專利名稱：一種高速公路路基修補(bǔ)的灌漿材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種灌漿材料，尤其涉及一種適用于高速公路路基修補(bǔ)的灌漿材料， 更具體是涉及一種對高速公路路基板底脫空進(jìn)行壓漿處理的灌漿材料。
背景技術(shù)：
水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)、適應(yīng)性較廣等特點(diǎn)，被廣 泛推廣到我國的高速公路建設(shè)中，但水泥混凝土路面由于接縫較多，對超載較為敏感，易發(fā) 生脫空、唧泥、裂縫等先期病害，從而導(dǎo)致路面的破損。
水泥混凝土路面板底脫空和唧泥的產(chǎn)生有其內(nèi)在因素和外界因素內(nèi)在因素是基 層本身的質(zhì)量、組成和混泥土面板接縫的狀況；外界因素是汽車荷載和氣候變化，我國路 面基層材料一般都選用穩(wěn)定類集料，其模量遠(yuǎn)小于混泥土面層的模量，混泥土路面在車輛 荷載反復(fù)作用下，面層板底與基層之間將出現(xiàn)微小的空隙，形成局部脫空，隨著溫度和濕度 的變化，面層板向上或向下翹曲，加速了面層板與基層的分離，使板底進(jìn)一步脫空，當(dāng)路面 接縫或裂縫養(yǎng)護(hù)不及時，雨水侵入基層，在板下形成積水，積水與基層材料中的細(xì)料形成泥 漿，并沿面板接縫處噴濺出來，產(chǎn)生唧泥；隨著泥漿的排出，逐漸形成空隙和錯臺，最終導(dǎo)致 混凝土板塊的損壞。
對水泥混凝土路面出現(xiàn)的板底脫空和唧泥現(xiàn)象應(yīng)及早發(fā)現(xiàn)和處理，目前比較有效 的處理辦法是通過注漿管，施加一定的壓力將漿液均勻注入板底空隙、板下基層中，以填 充、滲透、擠壓等方式，趕走板底、基層裂隙的積水、空氣后占據(jù)其位置，將原來的松散顆粒 或裂縫膠結(jié)為整體，形成一個良好的“結(jié)石體”。漿料的灌入改善了板底原有受力狀態(tài)，恢復(fù) 板底與地基的連續(xù)性，從而達(dá)到加固基礎(chǔ)，治理病害的目的。
適合壓入板底的漿料應(yīng)該具備以下特征一是顆粒粒徑小，流動性大，能順利壓進(jìn) 板底空隙；二是弱收縮性，能充分填充板底空隙；三是應(yīng)該具備比較高的強(qiáng)度以承受板重 及車輛荷載的作用。目前用于對路面底板脫空進(jìn)行壓漿處理的漿料，比較好的配方是采用 水泥、粉煤灰和適量外滲劑加水?dāng)嚢杷?。從?shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)幾個問題(1)流動性好的漿 料，其可泵性較差，即漿料壓入板底后，無法從基層的裂縫、接縫中得到溢漿，使板與板之間 的裂縫、接縫得不到很好的修復(fù)；( 在水灰比較低的情況下，各組分在初期拌合困難，不 能很好滿足施工要求；C3)在較高的溫度下，漿料的流動性大受影響，不能適應(yīng)高速公路夏 季的路面修補(bǔ)；(4)如果采用普通粉煤灰，由于其品質(zhì)不穩(wěn)定，在無其他助劑的幫助下，加 水量偏多時，離析和泌水現(xiàn)象不易把控，漿料整體性差，硬化后收縮大，從而影響了修補(bǔ)效果。發(fā)明內(nèi)容
為解決以上存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種可泵性好、弱收縮、具有一定強(qiáng) 度，同時能較好滿足現(xiàn)場施工需要的適應(yīng)于高速公路路基修補(bǔ)的灌漿材料。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，包括如下各組分及重量配比
硅酸鹽水泥45-60%
粒徑小于100微米的活性填料30-50%
超塑化劑0. 2-0. 8%
觸變潤滑劑0. 01-0. 2%
增稠劑0. 01-0. 2%
鋁粉混合物0. 1-2%
引氣劑0. 01-0. 2%
膨脹劑0. 5-3. 0%
早強(qiáng)劑0. 1-0. 5%
其中超塑化劑為聚羧丨酸醚系高效減水劑和磺化密胺系高效減水劑的混和物，聚羧酸醚系高效減水劑和磺化密胺系高效減水劑的重量比為1-1.5 1。
