專利名稱：水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于公路水泥混凝土路面舊板開(kāi)挖后快速修復(fù)用早強(qiáng)快通混凝土，特別是涉及一種水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土。
背景技術(shù)：
水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、經(jīng)久耐用、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，而我國(guó)水泥資源豐富，水泥混凝土路面得到了廣泛的應(yīng)用。然而，水泥混凝土路面在使用期間，不僅承受大量的重型汽車荷載作用，還經(jīng)受各種環(huán)境因素的影響，最終導(dǎo)致水泥混凝土路面出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性或功能性的損壞。尤其是近幾年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，不僅交通量大幅增長(zhǎng)，而且， 超載、超限現(xiàn)象日益嚴(yán)重，加速了水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的破壞。不僅加快了早期修建的舊混凝土路面產(chǎn)生破壞，而且使近年新建的水泥混凝土路面，在未達(dá)到其設(shè)計(jì)年限，也出現(xiàn)了不同程度的損壞。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)材料是采用普通水泥混凝土，通常需要養(yǎng)護(hù)14天 觀天，長(zhǎng)時(shí)間道路封閉，嚴(yán)重影響到了車輛的正常行駛，尤其是車流量大的高速公路，容易造成交通擁堵，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)常因封鎖交通而導(dǎo)致車輛運(yùn)輸中斷、阻塞，對(duì)群眾的生活、生產(chǎn)影響較大，“高速公路不高速”，社會(huì)反響較大，人們對(duì)路面修補(bǔ)后快速通車的要求越來(lái)越高。由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)材料在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決水泥混凝土路面的快速修補(bǔ)存在的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的水泥混凝土路面普通養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)材料存在的早期強(qiáng)度不高、養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)、影響交通的缺點(diǎn)，以及部分快速養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)材料存在的耐久性差、 工程造價(jià)高的缺點(diǎn)，而提供一種既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又滿足水泥混凝土路面耐久性要求的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，包括水泥、砂、石、水組成，其特征在于還包括外加劑、礦物摻合料，其中水泥為10-20%，水為5-10 %，砂為觀-32 %，石為44-48 %，礦物摻合料0-1.0%。前述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其中所述的水泥為PR42. 5水泥。前述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其中所述的外加劑為高效減水劑(0-0. 06% )；早強(qiáng)劑(0-0. 05% )o前述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其中所述的礦物摻合料由硅灰、粉煤灰單獨(dú)組成，其中硅粉的含量為0-1.0%，粉煤灰含量為0-1.0%。
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前述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其中所述的粉煤灰為I級(jí)粉煤灰，所述的硅灰Sih含量不低于90%，平均粒徑0. lum。前述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其中所述的粉煤灰為I級(jí)粉煤灰，所述的硅灰Sih含量不低于90%，平均粒徑0. lum。前述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其中所述的高效減水劑為SF-I型。前述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其中所述的早強(qiáng)劑為無(wú)水硫酸鈉和微硅粉的混合物，其中，微硅粉中的硅灰細(xì)度小于1 μ m的占80 %以上，平均粒徑在 0. 1 0. 3 μ m，比表面積為20 28m2/go本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土可達(dá)到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)步性及實(shí)用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價(jià)值，其至少具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明充分利用礦物摻合料、外加劑等進(jìn)行優(yōu)化組合，配制出能夠滿足1天、2天、 3天通車要求的快通混凝土配合比，即達(dá)到滿足通車要求的3. 5MPa的彎拉強(qiáng)度要求。本發(fā)明工作性能好，早期強(qiáng)度發(fā)展快，后期強(qiáng)度發(fā)展穩(wěn)定；凝結(jié)時(shí)間滿足攪拌、運(yùn)輸和施工要求， 即快硬而不速凝要求；要求材料收縮小，與老混凝土粘結(jié)性能好、耐磨、耐久。