水泥混凝土路面翻新材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域，特別是指一種水泥混凝土路面翻新材料，本發(fā)明還提出了上述水泥混凝土路面翻新材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥混凝土路面具有承載能力大、穩(wěn)定性好、使用壽命長、日常養(yǎng)護費用少等優(yōu)點，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于飛機場跑道、高速公路、干線公路、城市道路、廠礦道路以及停車站場、隧道內(nèi)路面和過水路面。然后其維修時間長、成本高、行車舒適性差、噪音大和易揚塵等缺點，越來越不能適應(yīng)于現(xiàn)代道路發(fā)展需要。目前，水泥混凝土道路路面面層進行翻新改造時，整體清除原有面層的工程量大，且造成大量建筑垃圾以及環(huán)境污染。在水泥混凝土路面的翻新改造工程中，針對上述存在的問題，需要提出一種具有快速成形、節(jié)能環(huán)保以及能較大減少建筑垃圾的水泥混凝土路面翻新材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一個目的在于解決現(xiàn)有水泥混凝土道路面層進行翻新改造時存在的問題，提出一種水泥混凝土路面翻新材料，具有耗時少以及節(jié)能環(huán)保的特點，并且可減少路面翻新改造中建筑廢物產(chǎn)生。
[0004]本發(fā)明的第二個目的在于提出了上述水泥混凝土路面翻新材料的制備方法。
[0005]本發(fā)明的第一個目的采用以下技術(shù)方案:
一種水泥混凝土路面翻新材料，它的配方組成包括:50~500份的普通硅酸鹽水泥、50-450份的硫鋁酸鹽水泥、180~600份的中砂、30~80份的可再分散乳膠粉、1.5-7份的消泡劑、1~5份的酒石酸、1.5-7份的有機硅憎水劑、0.5-3.5份的纖維素醚、15~180份的粉煤灰以及20~150份的礦渣粉。
[0006]進一步地，所述翻新材料還包括10~60份的無水石膏。
[0007]進一步地，所述翻新材料還包括2~20份的PVA纖維、1~5份的方綸纖維、1.5-5份碳纖維以及1.5-5份的鋼纖維。
[0008]進一步地，所述翻新材料還包括0.4-6份的聚羧酸減水劑。
[0009]進一步地，所述翻新材料還包括0.6-2份的碳酸鋰。
[0010]進一步地，所述可再分散乳膠粉為丙烯酸可再分散乳膠粉和/或EVA可再分散乳膠粉。
[0011]進一步地，所述普通硅酸鹽水泥為P.II 52.5R型硅酸鹽水泥。
[0012]進一步地，所述硫鋁酸鹽水泥為42.5#型硫鋁酸鹽水泥。
[0013]進一步地，所述纖維素醚為羥丙基甲基纖維素。
[0014]本發(fā)明的第二個發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實:
一種水泥混凝土路面翻新材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)取普通硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、無水石膏、中砂、可再分散乳膠粉、消泡劑、酒石酸、聚羧酸減水劑、憎水劑、纖維素醚、粉煤灰、碳酸鋰以及礦渣粉用無重力攪拌機攪拌20-30分鐘；
(2)將上述(I)中所取得的混合物與PVA纖維、方綸纖維以及碳纖維加入無重力攪拌機攪拌2~8分鐘即可的成品。
[0015]本發(fā)明制備的產(chǎn)品使用的溫度為5~50°C，使用時用水量為為固化物份量的I7-20%ο
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果為:本發(fā)明的路面翻新材料既具有高分子材料的粘接性，又具有無機材料耐久性；其抗壓、抗?jié)B、抗腐蝕，固化迅速，粘結(jié)力強；有很好的保水性能、耐磨耐堿。同時，本發(fā)明的修補材料可專門針對水泥混凝土路面的麻面、空鼓、起皮、脫殼、裂縫、漏筋、破損等進行及時修補，并且使用時其操作簡便，無毒無害，是一種環(huán)保產(chǎn)品。此外，本發(fā)明的翻新材料對很多路面的修補帶有永久性，施工方便，無需開挖，節(jié)省了大量的施工費和材料費，杜絕和延緩了道路病害的擴散和蔓延，延長了道路使用壽命、建造廢物較少。
[0017]使用本發(fā)明，4~48小時即可通車，省時省力，利國利民。
【具體實施方式】
[0018]為讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更加清晰直觀的了解本發(fā)明，下面將對本發(fā)明作進一步的說明。
[0019]以下先對本發(fā)明的修補材料所含有的各成分進行說明。
[0020]<硅酸鹽水泥>
硅酸鹽水泥，國際上統(tǒng)稱為波特蘭水泥，是一種水硬性膠凝材料，其主要成分為硅酸鈣。
[0021]硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱為I型硅酸鹽水泥，代號P.I ;摻加不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱為II型硅酸鹽水泥，代號P.Ho 硅酸鹽水泥的強度等級分為 32.5,32.5R、42.5,42.5R、52.5,52.5R、62.5,62.5R 六個等級。本發(fā)明的實施例中優(yōu)選采用硅酸鹽水泥中的P*II52.5R型，S卩II型硅酸鹽水泥中強度為52.5R的水泥。
