專利名稱：水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機(jī)復(fù)合材料，應(yīng)用于路面工程中水泥穩(wěn)定土領(lǐng)域，特別涉及一種水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑。
背景技術(shù)：
近年來中國在高等級公路上多采用半剛性路面，主要為二灰碎石和水泥穩(wěn)定碎石或沙礫，這種結(jié)構(gòu)層不但能提供重載車輛必需的承載能力，也具有良好的整體性和穩(wěn)定性。對于水泥穩(wěn)定基層，目前的施工方法是在碎石或沙礫中摻入水泥，在接近最佳含水量時碾壓密實(shí)，經(jīng)養(yǎng)生形成具有良好工程性質(zhì)的水泥穩(wěn)定基層。但這種材料有一個極其顯著的特點(diǎn)是其強(qiáng)度的形成需要足夠長的養(yǎng)生時間，在此期間，如果荷載的作用擾動了其整體結(jié)構(gòu)，則半剛性材料的力學(xué)性質(zhì)會受到很大的影響，表現(xiàn)為早期強(qiáng)度大幅度降低，后期強(qiáng)度增長也很緩慢，半剛性材料的其他性能也受到較大影響。然而，在工期緊的新建工程及不能過長中斷交通的搶修工程中，客觀上不可能有足夠長的養(yǎng)生時間。這就要求基層必須在盡可能短的時間內(nèi)達(dá)到強(qiáng)度要求以便進(jìn)行面層的加鋪。因此對半剛性基層材料進(jìn)行特殊處理，使其在較短的時間內(nèi)達(dá)到工程要求就十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有水泥穩(wěn)定基層工藝的不足，本發(fā)明提出一種水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，該修補(bǔ)劑易于保存，使用方便，能夠明顯提高水泥穩(wěn)定基層的早期強(qiáng)度，使其在較短的時間內(nèi)達(dá)到工程要求，后期強(qiáng)度能持續(xù)發(fā)展。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定基層修補(bǔ)劑，按重量百分比由以下組分組成蔗糖0.02％～0.13％Na2SO46.6％～31.5％NaCl3.2％～22.1％氟鋁酸鹽水泥6.2％～23.4％硫鋁酸鹽水泥41.3％～79.8％FDN高效減水劑 1.0％～5.0％本發(fā)明包含的機(jī)理主要是兩方面一方面是通過加快水泥的凝結(jié)硬化，使水泥中硅酸鹽的水化數(shù)量增多，提高早期強(qiáng)度；另一方面是摻入的早強(qiáng)劑中內(nèi)部含有適量的阻裂及膨脹組分，能夠消除或減少部分水泥石收縮所產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，并進(jìn)一步減少了集料-水泥漿界面處的缺陷。
在本修補(bǔ)劑制作過程中，先將上述各組分制備成比表面積≥3000cm2/g的粉體材料，再按上述質(zhì)量比混合均勻而成。在工程運(yùn)用中，其用量為水泥重量的3％～15％。
本發(fā)明的修補(bǔ)劑經(jīng)過試驗(yàn)室試驗(yàn)，與不摻修補(bǔ)劑的水泥穩(wěn)定材料相比較，添加修補(bǔ)劑的水泥穩(wěn)定材料24小時強(qiáng)度提高的比例超過20％，3天強(qiáng)度提高的比例超過15％。部分試驗(yàn)結(jié)果列于表-1中。
部分試驗(yàn)結(jié)果 表-1


具體實(shí)施方式
本發(fā)明的早強(qiáng)劑是將各組分先制成粉體材料(其表面積≥3000m2/kg)，按比例混合均勻制成修補(bǔ)劑。在應(yīng)用時，將其作為一種外摻劑加入水泥中，其用量為水泥重量的3％～15％。在拌制混合料時，先將碎石、水泥與修補(bǔ)劑拌和均勻，再加入水繼續(xù)拌和至形成均勻的水泥穩(wěn)定碎石混合料。
本發(fā)明所用的試驗(yàn)方法，擊實(shí)試驗(yàn)采用《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)使用方法(T0804-94)，抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法(T0805-94)進(jìn)行測定。
實(shí)施例1水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.05％Na2SO47.45％NaCl 8.0％氟鋁酸鹽水泥 7.0％硫鋁酸鹽水泥 75.0％FDN高效減水劑 2.5％將上述各組分先制成比表面積大于比表面積≥3000cm2/g的粉體材料，按上述質(zhì)量比混合均勻制成修補(bǔ)劑。在水泥穩(wěn)定碎石中按水泥重量的15％添加。然后按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)方法(T0804-94)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定出確定出最大干密度及最佳含水量。按照98％的壓實(shí)度，采用《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法(T0805-94)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。其抗壓強(qiáng)度如表-2。
超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度 表-2

如表-2，摻加超早強(qiáng)修補(bǔ)劑的水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度16h就可達(dá)到3.82MPa。
實(shí)施例2水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.07％Na2SO418.63％NaCl 12.5％氟鋁酸鹽水泥 12.3％硫鋁酸鹽水泥 54.0％FDN高效減水劑2.5％將上述各組分先制成比表面積大于比表面積≥3000cm2/g的粉體材料，按上述質(zhì)量比混合均勻制成修補(bǔ)劑。在水泥穩(wěn)定碎石中按水泥重量的15％添加。然后按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)方法(T0804-94)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定出確定出最大干密度及最佳含水量。按照98％的壓實(shí)度，采用《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法(T0805-94)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。其抗壓強(qiáng)度如表-3。
超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度 表-3