(1)本發(fā)明具有超早強(qiáng)特性，可以根據(jù)不同需要配置滿足1天、2天、3天通車要求的快通混凝土，即達(dá)到滿足通車要求的3. 5MPa的彎拉強(qiáng)度要求；(2)本發(fā)明通過(guò)對(duì)礦物摻合料、外加劑等的優(yōu)化組合，使混凝土的初凝時(shí)間大于 45分鐘，給施工創(chuàng)造條件，同時(shí)又能使混凝土早期強(qiáng)度達(dá)到通車的要求。解決了在一定溫度下維持水泥較長(zhǎng)的初凝時(shí)間與早期高強(qiáng)之間的矛盾；(3)本發(fā)明通過(guò)對(duì)礦物摻合料、外加劑等的優(yōu)化組合，可以按照不同的溫度條件， 不同的齡期強(qiáng)度要求來(lái)合理選擇使用，它在各溫度及齡期之間內(nèi)，提供最佳的配合比滿足不同施工需求，適用性廣泛；(4)本發(fā)明通過(guò)對(duì)礦物摻合料、外加劑等的優(yōu)化組合，使水泥混凝土抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度的比值降低，極限拉應(yīng)變?cè)龃?、抗折回彈模量降低，提高了混凝土的韌性和抗變形能力，降低了混凝土脆性；(5)本發(fā)明通過(guò)對(duì)礦物摻合料、外加劑等的優(yōu)化組合，大大減少了混凝土的干燥收縮，溫縮程度也有所降低，為修補(bǔ)后新舊混凝土界面處理，提高粘接強(qiáng)度提供了基礎(chǔ)；(6)本發(fā)明通過(guò)對(duì)礦物摻合料、外加劑等的優(yōu)化組合，使水泥混凝土的耐抗折疲勞性能明顯增強(qiáng)，疲勞壽命隨應(yīng)力變化的敏感程度也有所增加；(7)本發(fā)明每立方米混凝土僅增加一百多元投入。與普通水泥混凝土相比，可提前二十多天修復(fù)通車，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明如下。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其具體實(shí)施方式
、 結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。本發(fā)明由PR42. 5水泥、砂、石、水、外加劑、礦物摻合料等組成，其中礦物摻合料由
硅灰、粉煤灰單獨(dú)組成或二者混合組成?？焖兖B(yǎng)護(hù)修補(bǔ)早強(qiáng)混凝土，其主要包括PR42. 5水泥10-20 % ；水5_10 % ；砂 28-32 % ；石44-48 % ；高效減水劑0-0. 06% ；早強(qiáng)劑0-0. 05% ；粉煤灰0-1.0% ；硅灰 0-1.0%。具體的實(shí)施例如下實(shí)施例1水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，配方如下PR42. 5水泥含量15 %、水含量8%、砂含量30%、石含量46%、高效減水劑含量0. 04%、早強(qiáng)劑含量0. 03%、粉煤灰含量0. 5%、硅灰含量0. 5%。實(shí)施例2水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，配方如下PR42. 5水泥含量16 %、水含量7 %、砂含量30 %、石含量46 %、高效減水劑含量0. 04%、早強(qiáng)劑含量0 %、粉煤灰含量 0.4%、硅灰含量0.6%。實(shí)施例3水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，配方如下PR42. 5水泥含量15. 5 %、 水含量7 %、砂含量30 %、石含量47 %、高效減水劑含量0. 04 %、早強(qiáng)劑含量0 %、粉煤灰含量0%、硅灰含量0. 5%。實(shí)施例4水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，配方如下PR42. 5水泥含量15. 8 %、 水含量10 %、砂含量30 %、石含量44 %、高效減水劑含量0.05%、早強(qiáng)劑含量0.05%、粉煤灰含量0.2%、硅灰含量0%。實(shí)施例5水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，配方如下PR42. 5水泥含量17 %、水含量8 %、砂含量30%、石含量45%、高效減水劑含量0%、早強(qiáng)劑含量0%、粉煤灰含量 0. 02%、硅灰含量0.01%。本發(fā)明所使用的PR42. 5水泥可以為R型硅酸鹽水泥I、R型硅酸鹽水泥II或R型普通硅酸鹽水泥。其水泥熟料中的C3S(硅酸三鈣)含量不宜低于55.0%。本發(fā)明所使用的水、砂、石均應(yīng)滿足中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F30-2003)》中相關(guān)原材料的技術(shù)要求。本發(fā)明使用的粉煤灰采用I級(jí)粉煤灰，具體技術(shù)指標(biāo)需要符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-20(^)》* I級(jí)粉煤灰的技術(shù)要求。所述硅灰要求Si02含量不低于90%，平均粒徑0. lum。所述的高效減水劑型號(hào)為SF-I型。所述的早強(qiáng)劑為無(wú)水硫酸鈉和微硅粉的混合物，其中，微硅粉中的硅灰細(xì)度小于1 μ m的占80%以上，平均粒徑在0. 1 0. 3 μ m，比表面積為20 28m2/g。在利用本發(fā)明進(jìn)行快速修補(bǔ)工藝時(shí)應(yīng)按照如下步驟進(jìn)行放樣一破損路面切割清除一界面處理一材料配制一進(jìn)料一攪拌一出料一澆注振搗一養(yǎng)護(hù)一觀察檢測(cè)一開(kāi)放交通。(1)放樣
