首页 > 化学装置 专利正文
自流平修补砂浆粉料、自流平修补砂浆及其制备方法和施工工艺与流程

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

自流平修补砂浆粉料、自流平修补砂浆及其制备方法和施工工艺与流程
0.04
ꢀ‑‑
0.03%;拉伸粘结强度范围为1.41-1.52mpa;耐磨性范围为0.17-0.19g;1d抗压强度范围为30.7-31.1mpa;3d抗压强度范围为41.3-43.6mpa;28d抗压强度范围为56.6-58.1mpa; 1d抗折强度范围为5.0-5.2mpa;3d抗折强度范围为7.0-7.1mpa;28d抗折强度范围为8.0-8.5 mpa;通过上述数据能够看出,通过自流平修补砂浆粉料中各原料之间的协同作用,使得制备得到的自流平修补砂浆的性能得到提高,从而增大了自流平修补砂浆的应用范围,符合市场需求。
9.在本技术中,通过加入可再分散乳胶粉,使得自流平修补砂浆的拉伸粘结强度显著增强。随着可再分散乳胶粉的加入,自流平修补砂浆的粘度增大,适量的可再分散乳胶粉能够形成连续的高分子薄膜,从而在自流平修补砂浆中形成无机与有机粘结剂的框架体系,增强了自流平修补砂浆的内聚力,从而增强了自流平修补砂浆的拉伸粘结强度;且,可再分散乳胶粉协同硅灰、细骨料,使得自流平修补砂浆具有高抗压强度和抗折强度。
10.此外,在本技术中,乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物中的一种或几种均能够有效提高自流平修补砂浆的拉伸粘结强度。
11.可选的,所述水泥为52.5级硅酸盐水泥;所述硅灰的级别为sf93或sf96;所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
12.通过采用上述技术方案,52.5级硅酸盐水泥具有较高的抗压强度,使得自流平修补砂浆的抗压强度增大;sf93或sf96级别的硅灰能够使得自流平修补砂浆的抗压强度、抗折强度、耐磨性得到显著提高;聚羧酸系高性能减水剂的减水率能够达到25-45%,从而增强水泥的分散性,减少单位用水量。
13.可选的,所述消泡剂为硅油类、聚醚类、高碳醇中的一种或几种;所述细骨料为天然河沙、石英砂中的一种,所述细骨料粒径为1-4mm,细度模数为2.3-3.0,含水量为0.1-0.3%,含泥量为0.3-2%。
14.通过采用上述技术方案,粒径为1-4mm,细度模数为2.3-3.0,含水量为0.1-0.3%,含泥量为0.3-2%的天然河沙、石英砂能够有效增强自流平修补砂浆的抗压强度、抗折强度,并且能够降低其尺寸变化率。
15.可选的,所述膨胀剂为硫铝酸盐熟料型膨胀剂、氧化钙型膨胀剂中的一种或几种。
16.通过采用上述技术方案,膨胀剂简单、易得,且能够降低自流平修补砂浆的尺寸变化率。
17.可选的,所述自流平修补砂浆粉料的原料中还包括0.1-0.8重量份的二硫化钼。
18.通过采用上述技术方案,能够有效增强自流平修补砂浆的耐磨性。
19.可选的,所述自流平修补砂浆粉料的原料中还包括0.05-0.1重量份的纤维,所述纤维为木质素纤维、蛋白质纤维中的一种或几种。
20.通过采用上述技术方案,使得自流平修补砂浆的抗压强度、抗折强度得到进一步提升,增大了其应用范围。
21.可选的,所述纤维为木质素纤维和蛋白质纤维的混合物,且木质素纤维和蛋白质纤维的质量比为2-3:1。
22.通过采用上述技术方案,相比于仅添加木质素纤维或蛋白质纤维,使得自流平修补砂浆的抗压强度、抗折强度得到进一步提高。
23.第二方面,本技术提供一种自流平修补砂浆,采用如下技术方案:
