用于道路加固的灌漿料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于道路加固的灌漿料及其制備方法，所述灌漿料包含如下組分：水泥、礦粉、硅粉、減水劑和早強(qiáng)劑；所述灌漿料中還包含膨脹劑和增稠劑；各組分的重量百分含量如下：水泥30～80％；礦粉15～65％；硅粉2～5％；減水劑0.3～1％；早強(qiáng)劑0.3～5.5％；膨脹劑0～10％；增稠劑0～5％。本發(fā)明通過(guò)在水泥中添加礦粉、硅粉兩種礦物摻合料，水泥漿體的孔結(jié)構(gòu)得到了改善，兩種礦物摻合料對(duì)水泥漿體的填充與分散效果更好，能夠改善灌漿料的體積穩(wěn)定性及流動(dòng)性能，提高灌漿料的可操作性和后期強(qiáng)度；通過(guò)添加減水劑和早強(qiáng)劑，能夠保證在合理的水灰比范圍內(nèi)，漿體凝結(jié)時(shí)間可控，漿液具有較好的流動(dòng)性和早期強(qiáng)度。
【專利說(shuō)明】用于道路加固的灌漿料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑材料及其制備方法，尤其涉及一種用于道路加固的灌漿料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在對(duì)道路補(bǔ)強(qiáng)加固領(lǐng)域，注漿法由于其施工方便、技術(shù)可行、社會(huì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，在道路工程中得到了廣泛的應(yīng)用。用于道路加固的灌漿材料主要有水泥、水泥+水玻璃、水泥+粉煤灰。使用這些漿液作為灌漿料，為取得較好的施工性能，這些傳統(tǒng)灌漿液往往使用比較大的水灰比，常常為1:1甚至更大。提高漿液水灰比可使?jié){液流動(dòng)性能得以提高，但漿液的穩(wěn)定性變差，泌水分層嚴(yán)重，在灌漿壓力作用下，漿液更容易出現(xiàn)離析，并在灌漿管一端聚集，無(wú)法滲入砂土孔隙中，大大降低了漿液的可灌性。眾所周知，波特蘭水泥水化所需要的水灰比不超過(guò)0.42，水灰比越大，漿體凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)，硬化體的強(qiáng)度越低，收縮量越大，最終將導(dǎo)致漿體強(qiáng)度發(fā)展慢，耐久性差。而且，將超過(guò)水泥水化所需水量灌入路基和基層，會(huì)嚴(yán)重影響道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命，其產(chǎn)生的負(fù)面作用是不言而喻的。
[0003]因此，有必要對(duì)現(xiàn)有的灌漿料進(jìn)行改進(jìn)，提供道路加固用高性能灌漿料，滿足如下要求:I)、灌漿材料在合理的水灰比范圍內(nèi)，漿體凝結(jié)時(shí)間可控，漿液具有較好的流動(dòng)性，并且流動(dòng)性可以保持一定時(shí)間以利于施工。2)、注漿材料在壓力下具有較好的保水性能及體積穩(wěn)定性，不會(huì)離析分層。3)、漿液固化時(shí)，無(wú)收縮現(xiàn)象，固化后有一定的粘結(jié)性，能牢固地與土體、礫石及砂子等粘結(jié)。4)、漿液結(jié)石率高，結(jié)石體有一定的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，不龜裂，抗?jié)B性好。5)、針對(duì)目前日益增大的交通壓力，灌漿材料具有較高的早期強(qiáng)度，施工后可以盡快開放交通。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于道路加固的灌漿料及其制備方法，能夠保證在合理的水灰比范圍內(nèi)，漿體凝結(jié)時(shí)間可控，漿液具有較好的流動(dòng)性和早期強(qiáng)度，且能提高固化后的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種用于道路加固的灌漿料，包含如下組分:水泥、礦粉、硅粉、減水劑和早強(qiáng)劑。
[0006]上述的用于道路加固的灌漿料，其中，所述灌漿料中還包含膨脹劑和增稠劑。
[0007] 上述的用于道路加固的灌漿料，其中，所述灌漿料中各組分的重量百分含量如下:
[0008]水濕30~陳I;
礦粉15~65%;
11?2 ~5%;
減水劑0.3~1%;
早強(qiáng)劑O, 3~5.5%；
膨脹麵O~10Χ;
增稠劑O~51
[0009]上述的用于道路加固的灌漿料，其中，所述水泥為強(qiáng)度等級(jí)等于或高于42.5的硅酸鹽水泥。
[0010]上述的用于道路加固的灌漿料，其中，所述減水劑為萘系高效減水劑。
[0011]上述的用于道路加固的灌漿料，其中，所述早強(qiáng)劑為甲酸鈣或甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑。