根據(jù)水泥混凝土路面的損壞類型、程度確定修補(bǔ)范圍。(2)清除混凝土碎塊用風(fēng)鎬和或液壓鎬鑿除損壞的水泥混凝土面塊，盡可能保留原有拉桿、傳力桿，否則應(yīng)重新補(bǔ)設(shè)。(3)基層處理當(dāng)基層強(qiáng)度符合規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)整平基層。當(dāng)?shù)陀谝?guī)范要求時(shí)應(yīng)予以補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)可以采用直接澆筑混凝土材料或者鑿出基層軟弱松散部分后再澆筑貧混凝土材料等方式進(jìn)行?；鶎友a(bǔ)強(qiáng)處理后，頂面標(biāo)高與舊基層標(biāo)高相同。在處理完基層后，應(yīng)修復(fù)、安設(shè)傳力桿和拉桿。(4)界面處理當(dāng)有與舊混凝土粘結(jié)的界面時(shí)，應(yīng)對(duì)界面進(jìn)行處理。界面宜鑿成粗糙不平的接口， 并涂刷界面劑或修補(bǔ)劑以利于新老混凝土更好的粘結(jié)。(5)澆筑快通混凝土將拌合好的混凝土混合料由運(yùn)輸車輛直接卸在修補(bǔ)區(qū)內(nèi)，并用鐵鍬攤鋪均勻，禁止使用釘耙子，以免引起混凝土離析，攤鋪的厚度應(yīng)考慮振實(shí)的影響而預(yù)留一定的高度。松鋪系數(shù)可根據(jù)試驗(yàn)確定。采用不少于2臺(tái)有效的插入式振搗器和平板式振搗器振實(shí)混凝土。先用插入式振搗器在板邊、板角全面振搗一次，同一位置不少于20s，再用平板振搗器全面振搗，振搗時(shí)應(yīng)重疊10 20cm，以不再冒泡和翻出水泥漿為止，然后用振動(dòng)梁振實(shí)、整平，振動(dòng)梁移動(dòng)的速度應(yīng)該緩慢而均勻，速度應(yīng)控制在1. 2 1. 5m/min以內(nèi)。(6)整平混凝土澆筑振搗密實(shí)后應(yīng)立即整平抹面，對(duì)不平處應(yīng)及時(shí)用人工補(bǔ)平。用木制的模板刮平并用饅刀抹平。平行于中心線移動(dòng)刮平，最好采用振動(dòng)梁縱向刮平，其形狀變化要與相鄰路面的橫斷面吻合。經(jīng)過(guò)整平的表面，包括接縫在內(nèi)，可用三米直尺檢查平整度，縱向平整度允許值3mm。修補(bǔ)區(qū)表面紋理的類型與原路面一致。(7)切縫及封縫切縫時(shí)間宜4小時(shí) 6小時(shí)。切縫深度宜為板塊的1/4厚度，寬度宜為7mm 10mm。切縫完畢后，將接縫處理干凈，待縫槽干燥后即可進(jìn)行灌縫。(8)養(yǎng)生修補(bǔ)區(qū)的混凝土壓紋后，立即用濕麻袋覆蓋或塑料薄膜覆蓋進(jìn)行養(yǎng)生，灑水保持濕潤(rùn)，也可用養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)生。對(duì)用于水泥混凝土路面快速修復(fù)用早強(qiáng)快通混凝土指標(biāo)的分析，應(yīng)著重從強(qiáng)度、 磨耗量、開(kāi)放交通時(shí)間和經(jīng)濟(jì)性能等方面考慮。上述實(shí)施例實(shí)施情況如下表所示。
權(quán)利要求
1.一種水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，包括水泥、砂、石、水組成，其特征在于還包括外加劑、礦物摻合料，其中水泥為10-20%，水為5-10%，砂為觀-32%，石為 44-48%，礦物摻合料0-1. 0%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其特征在于所述的水泥為PR42. 5水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其特征在于所述的外加劑為高效減水劑(0-0. 06% )；早強(qiáng)劑(0-0. 05% )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其特征在于其中所述的礦物摻合料由硅灰、粉煤灰單獨(dú)組成，其中硅粉的含量為0-1.0%，粉煤灰含量為 0-1. 0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其特征在于其中所述的礦物摻合料由硅灰、粉煤灰混合組成，其中硅粉的含量為0-1.0%，粉煤灰含量為 0-1. 0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其特征在于所述的粉煤灰為I級(jí)粉煤灰，所述的硅灰SiO2含量不低于90%，平均粒徑0. lum。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其特征在于所述的粉煤灰為I級(jí)粉煤灰，所述的硅灰SiA含量不低于90%，平均粒徑0. lum。
8.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其特征在于所述的高效減水劑為SF-I型。
9.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的水泥混凝土路面修復(fù)用的早強(qiáng)快通混凝土，其特征在于所述的早強(qiáng)劑為無(wú)水硫酸鈉和微硅粉的混合物，其中，微硅粉中的硅灰細(xì)度小于1 μ m的占 80%以上，平均粒徑在0. 1 0. 3 μ m，比表面積為20 ^m2/g。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種用于水泥混凝土路面快速修復(fù)用早強(qiáng)快通混凝土，包括水泥、砂、石、水組成，其特征在于還包括外加劑、礦物摻合料，其中水泥為10-20％，水為5-10％，砂為28-32％，石為44-48％，礦物摻合料0-1.0％。本發(fā)明克服現(xiàn)有的水泥混凝土路面普通養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)材料存在的早期強(qiáng)度不高、養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)、影響交通的缺點(diǎn)，以及部分快速養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)材料存在的耐久性差、工程造價(jià)高的缺點(diǎn)，而提供一種既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又滿足水泥混凝土路面耐久性要求且快速養(yǎng)護(hù)修復(fù)混凝土路面的早強(qiáng)快通混凝土。
文檔編號(hào)C04B28/00GK102167550SQ20111000976
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者付智, 劉 英, 彭鵬, 杜天玲, 潘昊宇, 王大鵬, 王稷良, 田波, 羅翥, 覃潤(rùn)浦 申請(qǐng)人:交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院