[發明專利]一種道面低溫快速修補砂漿及其制備方法

有效

• 申請號: 201210321600.9
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN102826813A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 張國防;王培銘;徐玲琳;朱東坡
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C04B111/72
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及到由硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硬石膏、石英砂、鋼渣砂、EVA?乳膠粉、羥乙基甲基纖維素、碳酸鋰和有機硅消泡劑等精確配比復合而成的一種道面低溫快速修補砂漿及其制備方法。

背景技術

隨著我國國民經濟高速發展，各種公路、橋梁、市政工程建設迅猛。其中，水泥混凝土路面所占比重增幅顯著。在荷載的反復作用和自然環境如凍融循環、鹽凍、碳化等因素的不斷影響下，以及設計、施工、養護等諸多因素的綜合作用下，水泥混凝土道面在使用期間，不可避免地會產生各種損壞，如開裂、坑槽、龜裂等，影響到交通通行速度和質量，產生交通問題。為盡量減少交通問題，必須及時對損壞的道面進行修補修復。

目前常用的道面修補材料主要有瀝青混凝土、特種水泥、環氧樹脂等。采用瀝青混凝土修補雖然簡單方便，但與水泥混凝土道面剛度差別大，顏色不協調，只能作為臨時性急處理措施；特種水泥凝結硬化快，早期強度高，與舊混凝土道面的彈性模量和熱膨脹系數相近，但會產生強度倒縮和干燥收縮開裂等問題；環氧樹脂則存在著價格昂貴、耐老化性能差的難題。而且上述幾種道面修補材料主要是應用于常溫下的道面修補工程，難以滿足。低溫（例如5℃以下）情況下的道面修補工程需要。

基于此，本發明為了實現低溫情況下道面的快速修補，降低施工周期，減少道面修補對交通的影響，綜合利用硅酸鹽水泥后期強度高、鋁酸鹽水泥早期強度高且發展迅速、硬石膏對鋁酸鹽水泥優良的調凝作用，通過三種無機膠凝材料的精確復配，并結合不同聚合物材料對水泥基材料物理力學性能的改善作用，進行道面低溫快速修補砂漿及其制備方法的研制。

發明內容

本發明目的在于，為解決我國在溫度較低環境下的道路損壞后難以實現快速修補、影響道路通行的難題，通過研制獲得一種綜合性能優良、成本較低且適合低溫條件下施工的道面低溫快速修補砂漿及其制備方法。

本發明采用如下技術方案來實現上述目的：一種道面低溫快速修補砂漿，其特征在于：其組分及重量份數為：硅酸鹽水泥：25-35份，鋁酸鹽水泥：5-10份，硬石膏：3-6份，石英砂：30-60份，鋼渣砂：8-15份，EVA乳膠粉：0.8-1.5份，羥乙基甲基纖維素：0.1-0.3份，碳酸鋰：0.2-0.4份，有機硅消泡劑：0.05-0.1份；其總重量份數為100份。

本發明中，所述的膠凝材料為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硬石膏等組成的復合型膠凝材料，其中硅酸鹽水泥是P.II?52.5R硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥是CA-50鋁酸鹽水泥，硬石膏為磨細的天然硬石膏。

本發明中，所述的骨料為級配石英砂和鋼渣砂，級配石英砂是0.1-1.5mm的連續級配石英砂、鋼渣砂是0.1-1.5mm的壓蒸安定性合格的連續級配鋼渣砂。

本發明中，所述的羥乙基甲基纖維素其黏度為6000-45000mPa.s。

本發明提出的道面低溫快速修補砂漿具體制備方法步驟如下：按重量比例稱量后，先利用混合速率為50-150r/min的混合機將硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硬石膏、EVA乳膠粉、羥乙基甲基纖維素、碳酸鋰和有機硅消泡劑等混合均勻，然后在上述混合機中把上述混合物與石英砂和鋼渣砂一起混合均勻，即得所需產品。

本發明中，作為膠凝材料，硅酸鹽水泥水化反應生成CSH凝膠等水化產物，確保修補砂漿具有較高的后期強度，鋁酸鹽水泥具有反應快、早強高的特點，即使在低溫下仍能發生較快的水化反應，為修補砂漿提供較高的早期強度，硬石膏起到調控鋁酸鹽水泥水化反應速率，調節凝結時間的作用。石英砂和鋼渣砂作為級配良好的骨料，起到改善砂漿孔結構，提高密實性和強度的作用；此外鋼渣砂還進一步提高砂漿的耐磨性。碳酸鋰進一步提高砂漿在低溫下的早期強度。EVA乳膠粉遇水溶解，與水泥水化產物相互交織，形成聚合物膜，使得砂漿具有良好的柔韌性、粘結性能和耐久性能；羥乙基甲基纖維素具有優異的保水性，確保砂漿具有良好的工作性；有機硅消泡劑顯著降低砂漿內部含氣量，提高砂漿的強度和耐久性。通過各組成材料之間的合理配置，有效利用不同材料的特性，使得其具有良好的物理力學性能，尤其是在低溫（-5℃~+5℃）下能快速產生較高的強度，具有良好的施工性能，滿足低溫情況下的道路快速修補需要；此外還大量利用鋼渣砂等工業固體廢棄物，具有一定的環境效益。

本發明所述的道面低溫快速修補砂漿成品為單組份的特種干混砂漿，利用其進行現場施工時，根據工程對修補砂漿的性能要求，只需將其與適量的自來水混合均勻即可使用。