[0012]上述的用于道路加固的灌漿料，其中，所述早強(qiáng)劑為甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑，所述甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉的重量之比為0.5:2.5:2.5。
[0013]上述的用于道路加固的 灌漿料，其中，所述膨脹劑為ZY型膨脹劑，所述增稠劑為膨潤(rùn)土或甲基羥丙基纖維素醚。
[0014]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題還提供一種上述用于道路加固的灌漿料制備方法，其中，包括如下步驟:a)按照預(yù)定用量稱取各組分原料，攪拌混合均勻后形成干粉混合料裝袋備用；b)實(shí)際施工時(shí)，將所述干粉混合料置于攪拌機(jī)中，再加入占干粉混合料總重量20%~40 %的水，攪拌均勻后進(jìn)行灌漿。
[0015]上述的用于道路加固的灌漿料制備方法，其中，所述步驟b)中的攪拌過(guò)程如下:加入水后先攪拌2分鐘，然后停止攪拌30秒后再次攪拌2分鐘。
[0016]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明提供的用于道路加固的灌漿料及其制備方法，通過(guò)在水泥中添加礦粉、硅粉兩種礦物摻合料，水泥漿體的孔結(jié)構(gòu)得到了改善，兩種礦物摻合料對(duì)水泥漿體的填充與分散效果更好，能夠改善灌漿料的體積穩(wěn)定性及流動(dòng)性能，提高灌漿料的可操作性和后期強(qiáng)度；通過(guò)添加減水劑和早強(qiáng)劑，能夠保證在合理的水灰比范圍內(nèi)，漿體凝結(jié)時(shí)間可控，漿液具有較好的流動(dòng)性和早期強(qiáng)度，且能提高固化后的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。此外，本發(fā)明通過(guò)增加膨脹劑和增稠劑，并合理選擇各組分含量，可以進(jìn)一步提升漿液的流動(dòng)性、穩(wěn)定性以及固化后的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0018]本發(fā)明提供的用于道路加固的灌漿料，其中，各組分按照重量百分比進(jìn)行如下配置:水泥30~80% ;礦粉15~65% ;硅粉2~5% ;減水劑0.3~1.0% ;早強(qiáng)劑0.3~5.5% ;膨脹劑O~10% ;增稠劑O~5%。
[0019]本發(fā)明還提供了一種上述灌漿料的制備方法，其中，包括如下步驟:按照預(yù)定用量配比稱取各組分原料，攪拌混合均勻后形成干粉混合料裝袋備用；實(shí)際施工時(shí)，將干粉混合料置于攪拌機(jī)中，加入占干粉總重量20 %~40 %的水，攪拌均勻后，即可進(jìn)行灌漿。優(yōu)選攪拌過(guò)程如下:加入水后先攪拌2分鐘，然后停止攪拌30秒后再次攪拌2分鐘，這樣攪拌得到的漿體相對(duì)于常規(guī)持續(xù)攪拌得到的漿體具有更好的流動(dòng)性。
[0020]本發(fā)明提供的道路加固用高性能灌漿料，由水泥、礦粉、硅粉、減水劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑、增稠劑組成；從而可以根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境條件，適當(dāng)調(diào)整組份配比，可以獲得所需性能。其中，所述的水泥優(yōu)選為強(qiáng)度等級(jí)等于或高于42.5的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，所述的減水劑優(yōu)選為萘系高效減水劑，所述的早強(qiáng)劑優(yōu)選為甲酸鈣或甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑，所述的膨脹劑優(yōu)選為ZY型膨脹劑，所述增稠劑優(yōu)選為膨潤(rùn)土或甲基羥丙基纖維素醚。本發(fā)明優(yōu)選采用ZY型膨脹劑和膨潤(rùn)土或甲基羥丙基纖維素醚進(jìn)行配合，可以較為方便地調(diào)節(jié)灌漿料的粘稠度，從而使得漿體具有更好的流動(dòng)性。試驗(yàn)方法均參照《公路路基與基層地聚合物注漿加固技術(shù)規(guī)程》(SZ-G-B04-2007)進(jìn)行。具體優(yōu)點(diǎn)如下:
[0021]I)施工性能優(yōu)越:本發(fā)明提供的道路加固用高性能灌漿料，通過(guò)在水泥中添加礦粉、硅粉兩種礦物摻合料，水泥漿體的孔結(jié)構(gòu)得到了改善，兩種礦物摻合料對(duì)水泥漿體的填充與分散效果更好，能夠改善灌漿料的體積穩(wěn)定性及流動(dòng)性能，提高灌漿料的可操作性和后期強(qiáng)度；其在水灰比0.20~0.40范圍內(nèi)，水灰比水帶較寬，施工現(xiàn)場(chǎng)比較容易控制漿液質(zhì)量。漿體凝結(jié)時(shí)間可控，且具有較好的流動(dòng)性，1.5小時(shí)內(nèi)的流動(dòng)度基本保持在16s~30s，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)施工證明，即使流動(dòng)度為30s，該材料仍然具有較好的施工性能和可灌性。