如表-3，摻加超早強(qiáng)修補(bǔ)劑的水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度16h就可達(dá)到3.74MPa。
實(shí)施例3水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.11％Na2SO419.99％NaCl 19.3％氟鋁酸鹽水泥 14.3％硫鋁酸鹽水泥 42.8％FDN高效減水劑3.5％將上述各組分先制成比表面積大于比表面積≥3000cm2/g的粉體材料，按上述質(zhì)量比混合均勻制成修補(bǔ)劑。在水泥穩(wěn)定碎石中按水泥重量的15％添加。然后按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)方法(T0804-94)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定出確定出最大干密度及最佳含水量。按照98％的壓實(shí)度，采用《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法(T0805-94)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。其抗壓強(qiáng)度如表-4。
超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度 表-4

如表-4，摻加超早強(qiáng)修補(bǔ)劑的水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度16h就可達(dá)到3.69MPa。
實(shí)施例4水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.03％Na2SO419.27％NaCl 8.4％氟鋁酸鹽水泥 18.0％硫鋁酸鹽水泥 50.8％FDN高效減水劑3.5％本實(shí)施例配制溫度為25℃，16h可加鋪面層的超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石。將上述各組分先制成比表面積大于比表面積≥3000cm2/g的粉體材料，按上述質(zhì)量比混合均勻制成修補(bǔ)劑。在水泥穩(wěn)定碎石中按水泥重量的15％添加。然后按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)方法(T0804-94)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定出確定出最大干密度及最佳含水量。按照98％的壓實(shí)度，采用《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法(T0805-94)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。其抗壓強(qiáng)度如表-5。
超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度 表-5

如表-5，摻加超早強(qiáng)修補(bǔ)劑16h就可達(dá)到強(qiáng)度要求。
實(shí)施例5水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，按重量百分比由以下組分組成
蔗糖 0.09％Na2SO414.91％NaCl 11.0％氟鋁酸鹽水泥 12.0％硫鋁酸鹽水泥 59.0％FDN高效減水劑 3.0％本實(shí)施例配制溫度為17℃，48h可加鋪面層的超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石。將上述各組分先制成比表面積大于比表面積≥3000cm2/g的粉體材料，按上述質(zhì)量比混合均勻制成修補(bǔ)劑。在水泥穩(wěn)定碎石中按水泥重量的8％添加。然后按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)方法(T0804-94)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定出確定出最大干密度及最佳含水量。按照98％的壓實(shí)度，采用《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法(T0805-94)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。其抗壓強(qiáng)度如表-6。
表-6 超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度

如表-6，摻加超早強(qiáng)修補(bǔ)劑48h就可達(dá)到強(qiáng)度要求。
實(shí)施例6水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.10％
Na2SO415.51％NaCl 10.0％氟鋁酸鹽水泥 14.0％硫鋁酸鹽水泥 57.29％FDN高效減水劑 3.1％本實(shí)施例配制溫度為20℃，36h可加鋪面層的超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石。將上述各組分先制成比表面積大于比表面積≥3000cm2/g的粉體材料，按上述質(zhì)量比混合均勻制成修補(bǔ)劑。在水泥穩(wěn)定碎石中按水泥重量的15％添加。然后按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)方法(T0804-94)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定出確定出最大干密度及最佳含水量。按照98％的壓實(shí)度，采用《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程(JTJ 057-94)中的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法(T0805-94)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。其抗壓強(qiáng)度如表-7。
表-7 超早強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度

如表-7，摻加超早強(qiáng)修補(bǔ)劑36h可達(dá)到強(qiáng)度要求。
權(quán)利要求
1.一種水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.02％～0.13％Na2SO46.6％～31.5％NaCl 3.2％～22.1％氟鋁酸鹽水泥 6.2％～23.4％硫鋁酸鹽水泥 41.3％～79.8％FDN高效減水劑1.0％～5.0％
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超早強(qiáng)水泥混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.05％Na2SO47.45％NaCl 8.0％氟鋁酸鹽水泥 7.0％硫鋁酸鹽水泥 75.0％FDN高效減水劑2.5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超早強(qiáng)水泥混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.07％Na2SO418.63％NaCl 12.5％氟鋁酸鹽水泥 12.3％硫鋁酸鹽水泥 54.0％FDN高效減水劑2.5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超早強(qiáng)水泥混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.11％Na2SO419.99％NaCl 19.3％氟鋁酸鹽水泥 14.3％硫鋁酸鹽水泥 42.8％FDN高效減水劑3.5％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超早強(qiáng)水泥混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.03％Na2SO419.27％NaCl 8.4％氟鋁酸鹽水泥 18.0％硫鋁酸鹽水泥 50.8％FDN高效減水劑3.5％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超早強(qiáng)水泥混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.09％Na2SO414.91％NaCl 11.0％氟鋁酸鹽水泥 12.0％硫鋁酸鹽水泥 59.0％FDN高效減水劑3.0％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超早強(qiáng)水泥混凝土修補(bǔ)劑，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成蔗糖 0.10％Na2SO415.51％NaCl 10.0％氟鋁酸鹽水泥 14.0％硫鋁酸鹽水泥 57.29％FDN高效減水劑3.1％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水泥穩(wěn)定基層的超早強(qiáng)修補(bǔ)劑，按重量百分比由以下組分組成蔗糖0.02％～0.13％，Na
文檔編號C04B24/00GK1736939SQ20051004308
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者陳拴發(fā) 申請人:長安大學(xué)