[發明專利]一種微波加熱超早強水泥混凝土鋪面修補材料及制備方法

有效

• 申請號: 201110219837.1
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102408216A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 王振軍;趙鵬;楊廣營;艾濤;王瑞;蔣瑋
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;B28B1/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本發明涉及一種水泥混凝土鋪面的修補材料，特別涉及一種采用微波加熱超早強水泥混凝土鋪面修補材料。

背景技術

水泥混凝土鋪面材料在公路和機場等重點基礎設施建設中得到廣泛應用，其中水泥混凝土路面占中國公路總里程的60％以上，機場跑道也以水泥混凝土為主，然而早期修建的水泥混凝土鋪面由于設計、施工、后期養護及超重載交通等原因，發生了不同程度的開裂，主要原因是由于水泥混凝土材料在使用過程中會因為其內部水分的蒸發而產生收縮，從而產生內部殘余應力，而導致水泥混凝土鋪面開裂；另一方面，水泥混凝土鋪面材料應用于野外，受溫度、水分等自然條件影響較大，從而易產生開裂、斷腳和坑洼等損害。因此，近幾年各類水泥混凝土鋪面修補材料得到推廣應用，主要分為無機類，如普通水泥基修補材料及快硬類水泥基材料等；有機類材料，如樹脂基修補材料等；以及有機無機復合類，如聚合物改性水泥基修補材料等。

然而，在長期的實踐使用過程中上述修補材料發現存在如下問題：

第一，無機類修補材料主要是存在混凝土鋪面工程開放交通時間偏長等問題，一個地方需要反復修補；有機類修補材料與原混凝土相容性差，對修補界面要求苛刻，另一方面，由于有機物不耐老化，造成修補后耐久性差，價格昂貴，不利于環保；復合類修補材料雖然在一定程度上克服以上兩類修補材料的部分缺點，但仍然存在價格高、性能變異性大以及對使用環境適應性差等缺點。

第二，修補材料和原水泥混凝土鋪面材料相容性相對較差，被修補混凝土與修補材料之間在物理、化學等方面不能親密共存，主要原因在于各種修補材料由于化學組分不同而使得其收縮性能和粘結強度等差別較大，在不同條件下，各自具有不同的表現，而性能上的差異經常會導致在接觸面上發生破壞，如剝離、脫落等。

第三，各種水泥混凝土鋪面修補材料凝結硬化產生強度的時間仍然較長，最快的也要4～6小時以后才能達到20.0MPa，嚴重影響了水泥混凝土鋪面工程開放交通的時間。

然而，微波加熱具有速度快、加熱均勻、溫度梯度小、熱量散失少、無明火、無弱接縫和弱接面、修復質量高和無污染等優點，符合國家節能減排、環境保護的要求，能夠滿足鋪面維修快速進入、快速作業、快速撤離的工作需要。因此，本發明針對水泥混凝土鋪面材料特點，采用無機類原料作為修補材料的主體，利用微波加熱技術，研制出用于水泥混凝土鋪面工程的超早強裂縫修補材料。

發明內容

針對背景技術各種水泥混凝土鋪面修補材料在實際應用過程中存在的問題，本發明的目的在于，提供一種采用微波加熱的超早強水泥混凝土鋪面修補材料。

本發明采用在常溫下凝結時間相對較長的水泥基修補材料，材料施工完成后，采用微波加熱技術，縮短修補材料的凝結時間，同時采用塑料薄膜防止加熱過程中修補材料中水分的蒸發，保持修補材料內膠凝材料的充分水化，而不嚴重影響修補材料的后期強度，實現了修補材料的超早強化，最終獲得早期強度高的水泥混凝土鋪面修補材料。

為了實現上述技術任務，本發明采取如下具體的技術解決方案予以實現：

一種微波加熱超早強水泥混凝土鋪面修補材料，其特征在于，該混凝土鋪面裂縫修補材料由下列原料及其質量比組成：

水泥∶硅灰∶粉煤灰∶微細重質碳酸鈣∶高效減水劑∶氧化鈣∶氯化鈣∶硫酸鈉＝1∶0.1∶0.1∶0.1∶0.005∶0.012∶0.03∶0.01，其中，所述的水泥是普通硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥的混合物，其質量比為：普通硅酸鹽水泥∶硫鋁酸鹽水泥＝0.7∶0.3～0.3∶0.7，用水量為原料總質量的40％。

根據一個優選的實施方式，所述的水泥其中普通硅酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥優選質量比為0.5∶0.5～0.3∶0.7。

根據一個最優選的實施方式，所述的所述的水泥其中普通硅酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥最優質量比為0.3∶0.7。

另外，本發明還具有以下技術特點：

所述的普通硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥強度等級分別為42.5R、52.5R和52.5、62.5。

所述的普通硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥優選強度等級分別為52.5R和62.5。

微波加熱超早強水泥混凝土鋪面修補材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將原料按照如下質量比進行混合：