[發(fā)明專利]水泥膠漿及其用于制備快速開放交通的半柔性路面的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310563027.7
• 申請(qǐng)日: 2013-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN103553511A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪錦祥;黃沖;朱曉斌;鄧成;林俊濤;張德育
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司;江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司;姜堰市博特新材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/06
• 分類號(hào): C04B28/06;C04B22/10;C04B22/06;C04B24/12;C04B22/08;E01C7/26
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型道路橋梁工程材料領(lǐng)域及公路工程應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于快速開放交通的半柔性路面的灌漿材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

半柔性路面是一種大孔隙瀝青混合料與特殊性能的水泥基材料復(fù)合組成的一種新型路面材料。半柔性路面已經(jīng)被證明能夠解決瀝青路面的車轍、水損害問(wèn)題，可用于加油站、停車場(chǎng)、公交車站、港口碼頭、軍事基地、飛機(jī)跑道、路口轉(zhuǎn)彎、爬坡路段等。

目前國(guó)外對(duì)半柔性路面的應(yīng)用十分活躍，國(guó)內(nèi)一些科研單位也取得了一定的成果并鋪設(shè)了部分試驗(yàn)路段。市政道路交叉口處與公交車站臺(tái)的車轍現(xiàn)象最為突出，年年翻修年年失效的維修方式，不僅浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力，而且修路所造成的交通擁堵現(xiàn)象更為突出。半柔性路面是解決路面車轍現(xiàn)象最有效的技術(shù)手段，但是半柔性路面施工通常分為兩個(gè)階段，且水泥膠漿灌注必須要等到路面施工完全冷卻時(shí)再進(jìn)行灌漿工藝，但在未進(jìn)行灌漿時(shí)，路面不得開放交通，另外水泥膠漿灌注后的養(yǎng)生時(shí)間一般是28天，即28天才能開放交通。如此長(zhǎng)的施工與養(yǎng)護(hù)周期，會(huì)增加交通封閉時(shí)間，這勢(shì)必會(huì)影響半柔性路面材料在市政道路上的工程應(yīng)用。因此，實(shí)現(xiàn)半柔性路面材料的超快開放交通顯得尤為重要。

專利申請(qǐng)公布號(hào)為101857401A（申請(qǐng)公布日為2010年10月13日）的中國(guó)專利描述了一種自流入式半柔性復(fù)合路面及其施工方法用，其中灌漿施工結(jié)束后需要進(jìn)行路障封路養(yǎng)生24小時(shí)，由此可見封閉交通時(shí)間長(zhǎng)，開放交通時(shí)間長(zhǎng)，不利于城市道路施工，究其原因是水泥砂漿強(qiáng)度發(fā)展慢所致。

目前關(guān)于半柔性路面材料的超快開放交通方面的研究較少，鮮有相關(guān)研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明第一個(gè)目是提供一種水泥膠漿。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的，本發(fā)明提供一種水泥膠漿，它包括以下重量組分的原料：

水泥?95-105份；

無(wú)機(jī)填料?20-100份；

沙?0-100份；

減水劑?0.5-10份；

促凝劑?0.02-10份；

高溫觸變劑?0.05-10份；

水?60-140份；

所述高溫觸變劑由鈉基膨潤(rùn)土、十六烷基三甲基溴化銨、十八胺組成；所述促凝劑為鋰化合物；所述水泥為硫鋁酸鹽水泥。本發(fā)明的水泥膠漿具有超早強(qiáng)耐高溫特性，特別適用于制備半柔性路面制備，該特性可以使其制備的半柔性路面的開放時(shí)間大大縮短；此外，本發(fā)明制備的水泥膠漿除水外均為固體粉料，可以包裝成灌漿干料，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)加水?dāng)嚢杓纯蛇M(jìn)行工程應(yīng)用，能夠滿足長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>

研究者發(fā)現(xiàn)，熱拌的瀝青混凝土攤鋪結(jié)束后溫度高達(dá)140℃，瀝青混凝土溫度降低至100℃大約需要0.5h，降低至60℃需要2.5h，降低至25℃大約需要8h。在夏季高溫季節(jié)施工時(shí)，降溫時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。本發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)半柔性路面材料的超快開放交通就要從水泥膠漿的多種性能的改性進(jìn)行突破；而且本發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)僅僅改性水泥膠漿的早期強(qiáng)度或者耐高溫都不能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述半柔性路面材料的快速開放；后來(lái)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)如果使水泥膠漿在瀝青混合料溫度在60℃時(shí)就能進(jìn)行灌漿，就可以大大縮短半柔性路面的施工時(shí)間；但是，水泥膠漿在30℃以上時(shí)，流變性能大受影響，水分蒸發(fā)散失嚴(yán)重，水泥水化不完全，后期強(qiáng)度降低，膠漿表面呈粉末狀，膠漿內(nèi)部空隙增多，耐久性大大降低。因此，要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述半柔性路面材料的超快開放交通要求，不僅要實(shí)現(xiàn)水泥膠漿的超早強(qiáng)，更要實(shí)現(xiàn)水泥膠漿的耐高溫性能。

本發(fā)明中水泥膠漿的超早強(qiáng)功能是通過(guò)促凝劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明采用鋰化合物作為促凝劑，鋰化合物在高堿度的水泥水化環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生Li⁺，與OH^-形成四配位結(jié)果，該四配位結(jié)構(gòu)可促進(jìn)[Al(OH)₆]^3-八面體的聚合，從而加速硫鋁酸鹽水泥的凝結(jié)。

本發(fā)明水泥膠漿的耐高溫性能是通過(guò)高溫觸變劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。高溫觸變劑由鈉基膨潤(rùn)土、十六烷基三甲基溴化銨、十八胺組成。高溫觸變劑在水泥膠漿中起著保塑、保水、提高與瀝青粘結(jié)性能的作用。納基膨潤(rùn)土具有保水和耐高溫特性，其經(jīng)過(guò)十六烷基三甲基溴化銨、十八胺改性后，晶面層間距增大。十六烷基三甲基溴化銨、十八胺插入納基膨潤(rùn)土的蒙脫石晶面層中，并與層間的Na⁺按下式實(shí)現(xiàn)離子交換反應(yīng)，使親水性納基膨潤(rùn)土從親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性，鈉離子游離覆蓋在最外層，同時(shí)又保持了本身的親水性能；另一方面，十六烷基三甲基溴化銨、十八胺自身聚合后形成酰胺聚合物，此類物質(zhì)在60℃時(shí)具有良好的溫度保持性，增加了高溫觸變劑在水泥膠漿中的耐溫效果。