用于道路加固的灌漿料及其制備方法
【專利摘要】本發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％；早強劑0.3～5.5％；膨脹劑0～10％；增稠劑0～5％。本發明通過在水泥中添加礦粉、硅粉兩種礦物摻合料，水泥漿體的孔結構得到了改善，兩種礦物摻合料對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定性及流動性能，提高灌漿料的可操作性和后期強度；通過添加減水劑和早強劑，能夠保證在合理的水灰比范圍內，漿體凝結時間可控，漿液具有較好的流動性和早期強度。
【專利說明】用于道路加固的灌漿料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發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】
[0002]近年來，在對道路補強加固領域，注漿法由于其施工方便、技術可行、社會效益好等優點，在道路工程中得到了廣泛的應用。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漿液流動性能得以提高，但漿液的穩定性變差，泌水分層嚴重，在灌漿壓力作用下，漿液更容易出現離析，并在灌漿管一端聚集，無法滲入砂土孔隙中，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0.42，水灰比越大，漿體凝結時間越長，硬化體的強度越低，收縮量越大，最終將導致漿體強度發展慢，耐久性差。而且，將超過水泥水化所需水量灌入路基和基層，會嚴重影響道路結構穩定性和使用壽命，其產生的負面作用是不言而喻的。
[0003]因此，有必要對現有的灌漿料進行改進，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，漿體凝結時間可控，漿液具有較好的流動性，并且流動性可以保持一定時間以利于施工。2)、注漿材料在壓力下具有較好的保水性能及體積穩定性，不會離析分層。3)、漿液固化時，無收縮現象，固化后有一定的粘結性，能牢固地與土體、礫石及砂子等粘結。4)、漿液結石率高，結石體有一定的抗壓強度和抗拉強度，不龜裂，抗滲性好。5)、針對目前日益增大的交通壓力，灌漿材料具有較高的早期強度，施工后可以盡快開放交通。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問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，漿體凝結時間可控，漿液具有較好的流動性和早期強度，且能提高固化后的抗壓強度和抗拉強度。
[0005]本發明為解決上述技術問題而采用的技術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，所述水泥為強度等級等于或高于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，所述早強劑為甲酸鈣或甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復合早強劑。
[0012]上述的用于道路加固的灌漿料，其中，所述早強劑為甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復合早強劑，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，所述增稠劑為膨潤土或甲基羥丙基纖維素醚。
[0014]本發明為解決上述技術問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)實際施工時，將所述干粉混合料置于攪拌機中，再加入占干粉混合料總重量20%~40 %的水，攪拌均勻后進行灌漿。
[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]本發明對比現有技術有如下的有益效果:本發明提供的用于道路加固的灌漿料及其制備方法，通過在水泥中添加礦粉、硅粉兩種礦物摻合料，水泥漿體的孔結構得到了改善，兩種礦物摻合料對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定性及流動性能，提高灌漿料的可操作性和后期強度；通過添加減水劑和早強劑，能夠保證在合理的水灰比范圍內，漿體凝結時間可控，漿液具有較好的流動性和早期強度，且能提高固化后的抗壓強度和抗拉強度。此外，本發明通過增加膨脹劑和增稠劑，并合理選擇各組分含量，可以進一步提升漿液的流動性、穩定性以及固化后的抗壓強度和抗拉強度。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例對本發明作進一步的描述。
[0018]本發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% ;早強劑0.3~5.5% ;膨脹劑O~10% ;增稠劑O~5%。
[0019]本發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；實際施工時，將干粉混合料置于攪拌機中，加入占干粉總重量20 %~40 %的水，攪拌均勻后，即可進行灌漿。優選攪拌過程如下: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于常規持續攪拌得到的漿體具有更好的流動性。
[0020]本發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、早強劑、膨脹劑、增稠劑組成；從而可以根據應用的環境條件，適當調整組份配比，可以獲得所需性能。其中，所述的水泥優選為強度等級等于或高于42.5的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，所述的減水劑優選為萘系高效減水劑，所述的早強劑優選為甲酸鈣或甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復合早強劑，所述的膨脹劑優選為ZY型膨脹劑，所述增稠劑優選為膨潤土或甲基羥丙基纖維素醚。本發明優選采用ZY型膨脹劑和膨潤土或甲基羥丙基纖維素醚進行配合，可以較為方便地調節灌漿料的粘稠度，從而使得漿體具有更好的流動性。試驗方法均參照《公路路基與基層地聚合物注漿加固技術規程》(SZ-G-B04-2007)進行。具體優點如下:
[0021]I)施工性能優越:本發明提供的道路加固用高性能灌漿料，通過在水泥中添加礦粉、硅粉兩種礦物摻合料，水泥漿體的孔結構得到了改善，兩種礦物摻合料對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定性及流動性能，提高灌漿料的可操作性和后期強度；其在水灰比0.20~0.40范圍內，水灰比水帶較寬，施工現場比較容易控制漿液質量。漿體凝結時間可控，且具有較好的流動性，1.5小時內的流動度基本保持在16s~30s，經現場施工證明，即使流動度為30s，該材料仍然具有較好的施工性能和可灌性。
[0022]2)早強:本發明提供的道路加固用高性能灌漿料，通過添加早強劑，特別是優選使用甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復合早強劑，所述甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉的重量之比優選為0.5:2.5:2.5，其Id強度可達30.0MPa以上，使道路灌漿后養護I天即可開放交通，大大緩解交通壓力，具有很好的社會效益。
[0023]3)高強:本發明提供的道路加固用高性能灌漿料，后期強度持續增長，28d抗壓強度可達 70.0MPa ~90.0MPa0
[0024]4)無收縮性:本發明提供的道路加固用高性能灌漿料，選用ZY型膨脹劑，并設當增加膨潤土或甲基羥丙基纖維素醚作為增稠劑，其膨脹率0.0~0.01%，符合道路加固對于無收縮灌漿的要求。
[0025]5)穩定性好:本發明提供的道路加固用高性能灌漿料，24h內不泌水分層。
[0026]6)適應環境溫度較好:本發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，能滿足在常溫及通常季節性溫度環境下施工。
[0027]對比例
[0028]該對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%水攪拌后測試相關性能發現:加水攪拌結束后流動度為30s，30分鐘內的流動度每五分鐘測試一次，均保持在30s以內，但是35分鐘后流動度大于30s，逐漸失去流動性能，漿液的可灌性較差；3h漿體出現較嚴重離析分層現象，測試泌水率高達I %，28d膨脹率為-0.01 % (收縮)，Id抗壓強度為
11.68MPa，28d 抗壓強度為 48.8MPa。[0033]實施例1
[0034]
【權利要求】
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、減水劑和早強劑。
2.如權利要求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，所述水泥為強度等級等于或高于42.5的硅酸鹽水泥。
5.如權利要求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，所述早強劑為甲酸鈣或甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復合早強劑。
7.如權利要求1所述的用于道路加固的灌漿料，其特征在于，所述早強劑為甲酸鈣、脫硫石膏和亞硝酸鈉復合早強劑，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，所述增稠劑為膨潤土或甲基羥丙基纖維素醚。
9.一種如權利要求1~8任一項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)實際施工時，將所述干粉混合料置于攪拌機中，再加入占干粉混合料總重量20%~40 %的水，攪拌均勻后進行灌漿。
10.如權利要求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】C04B28/04GK103951353SQ201410185159
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】季曉麗 申請人:上海力陽道路加固科技有限公司