自流平修补砂浆,所述自流平修补砂浆包括上述的自流平修补砂浆粉料,还包括水,水与自流平修补砂浆粉料质量比为0.08-0.18%:1。
24.通过采用上述技术方案,使得自流平修补砂浆的流动度大,同时具有高抗压强度、高抗折强度、高拉伸粘结强度。
25.第三方面,本技术提供一种自流平修补砂浆的制备方法,采用如下技术方案:自流平修补砂浆的制备方法,包括以下步骤:将水、自流平修补砂浆粉料搅拌3-5min,静止50-70s后,再次搅拌2-3min,得到自流平修补砂浆。
26.通过采用上述技术方案,使得自流平修补砂浆的制备步骤简单,制备得到的自流平修补砂浆稳定性高。
27.第四方面,本技术提供一种自流平修补砂浆的施工工艺,采用如下技术方案:自流平修补砂浆的施工工艺,包括以下步骤:步骤1):确定公路表面破除深度,公路为混凝土公路;步骤2):对公路表面的修补部位进行标识,对破损部位进行破除;步骤3):对公路表面进行清洗,除去浮灰及松动颗粒,检测公路的饱和吸水量,向公路表面均匀浇水,浇水量为公路的饱和吸水量;步骤4):自流平修补砂浆的摊铺;步骤5):初次抹平;步骤6):对修复部位覆盖处理1-3h;步骤7):表面精抹;步骤8):压痕或切缝;步骤9):对修复部位进行养护,时间为24-96h。
28.通过采用上述技术方案,使得自流平修补砂浆的施工工艺容易操作,并且能够使修复路表具有高平整度、高抗滑构造深度。
29.综上所述,本技术具有至少以下有益效果:1.本技术的自流平修补砂浆粉料,通过加入可再分散乳胶粉,使得由自流平修补砂浆粉料制备得到的自流平修补砂浆具有较高的初始流动度、20min流动度、高耐磨性、拉伸粘结强度,不易起砂和开裂,修补后使用寿命长,且使得其早期强度高,1d抗压强度高于30mpa,同时后期强度不倒缩,28d抗压强度高于60mpa;2.在自流平修补砂浆粉料的原料中加入二硫化钼,填塞于自流平修补砂浆的孔隙内,从而提升自流平修补砂浆的耐磨性;3.在自流平修补砂浆粉料的原料中加入木质素纤维和蛋白质纤维的混合物,由于木质素纤维、蛋白质纤维本身较高的韧性和拉伸强度,使得将纤维加入自流平修补砂浆后,能够改善自流平修补砂浆的脆性,提高其拉伸粘结强度、抗压强度、抗折强度;4.本技术中的自流平修补砂浆的施工工艺,容易操作,并且能够使得修路路表的平整度、抗滑构造深度高,能够达到高速、一级公路的质量标准。
具体实施方式
30.以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
31.原料p
·
o52.5水泥选自石家庄市曲寨水泥有限公司;硅灰选自三远(北京)硅材料有限公司;膨胀剂选自河北兆烨建材科技有限公司;河砂、石英砂选自灵寿县光辉石英砂厂;减水剂选自河北青华建材科技有限公司;可再分散乳胶粉型为德国瓦克公司5044号,选自晋州康泰纤维素有限公司;木质素纤维选自晋州康泰纤维素有限公司;聚醚消泡剂为通用型,且选自河北育才建材有限公司;碳酸钠选自河北育才建材有限公司;蛋白质纤维型号为1,且选自常州市欧尊新材料有限公司。
32.制备例表1制备例1-5中的自流平修补砂浆粉料的原料含量(kg) 组分制备例1制备例2制备例3制备例4制备例5水泥32.931.929.329.835硅灰2.32.83.62.34膨胀剂2.32.82.32.34河砂61.1063.164.10石英砂060.90056减水剂0.50.40.50.50.3可再分散乳胶粉0.60.70.80.60.4促凝剂0.20.40.40.40.1消泡剂0.10.1000.2制备例1自流平修补砂浆粉料,其原料含量如表1所示。
33.其中,水泥为p
·
