膠粉聚合物乳液 聚乙二醇膨潤土 消泡劑兩性表面活性劑氯化鈣水=100 : 200 : ioo : 400 : i : 4 : io : 80;其中陽離子膠粉為陽離子丙烯酸酯膠粉，聚合物乳液為陽 離子丙烯酸酯乳液，消泡劑為有機硅粉狀消泡劑，兩性表面活性劑為有機硅甜
菜堿型兩性表面活性劑；所述各料均勻混合后，在80'C下反應2小時即得保護
劑產(chǎn)品。
本發(fā)明采用無機粉體材料與聚合物復合改性技術(shù)，利用粉體材料獨特性質(zhì) 產(chǎn)生的抗?jié)B性、粘結(jié)性、膨脹性、吸附性、陽離子交換性能等等，其與聚合物 復合改性的乳化瀝青灌漿料，由于納米顆粒豐富的表面性能使各相間具有很強 的相互作用，使瀝青灌漿料與公路基層及其裂縫的界面之間產(chǎn)生較為理想的粘 結(jié)，提高界面的粘結(jié)強度、高溫穩(wěn)定性以及優(yōu)良的防水效果等。此外，保護劑 根據(jù)表面物理化學理論，利用電化學平衡原理，采用中性介質(zhì)陽離子丙烯酸膠 粉進一步提高了乳化瀝青灌漿料的使用性能，同時結(jié)合采用兩性高分子表面活 性劑來控制非常規(guī)狀態(tài)下的電荷平衡，從而使乳化瀝青灌漿料在較高的壓力下 注漿而不發(fā)生破乳現(xiàn)象。由于該材料的流動性好，在壓力下灌漿時，納米及微 米顆粒可滲透到公路基層與路面面板的微裂紋或微孔中，經(jīng)過固化后，這些微 裂縫或裂紋或微孔被密實，因此防水效果顯著提升，強度進一步提高，大大提 高了公路基層補強效果、加快了工程進度，更重要的是大大提高了工程質(zhì)量， 進而實現(xiàn)延長公路的使用壽命，達到大大降低了公路的維修與養(yǎng)護成本之目的。
值得一提的是，該產(chǎn)品已在湖南省潭耒高速、耒宜高速、衡棗高速、長永
高速有關(guān)路段進行了大量的現(xiàn)場試驗，并取得了預期的效果(參見圖l)。目前 正在進行擴大試驗的工作。
由以上可知，本發(fā)明為環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青灌 漿料，包括充填補強灌漿料和防水灌漿料，其在壓力注漿時不破乳、在施工過
程中可灌性好；該灌衆(zhòng)料通過改變其中的配比，既可滿足剛性路面(水泥路面) 的基層加固與表面防水，還可滿足瀝青路面的基層加固與表面防水的要求，具 有優(yōu)良的耐磨性、強度、抗老化性和優(yōu)良的防水效果及很好的滲透性等綜合性 能。


圖1是在高速公路上實施壓力灌漿時的現(xiàn)場圖片。
圖2是復合改性乳化瀝青灌漿料制備的一種實施工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1:用于剛性路面的無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青
用于充填補強灌漿料，它的重量份組成是乳化瀝青無機粉體材料 保護劑=30 : 70 : 15。
所述乳化瀝青采用市售產(chǎn)品，其固含量在30 wt. %—70 wt. %范圍。
所述無機粉體材料(活性料)的重量份組成為水泥礦粉石英 砂=6 : 2 : 2均勻混合即得。
所述保護劑質(zhì)量比組成為陽離子膠粉聚合物乳液聚乙二醇膨潤 土 消泡劑兩性表面活性劑氯化鈣水=100 : 200 : ioo : 400 : i : 4 : 10:80;其中陽離子膠粉為陽離子丙烯酸酯膠粉，聚合物乳液為陽離子丙烯酸 酯乳液，消泡劑為有機硅粉狀消泡劑，兩性表面活性劑為有機硅甜菜堿型兩性
表面活性劑；所述各料均勻混合后，在8(TC下反應2小時即得保護劑產(chǎn)品。
其生產(chǎn)工藝如圖2所示。
實施例2:無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青充填補強灌漿
料，它的重量份組成是乳化瀝青無機粉體材料保護劑=35 : 70 : 15。 所述無機粉體材料(活性料)的重量份組成為水泥礦粉粉煤 灰=6 :2: 2均勻混合即得；所述乳化瀝青和保護劑、生產(chǎn)工藝均與實施 例i相同。
實施例3:無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝防水灌漿料，其重