為了適用夏季高速公路路面的修補(bǔ)，上述聚羧酸醚系高效減水劑由支鏈長而密和 支鏈長而疏的兩種不同減水劑組成，支鏈長而密減水劑和支鏈長而疏減水劑的重量之比為 2-3 1。支鏈長而密的減水劑是指構(gòu)成聚合物的主鏈單體數(shù)與構(gòu)成聚合物的支鏈單體數(shù) 之比為1-2. 5 1，支鏈長而疏的減水劑是指構(gòu)成聚合物的主鏈單體數(shù)與構(gòu)成聚合物的支 鏈單體數(shù)之比為2. 5-5 1。
上述粒徑小于100微米的活性填料優(yōu)選I級粉煤灰，它需水量低，粒形好，易于流 動和泵送，其活性SW2在28天或56天后(因其表面玻璃體性狀而異)，能與水泥或土壤中 的堿發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)，生成CSH凝膠，有利于路基基層原來的松散顆粒或裂縫的進(jìn)一步膠結(jié)。
上述觸變潤滑劑為片狀無機(jī)硅酸鹽。片狀無機(jī)硅酸鹽在整體增粘防離析的同時， 增加漿體的可泵性，且在無壓力泵送狀態(tài)下，對流動度影響小。
上述增稠劑優(yōu)選羥乙基纖維素醚。羥乙基纖維素醚粘度低，具有增稠性和假塑性， 它與觸變潤滑劑一起，對整個灌漿起增粘防離析的作用。
上述鋁粉混合物中純鋁粉含量為0. 25%，純鋁粉優(yōu)選直徑小于100微米、純度為 99. 5%的薄片狀鋁粉粉末。鋁粉混合物中的鋁粉與拌合水反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，從而補(bǔ)償了漿體 塑性階段的收縮。
上述引氣劑優(yōu)選十二烷基醇硫酸鈉。十二烷基醇硫酸鈉是陰離子型表面活性劑， 它能在灌漿各組分?jǐn)嚢钑r引入空氣而形成微小氣泡，從而使?jié){液更易攪拌，較好滿足現(xiàn)場 施工的需要。
上述膨脹劑優(yōu)選硫鋁酸鹽膨脹劑。硫鋁酸鹽膨脹劑化學(xué)組分穩(wěn)定，因而生成的鈣 礬石也可以控制，這樣灌漿硬化過程的收縮與膨脹也能得到很好控制。
上述早強(qiáng)劑優(yōu)選細(xì)度為200-250目的硫酸鉀。
上述硅酸鹽水泥優(yōu)選強(qiáng)度為42. 5R的硅酸鹽水泥。
本發(fā)明的高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其配方具有如下的優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明的灌漿材料，采用粒徑相近的膠凝材料，且不加砂，在滿足一定流動度的 同時，加入一定量的觸變潤滑劑和增稠劑，兩者的配合使用，使?jié){體在可泵性得到增強(qiáng)的同 時，具有增稠防離析的作用，大大提高漿料的整體性能。
2、利用引氣劑在攪拌時能引入空氣而形成微小氣泡，提高現(xiàn)場的可操作性，本發(fā) 明的灌漿對加水量不太敏感，在加水量為的上下2%波動的情況下，不會有泌水離析 或難以泵送的現(xiàn)象出現(xiàn)。
3、通過兩種不同類型高效減水劑配合使用，達(dá)到提高減水率和發(fā)生作用迅速的 目的，而通過兩種分子結(jié)構(gòu)迥異的聚羧酸醚系高效減水劑的配合使用，來達(dá)到在高溫條件 (400C )下流動度不損失，滿足高速公路夏季修補(bǔ)的施工要求。
4、本發(fā)明的灌漿材料，在塑性階段和硬化階段都進(jìn)行了收縮補(bǔ)償，一天抗壓強(qiáng)度 高，修補(bǔ)M小時后即可開放交通。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1、高速公路路基修補(bǔ)的灌漿材料配方(單位為g)
42. 5R的硅酸鹽水泥485
I級粉煤灰488. 7
德國巴斯夫Melflux 2651F減水劑1.0
德國巴斯夫Melflux 2641F減水劑2.5
磺化密胺系高效減水劑3. 0
片狀無機(jī)硅酸鹽0. 6
羥乙基纖維素醚0. 1
鋁粉混合物7
十二烷基醇硫酸鈉0. 1
硫鋁酸鹽膨脹劑10
細(xì)度為200-250目的硫酸鉀2
合計(jì)1000. OOg
上述鋁粉混合物由2. 5 %預(yù)混物和97. 5水泥混合而成，而預(yù)混物是由10 %純鋁粉 和90%石粉構(gòu)成。以下實(shí)施例同。
2、性能測試
按上述重量百分比加料混合，按水灰比加水?dāng)嚢韬螅鶞y得的修補(bǔ)灌漿材料 各項(xiàng)性能如表1所示。按上述相同的配方，水灰比調(diào)整為30%和沈％ (即加水量上下浮動 2% )，測得的各項(xiàng)性能也見表1。
實(shí)施例2
1、高速公路路基修補(bǔ)的灌漿材料配方
42. 5R的硅酸鹽水泥590
I級粉煤灰383.