o52.5水泥;硅灰级别为sf93;膨胀剂为硫铝酸盐熟料型膨胀剂;减水剂为pc-100型聚羧酸粉体减水剂;可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯共聚物;促凝剂为碳酸钠;消泡剂为通用型聚醚消泡剂。
34.自流平修补砂浆粉料,其通过以下方法制备:将自流平修补砂浆粉料的原料按照如表1所示的含量混合均匀,得到自流平修补砂浆粉料。
35.制备例2-5自流平修补砂浆粉料,其和制备例1的区别之处在于,原料含量不同,原料含量如表1所示,其余均和制备例1相同。
36.制备例6自流平修补砂浆粉料,其和制备例3的区别之处在于,膨胀剂为氧化钙型膨胀剂,其余均和制备例3相同。
37.制备例7自流平修补砂浆粉料,其和制备例3的区别之处在于,自流平修补砂浆粉料中还加
入了0.1kg 的二硫化钼,其余均和制备例3相同。
38.制备例8自流平修补砂浆粉料,其和制备例7的区别之处在于,自流平修补砂浆粉料中还加入了0.5kg 的二硫化钼,其余均和制备例7相同。
39.制备例9自流平修补砂浆粉料,其和制备例8的区别之处在于,自流平修补砂浆粉料中还加入了0.8kg 的二硫化钼,其余均和制备例8相同。
40.制备例10自流平修补砂浆粉料,其和制备例8的区别之处在于,自流平修补砂浆粉料中还加入了0.05kg 的木质素纤维,其余均和制备例8相同。
41.制备例11自流平修补砂浆粉料,其和制备例10的区别之处在于,自流平修补砂浆粉料中还加入了0.08 kg的木质素纤维,其余均和制备例10相同。
42.制备例12自流平修补砂浆粉料,其和制备例11的区别之处在于,自流平修补砂浆粉料中还加入了0.1kg 的木质素纤维,其余均和制备例11相同。
43.制备例13自流平修补砂浆粉料,其和制备例11的区别之处在于,以等量蛋白质纤维替换木质素纤维,其余均和制备例11相同。
44.制备例14自流平修补砂浆粉料,其和制备例11的区别之处在于,以等量的木质素纤维、蛋白质纤维的混合物替换木质素纤维,且木质素纤维和蛋白质纤维的质量比为2:1,其余均和制备例11相同。
45.制备例15自流平修补砂浆粉料,其和制备例14的区别之处在于,木质素纤维和蛋白质纤维的质量比为 2.5:1,其余均和制备例14相同。
46.制备例16自流平修补砂浆粉料,其和制备例15的区别之处在于,木质素纤维和蛋白质纤维的质量比为 3:1,其余均和制备例15相同。实施例
47.实施例1自流平修补砂浆,其中,水与自流平修补砂浆粉料质量比为0.14%:1。
48.且,自流平修补砂浆粉料由制备例1制备得到。
49.自流平修补砂浆的制备方法,包括以下步骤:将水、自流平修补砂浆粉料加入搅拌机中,搅拌5min,静止70s后,再次搅拌2min,得到自流平修补砂浆。
50.实施例2-16自流平修补砂浆,其和实施例1的区别之处在于,自流平修补砂浆粉料分别依次由制备例2-16 制备得到,其余均和实施例1相同。
51.实施例17自流平修补砂浆,其和实施例15的区别之处在于,水与自流平修补砂浆粉料质量比为 0.08%:1,其余均和实施例15相同。
52.实施例18自流平修补砂浆,其和实施例15的区别之处在于,水与自流平修补砂浆粉料的质量比为 0.18%:1,其余均和实施例15相同。
53.实施例19自流平修补砂浆,其和实施例15的区别之处在于,制备条件不同,其余均和实施例15相同。
54.自流平修补砂浆的制备方法,包括以下步骤:将水、自流平修补砂浆粉料加入搅拌机中,搅拌4min,静止60s后,再次搅拌2.5min,得到自流平修补砂浆。
55.实施例20自流平修补砂浆,其和实施例19的区别之处在于,制备条件不同,其余均和实施例19相同。
