一种快凝快硬早高强路面修补材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种快凝快硬早高强路面修补材料，按质量份数计由以下成分制得：普通硅酸盐水泥2.4～33.7份，快硬硫铝酸盐水泥9.6～38.4份，矿粉0～10.8份，粉煤灰0～7.1份，可分散乳胶粉0.2～0.5份，改性纤维0.2～0.5份，减水剂1.1～1.4份，水11.1～12.3份，砂37.9～38.6份；本发明专利技术还公开了一种制备上述快凝快硬早高强路面修补材料的方法，该方法将部分原料搅拌后加入水及减水剂，再加入改性纤维搅拌得到快凝快硬早高强路面修补材料。本发明专利技术综合各成分优点的同时弥补各自的不足，实现了快凝快硬和高强度，满足了路面快速修补的需求；本发明专利技术的制备工艺简单，实现了快速施工。实现了快速施工。

【技术实现步骤摘要】
一种快凝快硬早高强路面修补材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种快凝快硬早高强路面修补材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着国民经济的快速发展，我国交通事业取得了突飞猛进的发展，截至2019年末，全国公路总里程达501.25万公里，比2018年增加16.60万公里。其中，水泥混凝土路面因其具有力学强度高、承载能力强、耐久性好、经济性良好等优点，在我国的路面结构中占据重要地位。然而，随着使用时间的延长，路面长期暴露在自然环境中，遭受日晒雨淋及行车冲击，导致路面产生不同程度损坏，主要包括轻裂缝、沉陷、错台、露骨、麻面、剥落、坑洞等。对这些损坏放任不管或拆除重建，都将会造成安全隐患或人力、物力、财力的巨大损失，因此，混凝土路面修补材料的开发与研究具有良好的社会意义和广泛的应用前景。
[0003]混凝土路面修补材料应具有快硬早强、低收缩、微膨胀、流动性和粘聚性好、耐磨、后期性能稳定等特点。目前市场上常用的修补材料包括以下几种：快硬硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，快硬硫铝酸盐和氟铝酸盐水泥，磷酸镁水泥等。快硬硅酸盐水泥早期强度不高且后期收缩大；铝酸盐水泥成本较高、水化产物不稳定易发生晶型转变导致后期强度会倒缩；快硬硫铝酸盐和氟铝酸盐水泥凝结时间不易控制，且后期强度往往会倒缩；磷酸镁水泥存在耐水性差的问题，均无法满足路面快速修补的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种快凝快硬早高强路面修补材料。该路面修补材料采用普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰和矿粉复掺作为胶凝材料并发挥各自优点，结合粉煤灰和矿粉作为矿物掺合料提供强度，综合各成分优点的同时弥补各自的不足，在实现快凝快硬的前提下，保证了路面修补材料早期的高强度及后期强度的稳定增长，满足了路面快速修补的需求。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，按质量份数计由以下成分制得：普通硅酸盐水泥2.4～33.7份，快硬硫铝酸盐水泥9.6～38.4份，矿粉0～10.8份，粉煤灰0～7.1份，可分散乳胶粉0.2～0.5份，改性纤维0.2～0.5份，减水剂1.1～1.4份，水11.1～12.3份，砂37.9～38.6份。
[0006]本专利技术的路面修补材料采用普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰和矿粉复掺作为胶凝材料，充分发挥了普通硅酸盐水泥力学性能优良、成本廉价、抗碳化性能好的特性，以及硫铝酸盐水泥凝结硬化快、早期强度高、低碱度、微膨胀性及抗渗抗冻性良好的特性，并结合粉煤灰和矿粉作为矿物掺合料参与二次水化提供强度，上述各种胶凝材料的混合使用时通过控制各自的掺量，发挥各自优点的同时弥补各自的不足，在实现快凝快硬的前提下，保证了路面修补材料早期的高强度及后期强度的稳定增长，满足了路面快速修补的需求；同时，本专利技术的路面修补材料中加入可分散乳胶粉，有效提高了路面修补材料的
耐磨性能以及与旧混凝土的界面粘结强度，增强了路面修补和使用性能；此外，本专利技术通过加入改性纤维，克服了传统纤维表面光滑、亲水性差、表面不含活性基团的特点，以及纤维在水泥砂浆中分散性差与基体粘结不紧密的缺点，改善了纤维在水泥基体中的分散性，提高了与水泥砂浆的粘结性，有效减少水泥基路面修补材料的收缩变形，提高水泥基路面修补材料的抗拉强度，从而提高了路面修补材料的耐久性、抗开裂性能及弯曲强度，进而增强路面修补和使用性能。
[0007]上述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，按质量份数计由以下成分制得：普通硅酸盐水泥4.8～33.7份，快硬硫铝酸盐水泥19.3～38.4份，矿粉0～7.1份，粉煤灰2.4～4.8份，可分散乳胶粉0.2～0.5份，改性纤维0.2～0.5份，减水剂1.2～1.4份，水11.4～12.3份，砂38.3～38.6份。
[0008]上述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，按质量份数计由以下成分制得：普通硅酸盐水泥4.8份，快硬硫铝酸盐水泥38.4份，粉煤灰4.8份，可分散乳胶粉0.5份，改性纤维0.5份，减水剂1.2份，水11.5份，砂38.4份。
[0009]上述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥为P
·
O 42.5级，比表面积为340m2·
kg
‑1～350m2·
kg