德國巴斯夫Melflux 2651F減水劑1. 0
德國巴斯夫Melflux 2641F減水劑2. 5
磺化密胺系高效減水劑3. 0
片狀無機(jī)硅酸鹽0. 6
羥乙基纖維素醚0. 1
鋁粉混合物
十二烷基醇硫酸鈉
硫鋁酸鹽膨脹劑
細(xì)度為200-250目的硫酸鉀
合計(jì)1000. OOg0. 1 10 2
2、性能測試
按上述重量百分比加料混合，按水灰比加水?dāng)嚢韬?，所測得的修補(bǔ)灌漿材料 各項(xiàng)性能如表1所示。
實(shí)施例3
1、路基修補(bǔ)的灌漿材料配方(單位為g)
42. 5R的硅酸鹽水泥485
II 級粉煤灰488.7
德國巴斯夫Melflux 2651F減水劑1.0
德國巴斯夫Melflux 2641F減水劑2.5
磺化密胺系高效減水劑3.0
片狀無機(jī)硅酸鹽0. 6
羥乙基纖維素醚0. 1
鋁粉混合物7
十二烷基醇硫酸鈉0. 1
硫鋁酸鹽膨脹劑10
細(xì)度為200-250目的硫酸鉀2
合計(jì)1000. OOg
2、性能測試
按上述重量百分比加料混合，按水灰比32%加水?dāng)嚢韬螅鶞y得的路基修補(bǔ)灌漿 材料各項(xiàng)性能如表1所示。
實(shí)施例4 (僅為一種聚羧酸醚系高效減水劑)
1、路基修補(bǔ)的灌漿材料配方
42. 5R的硅酸鹽水泥485
I級粉煤灰487. 2
德國巴斯夫Melflux 2651F減水劑2.5
磺化密胺系高效減水劑3. 0
片狀無機(jī)硅酸鹽0. 6
羥乙基纖維素醚0. 1
鋁粉混合物7
十二烷基醇硫酸鈉0. 1
硫鋁酸鹽膨脹劑10
細(xì)度為200-250目的硫酸鉀2
合計(jì)1000. OOg
2、性能測試
按上述重量百分比加料混合，按水灰比加水?dāng)嚢韬?，所測得的路基修補(bǔ)灌漿 材料各項(xiàng)性能如表1所示。
表1 實(shí)施例1-3配方得到的路基修補(bǔ)灌漿材料各項(xiàng)性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.種高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，包括如下各組分及重量配比硅酸鹽水泥粒徑小于100微米的活性填料超塑化劑觸變潤滑劑增稠劑鋁粉混合物0. 01-0. 2% 0. 01-0. 2% 0. 1-2% 0. 01-0. 2%45-60% 30-50% 0. 2-0. 8%引氣劑 膨脹劑 早強(qiáng)劑0. 5-3. 0% 0. 1-0. 5%其中超塑化劑為聚羧酸醚系高效減水劑和磺化密胺系高效減水劑的混和物，聚羧酸醚 系高效減水劑和磺化密胺系高效減水劑的比例為1-1.5 1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于所述聚羧酸醚系高 效減水劑由支鏈長而密和支鏈長而疏的兩種不同減水劑組成，支鏈長而密減水劑和支鏈長 而疏減水劑的重量之比為2-3 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于所述粒徑小于 100微米的活性填料為I級粉煤灰。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于所述觸變潤滑劑為 片狀無機(jī)硅酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于所述增稠劑為羥乙基纖維素醚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于所述鋁粉混合物中純鋁粉含量為0. 25%，純鋁粉為直徑小于100微米、純度為99. 5% 的薄片狀鋁粉粉末。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于 所述引氣劑為十二烷基醇硫酸鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于 所述膨脹劑為硫鋁酸鹽膨脹劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于 所述早強(qiáng)劑優(yōu)選細(xì)度為200-250目的硫酸鉀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高速公路路基修補(bǔ)灌漿材料，其特征在于 所述硅酸鹽水泥為強(qiáng)度42. 5R的硅酸鹽水泥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對高速公路路基板底脫空進(jìn)行壓漿處理的灌漿材料，該灌漿材料包括如下各組分及其重量配比45-60％的硅酸鹽水泥、30-50％的粒徑小于100微米的活性填料、0.2-0.8％的超塑化劑、0.01-0.2％的觸變潤滑劑、0.01-0.2％的增稠劑、0.1-2％的鋁粉混合物、0.01-0.2％的引氣劑、0.5-3.0％的膨脹劑和0.1-0.5％的早強(qiáng)劑，其中超塑化劑為聚羧酸醚系高效減水劑和磺化密胺系高效減水劑的混和物，聚羧酸醚系高效減水劑和磺化密胺系高效減水劑的重量比為1-1.5∶1。本發(fā)明的灌漿材料通過使用各種助劑優(yōu)化配方達(dá)到提供一種可泵性好、弱收縮、具有一定強(qiáng)度，同時能較好滿足現(xiàn)場施工需要的適應(yīng)于高速公路路基修補(bǔ)的灌漿材料。
文檔編號C04B111/72GK102030509SQ20101052129
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者劉雙華, 林華強(qiáng), 洪永順, 蔡劍育 申請人:廣東龍湖科技有限公司