量份組成是乳化瀝青無機粉體材料保護劑=70 : 30 : 20。
所述無機粉體材料(活性料)組分中其重量份組成為水泥礦粉 粉煤灰=6 : 3 : 3將其均勻混合即得；所述乳化瀝青和保護劑、生產(chǎn)工藝 均與實施例l相同。
權(quán)利要求
1、一種環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青充填補強灌漿料，其特征是，它的重量份組成是乳化瀝青25-35份；無機粉體材料65-75份；保護劑 10-20份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青充 填補強灌漿料，其特征是，所述乳化瀝青是固含量在30 wt. %—70 wt. %范圍 的乳化瀝青。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青充 填補強灌槳料，其特征是，所述無機粉體材料為水泥或礦粉、粉煤灰、膨潤土、 硅藻土、石英砂中的任意一種或一種以上以任意比例組成的混合物，無機粉體 材料的粒度范圍為納米級及其以上級別尺寸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青充 填補強灌漿料，其特征是，所述保護劑的組分及質(zhì)量比配比為陽離子膠粉聚合物乳液聚乙二醇膨潤土消泡劑兩性表面活性劑氯化鈣水 二ioo : 200 : ioo : 400 : i : 4 : io : 80;其中陽離子膠粉為陽離子丙烯酸酯膠 粉，聚合物乳液為陽離子丙烯酸酯乳液，消泡劑為有機硅粉狀消泡劑，兩性表 面活性劑為有機硅甜菜堿型兩性表面活性劑。
5、 一種環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青防水灌漿料， 一種 的重量份組成是乳化瀝青 65-75份；無機粉體材料 25-35份；保護劑 10—30份。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青充 填補強灌漿料，其特征是，所述乳化瀝青是固含量在30 wt. %_70 wt. %范圍 的乳化瀝青。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青充 填補強灌漿料，其特征是，所述無機粉體材料為水泥或礦粉、粉煤灰、膨潤土、 硅藻土、石英砂中的任意一種或一種以上以任意比例組成的混合物，無機粉體 材料的粒度范圍為納米級及其以上級別尺寸。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青充 填補強灌漿料，其特征是，所述保護劑的組分及質(zhì)量比配比為陽離子膠粉聚合物乳液聚乙二醇膨潤土消泡劑兩性表面活性劑氯化鈣水 二ioo : 200 : ioo : 400 : i : 4 : io : 80;其中陽離子膠粉為陽離子丙烯酸酯膠 粉，聚合物乳液為陽離子丙烯酸酯乳液，消泡劑為有機硅粉狀消泡劑，兩性表 面活性劑為有機硅甜菜堿型兩性表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明為環(huán)保型無機粉體材料與聚合物復合改性乳化瀝青灌漿料，它用作充填補強灌漿料的重量份組成是乳化瀝青25-35份、無機粉體材料65-75份、保護劑10-20份；用作防水灌漿料的重量份組成是乳化瀝青65-75份、無機粉體材料25-35份、保護劑10-30份；本發(fā)明利用無機納米粒子獨特的表面效應，小尺寸效應和宏觀量子隧道效應等，在保護劑一起共同作用下，具有可灌性好，滲透能力強，在壓力灌漿下不破乳，與界面粘結(jié)性好強，固化速度快，固化后強度適中可控、收縮率低，以及良好的防水效果等綜合性能，應用它能使公路的維修養(yǎng)護周期明顯延長，費用顯著降低；還可在建筑行業(yè)中的地基加固與防水工程中應用，成本大大降低。
文檔編號C04B26/26GK101148338SQ20071003573
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者何美艷, 航 袁, 陳憲宏, 黃林沖 申請人:陳憲宏;何美艷;袁 航;黃林沖