56.自流平修补砂浆的制备方法,包括以下步骤:将水、自流平修补砂浆粉料加入搅拌机中,搅拌3min,静止50s后,再次搅拌3min,得到自流平修补砂浆。
57.对比例对比例1自流平修补砂浆,其和实施例3的区别之处在于,自流平修补砂浆粉末中未加入可再分散乳胶粉,其余均和实施例3相同。
58.对比例2自流平修补砂浆,其和实施例3的区别之处在于,水与自流平修补砂浆粉料的质量比为 0.05%:1,其余均和实施例3相同。
59.对比例3自流平修补砂浆,其和实施例3的区别之处在于,水与自流平修补砂浆粉料的质量比为 0.20%:1,其余均和实施例3相同。
60.自流平修补砂浆的性能检测试验对实施例1-20、对比例1-3制备得到的自流平修补砂浆分别进行下述性能检测,检测结果如表2所示。
61.其中,依据jc/t 985-2017《地面用水泥基自流平修补砂浆》中流动度实验对试样的初始流动度、20min流动度进行检测;依据jc/t 985-2017《地面用水泥基自流平修补砂浆》中的尺寸变化率、耐磨性能实验方法对试样的尺寸变化率、耐磨性进行检测;依据jgj/t70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》对试样的拉伸粘结强度进行检测;依据gb/t 17671-2020《水泥胶砂强度检验方法(iso法)》中抗压强度、抗折强度试验方法对试样的抗压强度、抗折强度进行检测。
62.表2-1自流平修补砂浆的检测结果-ii表2-2自流平修补砂浆的检测结果-ii
从表2-1、表2-2能够看出,本技术中制备得到的自流平修补砂浆具有较高的流动度、较大的拉伸粘结强度、高耐磨性,且具有较高的抗压强度和抗折强度。在本技术中,自流平修补砂浆的初始流动度范围为240-280mm;20min流动度的范围为230-275mm;尺寸变化率范围为-0.04
‑‑
0.02%;拉伸粘结强度的范围为1.41-1.61mpa;耐磨性范围为0.11-0.19g;1d抗压强度范围为30.7-33.6mpa;3d抗压强度范围为41.3-45.8mpa;28d抗压强度范围为
56.6-60.3 mpa;1d抗折强度范围为5.0-6.3mpa;3d抗折强度范围为7.0-7.9mpa;28d抗折强度范围为 8.0-10.2mpa。通过上述数据能够看出,通过原料之间的协同作用,使得自流平修补砂浆与基底拉伸粘结强度高,且1d抗压强度达到30mpa;后期强度不倒缩,28d抗压强度达到60mpa;此外,本技术中的自流平修补砂浆还具有高抗折强度,高流动性,增大了其应用范围,符合市场需求。
63.从表2-1、表2-2中的实施例3、实施例8能够看出,实施例8中,自流平修补砂浆的耐磨性为0.11g;实施例3中,自流平修补砂浆的耐磨性为0.19g。相比于实施例3,实施例 8中添加了二硫化钼,其余均和实施例3相同。说明向自流平修补砂浆中添加二硫化钼后,自流平修补砂浆的耐磨性得到显著提高。
64.从表2-1、表2-2中的实施例8、实施例11、实施例15能够看出,在实施例8中,1d 抗压强度为31.6mpa;3d抗压强度为43.6mpa;28d抗压强度为58.3mpa;1d抗折强度为 5.3mpa;3d抗折强度为7.1mpa;28d抗折强度为8.5mpa;实施例11中,1d抗压强度为32.9 mpa;3d抗压强度为44.7mpa;28d抗压强度为59.9mpa;1d抗折强度为6.0mpa;3d抗折强度为7.8mpa;28d抗折强度为9.1mpa;实施例15中,1d抗压强度为33.6mpa;3d抗压强度为45.8mpa;28d抗压强度为60.3mpa;1d抗折强度为6.3mpa;3d抗折强度为7.9mpa; 28d抗折强度为10.2mpa。相比于实施例8,实施例11中添加了木质素纤维,添加木质素纤维后的自流平修补砂浆的抗压强度和抗折强度均得到显著提高。相比于实施例11,实施例15 中,以木质素纤维和蛋白质纤维的混合物替换木质素纤维,通过木质素纤维和蛋白质纤维之间的协同作用,使得自流平修补砂浆的抗压强度和抗折强度得到进一步提升。