‑1；所述快硬硫铝酸盐水泥为CSA 42.5级，比表面积为355m2·
kg
‑1～360m2·
kg
‑1。本专利技术采用实际工程应用中最为常见的P
·
O 42.5级普通硅酸盐水泥和CSA 42.5级快硬硫铝酸盐水泥为原料，提高了本专利技术路面修补材料的实用性，降低了原料成本。
[0010]上述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，所述矿粉为S95级粒化高炉矿渣粉，7d活性指数大于74％，28d活性指数大于96％；所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，细度小于15％，烧失量小于8％。该优选矿粉的比表面积、流动度比和活性指数等指标适中，既满足了配制路面修补材料砂浆的要求，又降低了成本；该优选Ⅱ级粉煤灰中游离氧化钙的含量较低，使得路面修补材料砂浆具有良好的体积稳定性，且Ⅱ级优质粉煤灰具有良好的玻璃体形状，从而产生更好的滚珠效应，进一步改善了砂浆拌合物的流动性。
[0011]上述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，所述可分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉和丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉中的一种或两种以上。
[0012]上述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，所述改性纤维的制备过程为：在60℃条件下将聚丙烯纤维放入硅烷偶联剂溶液中处理12h，然后采用去离子水洗涤，过滤后放置于60℃的真空烘箱中干燥8h，再冷却至室温，并放入干燥皿中干燥至恒重，得到改性聚丙烯纤维，其中，硅烷偶联剂溶液由去离子水、无水乙醇、硅烷偶联剂按照1:9:X的质量比进行超声波混合配制而成，X的取值为3，4或5，硅烷偶联剂为KH
‑
550型或KH
‑
570型；所述改性纤维包括长度为4mm～6mm的短纤维和10mm～12mm的长纤维，其中，短纤维与长纤维的质量比为1:1。
[0013]聚丙烯纤维PP因其力学性能、耐热性能和化学稳定性好，并且制作工艺简单和价格低廉等优点在工程中广泛应用，在混凝土中掺入PP纤维混凝土能有效防止和抑制混凝土的收缩和裂缝；但是，在应用过程中发现PP纤维表面光滑、亲水性差且分子链上缺少活性官能团，PP纤维在砂浆中不易分散，PP纤维与水泥基基体的粘结性差等，因此，本专利技术采用硅烷偶联剂处理后的聚丙烯纤维PP作为改性纤维进行添加，通过硅烷偶联剂改性使得聚丙烯
纤维的润湿性提高，从而与水泥砂浆的粘结性和分散性且亲水性提高，改善了改性纤维在水泥基体中的分散性，提高了与水泥砂浆的粘结性，使得纤维在水泥基体中更好地发挥阻裂、增强和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，按质量份数计由以下成分制得：普通硅酸盐水泥2.4～33.7份，快硬硫铝酸盐水泥9.6～38.4份，矿粉0～10.8份，粉煤灰0～7.1份，可分散乳胶粉0.2～0.5份，改性纤维0.2～0.5份，减水剂1.1～1.4份，水11.1～12.3份，砂37.9～38.6份。2.根据权利要求1所述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，按质量份数计由以下成分制得：普通硅酸盐水泥4.8～33.7份，快硬硫铝酸盐水泥19.3～38.4份，矿粉0～7.1份，粉煤灰2.4～4.8份，可分散乳胶粉0.2～0.5份，改性纤维0.2～0.5份，减水剂1.2～1.4份，水11.4～12.3份，砂38.3～38.6份。3.根据权利要求1所述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，按质量份数计由以下成分制得：普通硅酸盐水泥4.8份，快硬硫铝酸盐水泥38.4份，粉煤灰4.8份，可分散乳胶粉0.5份，改性纤维0.5份，减水剂1.2份，水11.5份，砂38.4份。4.根据权利要求1所述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥为P
·
O 42.5级，比表面积为340m2·
kg
‑1～350m2·
kg
‑1；所述快硬硫铝酸盐水泥为CSA 42.5级，比表面积为355m2·
kg
‑1～360m2·
kg
‑1。5.根据权利要求1所述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，所述矿粉为S95级粒化高炉矿渣粉，7d活性指数大于74％，28d活性指数大于96％；所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，细度小于15％，烧失量小于8％。6.根据权利要求1所述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在于，所述可分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉和丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉中的一种或两种以上。7.根据权利要求1所述的一种快凝快硬早高强路面修补材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武锁，任双倩，宋心，赵世冉，王欢，袁倩男，
申请(专利权)人：陕西秦汉恒盛新型建材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：