[0022]2)早強(qiáng):本發(fā)明提供的道路加固用高性能灌漿料，通過(guò)添加早強(qiáng)劑，特別是優(yōu)選使用甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑，所述甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉的重量之比優(yōu)選為0.5:2.5:2.5，其Id強(qiáng)度可達(dá)30.0MPa以上，使道路灌漿后養(yǎng)護(hù)I天即可開放交通，大大緩解交通壓力，具有很好的社會(huì)效益。
[0023]3)高強(qiáng):本發(fā)明提供的道路加固用高性能灌漿料，后期強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng)，28d抗壓強(qiáng)度可達(dá) 70.0MPa ~90.0MPa0
[0024]4)無(wú)收縮性:本發(fā)明提供的道路加固用高性能灌漿料，選用ZY型膨脹劑，并設(shè)當(dāng)增加膨潤(rùn)土或甲基羥丙基纖維素醚作為增稠劑，其膨脹率0.0~0.01%，符合道路加固對(duì)于無(wú)收縮灌漿的要求。
[0025]5)穩(wěn)定性好:本發(fā)明提供的道路加固用高性能灌漿料，24h內(nèi)不泌水分層。
[0026]6)適應(yīng)環(huán)境溫度較好:本發(fā)明提供的道路加固用高性能灌漿料能工作在很廣的溫度范圍內(nèi)，能滿足在常溫及通常季節(jié)性溫度環(huán)境下施工。
[0027]對(duì)比例
[0028]該對(duì)比例選取道路注漿加固工程中常見的配比:
[0029]42.5普通硅酸鹽水泥94.4%
[0030]萘系高效減水劑0.6%
[0031]膨脹劑5%
[0032]按重量百分比上述原料共混均勻后，加干混料40%水?dāng)嚢韬鬁y(cè)試相關(guān)性能發(fā)現(xiàn):加水?dāng)嚢杞Y(jié)束后流動(dòng)度為30s，30分鐘內(nèi)的流動(dòng)度每五分鐘測(cè)試一次，均保持在30s以內(nèi)，但是35分鐘后流動(dòng)度大于30s，逐漸失去流動(dòng)性能，漿液的可灌性較差；3h漿體出現(xiàn)較嚴(yán)重離析分層現(xiàn)象，測(cè)試泌水率高達(dá)I %，28d膨脹率為-0.01 % (收縮)，Id抗壓強(qiáng)度為
11.68MPa，28d 抗壓強(qiáng)度為 48.8MPa。[0033]實(shí)施例1
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種用于道路加固的灌漿料，其特征在于，包含如下組分:水泥、礦粉、硅粉、減水劑和早強(qiáng)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的用于道路加固的灌漿料，其特征在于，所述灌漿料中還包含膨脹劑和增稠劑。
3.如權(quán)利要求2所述的用于道路加固的灌漿料，其特征在于，所述灌漿料中各組分的重量百分含量如下:
4.如權(quán)利要求1所述的用于道路加固的灌漿料，其特征在于，所述水泥為強(qiáng)度等級(jí)等于或高于42.5的硅酸鹽水泥。
5.如權(quán)利要求1所述的用于道路加固的灌漿料，其特征在于，所述減水劑為萘系高效減水劑。
6.如權(quán)利要求1所述的用于道路加固的灌漿料，其特征在于，所述早強(qiáng)劑為甲酸鈣或甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑。
7.如權(quán)利要求1所述的用于道路加固的灌漿料，其特征在于，所述早強(qiáng)劑為甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復(fù)合早強(qiáng)劑，所述甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉的重量之比為0.5:2.5:2.5。
8.如權(quán)利要求2所述的用于道路加固的灌漿料，其特征在于，所述膨脹劑為ZY型膨脹劑，所述增稠劑為膨潤(rùn)土或甲基羥丙基纖維素醚。
9.一種如權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的用于道路加固的灌漿料制備方法，其特征在于，包括如下步驟: a)按照預(yù)定用量稱取各組分原料，攪拌混合均勻后形成干粉混合料裝袋備用； b)實(shí)際施工時(shí)，將所述干粉混合料置于攪拌機(jī)中，再加入占干粉混合料總重量20%~40 %的水，攪拌均勻后進(jìn)行灌漿。
10.如權(quán)利要求9所述的用于道路加固的灌漿料制備方法，其特征在于，所述步驟b)中的攪拌過(guò)程如下:加入水后先攪拌2分鐘，然后停止攪拌30秒后再次攪拌2分鐘。
【文檔編號(hào)】C04B28/04GK103951353SQ201410185159
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】季曉麗 申請(qǐng)人:上海力陽(yáng)道路加固科技有限公司