65.从表2-1、表2-2中的对比例1和实施例3能够看出,当自流平修补砂浆中不添加可再分散乳胶粉时,其拉伸粘结强度由1.52mpa降至0.6mpa,同时,其抗压强度和抗折强度均有所下降。1d抗压强度降至30mpa以下;28d抗压强度降至54.1mpa;1d抗折强度降至4.0 mpa;28d抗折强度降至6.1mpa。由此可以看出,可再分散乳胶粉能够提升自流平修补砂浆的拉伸粘结强度,同时提升其抗压强度和抗折强度。
66.从表2-1、表2-2中的对比例2、对比例3、实施例3能够看出,对比例2中初始流动度为190mm;20min流动度为160mm;对比例3中的初始流动度为280mm;20min流动度为230mm;实施例3中,初始流动度为280mm;20min流动度为275min。通过对比能够看出,当水与自流平修补砂浆粉料的质量比低于0.08-0.18%:1范围时,自流平修补砂浆的初始流动度、20min流动度均显著降低;高于此范围时,20min流动度显著降低。同时,自流平修补砂浆的拉伸粘结强度、耐磨性、抗压强度、抗折强度均有所降低。说明,当水与自流平修补砂浆粉料的质量比范围为0.08-0.18%:1时,能够得到具有高初始流动度、高20min 流动度、高拉伸粘结强度、高耐磨性、高抗压强度、高抗折强度的自流平修补砂浆,符合市场需求。
67.应用例应用例1自流平修补砂浆的施工工艺,包括以下步骤:步骤1):确定公路表面破除深度,公路为混凝土公路;步骤2):对公路表面的修补部位进行标识,对破损部位进行破除;步骤3):用高压水枪对路表进行清洗,除去浮灰及松动颗粒,检测基层混凝土面层的吸水量,向基层混凝土面层均匀浇水,浇水量为基层混凝土面层的吸水量,并保证在自流
平修补砂浆施工前基层混凝土表面无明显的附着水;步骤4):自流平修补砂浆的摊铺,自流平修补砂浆由实施例3制备得到;步骤5):初次抹平;步骤6):对修复部位覆盖土工布1h,减少水分流失;步骤7):表面精抹;步骤8):切缝,避免出现压纹间鼓包,确保构造深度满足要求;步骤9):对修复部位覆盖土工布洒水养护,时间为24h,养护质量指标要求参照jtgf80/1-2017《公路工程质量检验评定标准》。
68.应用例2自流平修补砂浆的施工工艺,其和应用例1的区别之处在于,自流平修补砂浆由实施例8制备得到,其余均和应用例1相同。
69.应用例3自流平修补砂浆的施工工艺,其和应用例2的区别之处在于,自流平修补砂浆由实施例11制备得到,其余均和应用例2相同。
70.应用例4自流平修补砂浆的施工工艺,其和应用例3的区别之处在于,自流平修补砂浆由实施例15制备得到,其余均和应用例3相同。
71.应用例5自流平修补砂浆的施工工艺,其和应用例4的区别之处在于,施工工艺条件不同,其余均和应用例4相同。
72.自流平修补砂浆的施工工艺,包括以下步骤:步骤1):确定公路表面破除深度,公路为混凝土公路;步骤2):对公路表面的修补部位进行标识,对破损部位进行破除;步骤3):用高压水枪对路表进行清洗,除去浮灰及松动颗粒,检测基层混凝土面层的吸水量,向基层混凝土面层浇水,浇水量为基层混凝土面层的吸水量,并保证在自流平修补砂浆施工前基层混凝土表面无明显的附着水;步骤4):自流平修补砂浆的摊铺,自流平修补砂浆由实施例3制备得到;步骤5):初次抹平;步骤6):对修复部位覆盖土工布2h,减少水分流失;步骤7):表面精抹;步骤8):切缝,避免出现压纹间鼓包,确保构造深度满足要求;步骤9):对修复部位覆盖土工布洒水养护,时间为48h,养护质量指标要求参照jtgf80/1-2017《公路工程质量检验评定标准》。