[0022]硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化快，早期強度及后期強度高，抗凍性好，耐磨性好，但耐腐蝕性差，耐熱性差，因此需要搭配其他一些材料使用，本發(fā)明實施例中硅酸鹽水泥能夠為本發(fā)明的修補材料提供一定的抗折抗壓強度。
[0023]<硫鋁酸鹽水泥>
硫鋁酸鹽水泥主要是以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物組成的新型水泥，其具有較高的早期強度，并且有不斷增長的后期強度。同時，其具有滿足使用要求的凝結(jié)時間，抗凍性能高，耐蝕性能、抗?jié)B性能強，耐久性較好。
[0024]本發(fā)明所使用的硫鋁酸鹽水泥采用42.5#型硫鋁酸鹽水泥，能夠為本發(fā)明的修補材料提供一定的早期抗折抗壓強度。
[0025]〈無水石膏〉
無水石膏在水泥中的作用主要有提高水泥早期強度、作為礦渣水泥的激發(fā)劑，抵消早期收縮、調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間、用作礦化劑。
[0026]〈中砂〉
砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬钠骄旨?xì)程度。通常有粗砂、中砂、細(xì)砂之分。砂的顆粒級配是指砂子大小顆粒的搭配比例。同樣粗細(xì)的砂搭配在一起，砂間空隙最大，而兩種粒徑的砂搭配起來，空隙有所減小，三種粒徑的砂搭配，空隙最小。由此可見，砂子的空隙率取決于砂料各級粒徑的搭配程度。級配好的砂子，不僅可以節(jié)省水泥，還提高了混凝土和砂漿的密實度及強度。砂的粗細(xì)用細(xì)度模數(shù)Mx表示，粗砂Mx=3.7-3.1，中砂Mx=3.0-2.3，細(xì)砂Mx=2.2-1.6。細(xì)度模數(shù)越大，表示砂越粗。根據(jù)細(xì)度模數(shù)大小范圍，把砂劃分為粗砂、中砂、細(xì)砂、特細(xì)砂。
[0027]<可再分散乳膠粉>
可再分散乳膠粉是一種水溶性可再分散粉末，為乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物，丙烯酸共聚物等等，以聚乙烯醇作為保護膠體?？稍俜稚⑷槟z粉具有高粘結(jié)能力和獨特的性能，如:抗水性、施工性及隔熱性等，還具有極突出的粘結(jié)強度，能提高砂漿的柔性并有較長之開放時間，能夠賦予砂漿優(yōu)良的耐堿性，改善砂漿的粘附性、粘合性、抗折強度、防水性、可塑性、耐磨性能和施工性。
[0028]本發(fā)明實施例中優(yōu)選采用丙烯酸可再分散乳膠粉，能夠增加材料的粘貼性、韌性、耐磨性，改善內(nèi)聚力，提高變形能力和施工性。
[0029]<酒石酸>
酒石酸，即2，3-二羥基丁二酸，在本發(fā)明的修補材料中，其用作緩凝劑，其質(zhì)量范圍l~5kg，通過含有該含量范圍的酒石酸，能夠減慢水化集中放熱時間，提供前期施工性。
[0030]<碳酸鋰>
碳酸鋰是一種無色單斜晶系結(jié)晶體或白色粉末，其質(zhì)量范圍為1.3-1.5kg，通過采用該含量范圍，能夠提高本發(fā)明修補材料的凝結(jié)早期強度。
[0031]〈纖維〉
纖維能提高材料的韌性、抗折抗壓強度，減少收縮，抗沖擊阻裂、耐磨耐老化功能。本發(fā)明中采用聚乙烯醇纖維(pva纖維)、方綸纖維和碳纖維搭配使用，三者用量分別為2~20kg的PVA纖維、l~5kg的方綸纖維、1.5kg的碳纖維。
[0032]其中，聚乙烯醇纖維能耐水泥的堿性，且與水泥的粘結(jié)性和親合性好，在本發(fā)明中其可增加材料的強度，使其耐磨耐老化；方綸纖維是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能，其強度是鋼絲的5~6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期；碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料，在本發(fā)明中搭配使用碳纖維，可以增加材料的強度，提高抗折抗壓性能；鋼纖維混凝土具有良好的材料性能，與普通混凝土相比，其抗壓強度提高2?20% ;彎拉強度提高20?50% ;劈裂抗拉強度提高20?40% ;耐磨性能提高40%左右，其物理力理性能完全可以滿足城市道路工程及檢查井蓋等配套構(gòu)件需求技術(shù)指標(biāo)。鋼纖維粗糙而潔凈的表面，能與混凝土中的水泥漿體牢固的結(jié)合，這是銑削鋼纖維提高混凝土各種性能的根本原因。四者結(jié)合使用可以進一步提高材料的韌性，使其耐磨耐老化性能增強。
[0033]<纖維素醚> 纖維素醚是一種由纖維素制成的具有醚結(jié)構(gòu)的高分子化合物。纖維素經(jīng)醚化后則能溶于水、稀堿溶液和有機溶劑，并具有熱塑性。根據(jù)取代基的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類，纖維素醚可分為陰離子、陽離子和非離子型醚類。隨所用醚