[發明專利]一種快凝早強型地質聚合物注漿材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810369039.9
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108516739A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 鄭木蓮;葉延勢;王崇濤;宋東方
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種快凝早強型地質聚合物注漿材料及其制備方法，包括骨架材料、外摻骨架材料、堿激發劑及化學助劑，其中，骨架材料、外摻骨架材料、堿激發劑及化學助劑的質量份數分別為40?100份、0?20份、5?10份及0.5?10份，該注漿材料具有耐久性好、可注性優良及養護時間短的特點，并且制備方法簡單。

技術領域

本發明屬于公路養護領域，涉及一種快凝早強型地質聚合物注漿材料及其 制備方法。

背景技術

從我國能源背景來講，國內依然存在大量發電廠，電廠將會帶來大量的廢 物——粉煤灰，鋼鐵冶煉廠產生礦泥、礦渣等廢物，這些廢物在過去常被肆意 傾倒，難以處理消化。此外，在我國投入大量的能源生產建筑材料，在不斷生 產過程中，存在著能源轉換的損耗、排放廢棄物等問題。因此我們在設計產品 的時候，應當把能源問題考慮在內，即如何利用目前看來是工業廢物的材料， 將其作為產品開發的原材料，既解決了所謂工業廢料的處理問題，又將有限的 資源合理利用，并且在產品開發中盡量降低能源轉換的消耗。

從行業背景來講，行業內道路修建后的各類損害是常見的，水泥路面的板 底脫空、瀝青路面的裂縫都是非常常見的病害。在瀝青路面多用半剛性基層的 大環境下，瀝青路面裂縫可能由于基層開裂導致，裂縫的基層強度將會下降， 更易受到水、溫度、荷載等外部因素的影響而進一步加深道路損壞；同時，隨 著行業技術持續提高，修建于黃土、軟土等不良地基上的道路越來越多，如何 更好地加固、處治此類不良地基是一個可以進一步研究的行業問題。業內在處 理板底脫空時常采用注漿的方式，半剛性基層的裂縫反射至瀝青路面，致使路 表產生裂縫時補強基層、修補基層裂縫時也常采用此方式，在加固、處治不良地基時注漿也是一個輔助處理措施。但過去采用的水泥漿液存在諸如耐久性差、 可注性差、養護時間長、開放交通遲等問題，因此有必要開發一種新型注漿產 品，來解決目前道路養護中存在的某些問題，以適應現在社會人們對交通出行 更高的要求，推動道路養護事業的前進。

從地聚合物材料發展技術背景來講，地聚合物早在上個世紀即開始研究， 其起步研究較早，理論探究較深，具備較好的理論支撐基礎。但地聚合物材料 自研究之初，多用于建筑、砌墻等，較少用于公路工程中，鮮見改進地聚合物 材料并制備注漿用漿體材料；近年為響應國家號召，部分企業研究此類產品并 用于注漿，在有關技術研究上更進一步。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種快凝早強型地質 聚合物注漿材料及其制備方法，該注漿材料具有耐久性好、可注性優良及養護 時間短的特點，并且制備方法簡單。

為達到上述目的，本發明所述的快凝早強型地質聚合物注漿材料包括骨架 材料、外摻骨架材料、堿激發劑及化學助劑，其中，骨架材料、外摻骨架材料、 堿激發劑及化學助劑的質量份數分別為40-100份、0-20份、5-10份及0.5-10份。

骨架材料為鋼渣粉、粉煤灰及礦渣粉中的一種或幾種按任意比例混合的混 合物，其中，鋼渣粉的目數大于等于800目，鋼渣粉的28d活性大于等于95％； 粉煤灰中二氧化硅的含量大于等于35％，粉煤灰中氧化鋁的含量大于等于15％， 粉煤灰中氧化鈣的含量小于等于10％，粉煤灰的活性指數大于等于70％，礦渣 粉滿足GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》標準。

堿激發劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉及硅酸鈉中的一種或幾種按任意比例混合 的混合物，其中，氫氧化鉀及氫氧化鈉的目數均大于等于200目，硅酸鈉中Na₂O 的含量大于等于7.2％，硅酸鈉中可溶物質的質量分數大于等于95.0。

外摻骨架材料為偏高嶺土、硅灰及納米二氧化硅中的一種或幾種按任意比 例混合的混合物，其中，納米二氧化硅的目數大于等于400目；硅灰的28d活 性大于等于95％，SiO₂的28d活性大于等于92％；偏高嶺土的目數大于等于400 目。