73.应用例6自流平修补砂浆的施工工艺,其和应用例5的区别之处在于,施工工艺条件不同,其余均和应用例5相同。
74.自流平修补砂浆的施工工艺,包括以下步骤:步骤1):确定公路表面破除深度,公路为混凝土公路;步骤2):对公路表面的修补部位进行标识,对破损部位进行破除;
步骤3):用高压水枪对路表进行清洗,除去浮灰及松动颗粒,检测基层混凝土面层的吸水量,向基层混凝土面层浇水,浇水量为基层混凝土面层的吸水量,并保证在自流平修补砂浆施工前基层混凝土表面无明显的附着水;步骤4):自流平修补砂浆的摊铺,自流平修补砂浆由实施例3制备得到;步骤5):初次抹平;步骤6):对修复部位覆盖土工布3h,减少水分流失;步骤7):表面精抹;步骤8):压痕,避免出现压纹间鼓包,确保构造深度满足要求;步骤9):对修复部位覆盖土工布洒水养护,时间为96h,养护质量指标要求参照jtgf80/1-2017《公路工程质量检验评定标准》。
75.应用对比例1自流平修补砂浆的施工工艺,其和应用例6的区别之处在于,自流平修补砂浆由对比例1制备得到,其余均和应用例6相同。
76.应用对比例2自流平修补砂浆的施工工艺,其和应用例6的区别之处在于,自流平修补砂浆由对比例2制备得到,其余均和应用例6相同。
77.应用对比例3自流平修补砂浆的施工工艺,其和应用例6的区别之处在于,自流平修补砂浆由对比例3制备得到,其余均和应用例6相同应用例的性能检测将应用例1-6、应用对比例1-3中采用自流平修补砂浆施工工艺修复处理后的修复路表进行平整度、抗滑构造深度的检测,修复路表质量标准如表3所示,检测结果如表4。
78.依据jtg3450-2019《公路路基路面现场测试规程》对修补路面进行平整度、构造深度、抗滑值进行测试。
79.表3修复路表质量标准表3修复路表质量标准表4修复路表的检测结果
通过表4能够看出,本技术中自流平修补砂浆经其施工工艺后,得到的修复路表的平整度高,抗滑构造深度高。通过最大间隙表示修复路表的平整度。平整度范围为2.2-2.4mm;构造深度范围为0.8-1.0mm;抗滑值bpn范围为47-49,均达到了高速、一级公路的质量标准,符合市场需求。
80.通过表4中应用例6和应用对比例1能够看出,当自流平修补砂浆中不添加可再分散乳胶粉时,经施工工艺后得到的修复路表的平整度降低,其最大间隙为2.5mm。同时,构造深度和抗滑值bpn降低。
81.通过表4中的应用例6、应用对比例2、应用对比例3能够看出,当水与自流平修补砂浆粉料的质量比超出0.08-0.18%:1的范围时,自流平修补砂浆经施工工艺得到的修复路表的平整度显著降低。应用对比例2中最大间隙为3.2mm;应用对比例3中最大间隙为3.1 mm。均超出了高速、一级公路质量标准。同时,修复路表的抗滑构造深度也有所降低,均不能达到高速、一级公路质量标准。说明,在本技术中,水与自流平修补砂浆粉料的质量比能够影响修复路表的平整度和抗滑构造深度。当水与自流平修补砂浆粉料的质量比范围为 0.08-0.18%:1时,能够得到高于高速、一级公里质量标准的修复路表,增大了自流平修补砂浆的应用范围,符合市场需求。
82.本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后能够根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。