一种抗车辙复合型路面专用灌浆料及其制备方法与流程

1.本发明属于灌浆料领域，尤其涉及一种抗车辙复合型路面专用灌浆料及其制备方法。


背景技术：

2.沥青混凝土路面是我国城市道路的主要路面形式，但沥青混凝土路面的承载能力和稳定性受温度影响较大。在夏季高温情况下，沥青混合料中沥青粘度降低，集料间粘结力减弱，路面的强度和抗变形能力降低，此时在车辆的荷载作用下，沥青混凝土路面易产生车辙变形。为提高道路建设质量和行车舒适性，一些发达国家已率先提出了半柔性路面，并在各等级公路及城市道路中铺筑使用。目前，半柔性路面的材料类型包括水泥灌浆沥青混凝土、水泥沥青混凝土及乳化沥青水泥混凝土三大类。其中，半柔性水泥沥青混凝土路面是一种刚柔并济的新型路面结构形式，它是将满足一定性能要求的水泥胶浆灌入大空隙基体沥青混合料中而形成的路面。
3.目前用于道路的灌浆材料主要有水泥、水泥 水玻璃、水泥 粉煤灰。使用这些浆液作为灌浆料，为取得较好的施工性能，通常需要使用比较大的水灰比，常常为0.4-0.8甚至更大。虽然提高浆液水灰比可使浆液流动性能得以提高，但浆液的稳定性变差，泌水分层严重，在灌浆压力作用下，浆液更容易出现离析，且收缩量越大，最终使得灌浆料易开裂，且强度低，抗车辙性能差。
4.由此，现亟需一种能够保证在合理的水灰比范围内，浆料的流动性优，收缩变形小，进而提高路面抗车辙性能的灌浆料。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明的第一目的是提供一种能够在合理的水灰比范围内，提高流动性，降低收缩量的灌浆料；
6.本发明的第二目的是提供上述灌浆料的制备方法。
7.技术方案：本发明抗车辙复合型路面专用灌浆料，按重量份数计包括如下原料：普通硅酸盐水泥50-100份、粉煤灰50-100份、玻璃微珠20-40份、芳烃油5-10份、减水剂5-10份、缓凝剂0.5-1份、可再分散乳胶粉2-4份、保水剂1-3份、消泡剂3-6份、膨胀剂1-3份、纤维素醚5-8份及水玻璃1-2份。
8.本发明的灌浆料通过在原料中加入玻璃微珠、芳烃油和纤维素醚，依托于玻璃微珠和纤维素醚的加入，一方面能够使得芳烃油均匀地分散于该灌浆料体系中，提高了灌浆料的流动性；另一方面玻璃微珠作为该灌浆料的骨料，相比于现有的骨料，由于其光滑的结构特性同样能够提高灌浆料体系的流动性，进而与膨胀剂的结合，有效降低了灌浆料的收缩量，避免了灌浆料的开裂；此外，由于芳烃油的密度稍低于水的密度，其加入能够缓解该灌浆料体系中水分的快速流失，进一步缓解了灌浆料的开裂现象。
9.进一步说，该灌浆料的水灰比为0.28-0.35。
10.进一步说，该灌浆料采用的减水剂可为木质素系减水剂或聚羧酸系减水剂。
11.进一步说，该灌浆料采用的缓凝剂可为硼砂或硼酸。
12.进一步说，该灌浆料采用的保水剂可为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或聚丙烯酸铵。
13.进一步说，该灌浆料采用的消泡剂可为有机硅型消泡剂。
14.进一步说，该灌浆料采用的膨胀剂可为为氧化钙类或氧化镁类膨胀剂。
15.进一步说，该灌浆料采用的纤维素醚可为甲基纤维素、羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
16.本发明制备上述抗车辙复合型路面专用灌浆料的方法，包括如下步骤：按重量份数将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、玻璃微珠、纤维素醚、减水剂、缓凝剂、可再分散乳胶粉、膨胀剂混合后，制得第一混合料；将芳烃油、保水剂、消泡剂及水玻璃混合后，制得第二混合料，所述第一混合料和第二混合料独立封装，制得该灌浆料。
17.有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该灌浆料能够在确保合理的水灰比条件下，具有优异的流动性和收缩变形小，改善了灌浆料的体积稳定性，降低了灌浆料的开裂风险，进而提高了采用该灌浆料制备的路面的抗车辙性；同时，该灌浆料的制备工艺便捷，可操作性强。
具体实施方式
18.下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
19.实施例1
20.该实施例1的灌浆料的原料组分如下表1所示。
21.表1实施例1的灌浆料原料组分
22.序号原料含量/份1普通硅酸盐水泥902粉煤灰803玻璃微珠304芳烃油85木质素系减水剂86硼砂0.77可再分散乳胶粉38聚丙烯酰胺29有机硅型消泡剂410氧化钙211甲基纤维素612水玻璃1.5
23.实施例2
24.该实施例2的灌浆料的原料组分如下表2所示。
25.表2实施例2的灌浆料原料组分
26.序号原料含量/份
1普通硅酸盐水泥852粉煤灰903玻璃微珠354芳烃油75聚羧酸系减水剂76硼酸0.67可再分散乳胶粉48聚丙烯酸钠29有机硅型消泡剂510氧化镁211羧甲基纤维素712水玻璃2
27.实施例3
28.该实施例3的灌浆料的原料组分如下表3所示。
29.表3实施例3的灌浆料原料组分
30.序号原料含量/份1普通硅酸盐水泥1002粉煤灰503玻璃微珠204芳烃油55聚羧酸系减水剂56硼酸0.57可再分散乳胶粉28聚丙烯酸钾19有机硅型消泡剂310氧化钙111羧甲基纤维素512水玻璃1
31.实施例4
32.该实施例4的灌浆料的原料组分如下表4所示。
33.表4实施例4的灌浆料原料组分
[0034][0035][0036]
上述实施例的灌浆料的制备方法包括如下步骤：
[0037]
按重量份数将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、玻璃微珠、纤维素醚、减水剂、缓凝剂、可再分散乳胶粉、膨胀剂混合后，制得第一混合料；将芳烃油、保水剂、消泡剂及水玻璃混合后，制得第二混合料，所述第一混合料和第二混合料独立封装，制得该灌浆料。
[0038]
对比例
[0039]
原料基本组分与实施例1相同，不同之处在于采用石英砂作为骨料，其具体如下表5所示。
[0040]
表5实施例5的灌浆料原料组分
[0041]
序号原料含量/份1普通硅酸盐水泥902粉煤灰803石英砂304芳烃油85木质素系减水剂86硼砂0.77可再分散乳胶粉38聚丙烯酰胺29有机硅型消泡剂410氧化钙211甲基纤维素6
12水玻璃1.5
[0042]
该对比例的灌浆料的制备方法包括如下步骤：按重量份数将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、石英砂、纤维素醚、减水剂、缓凝剂、可再分散乳胶粉、膨胀剂混合后，制得第一混合料；将芳烃油、保水剂、消泡剂及水玻璃混合后，制得第二混合料，所述第一混合料和第二混合料独立封装，制得该灌浆料。
[0043]
上述实施例1-4和对比例涉及的复合型路面专用灌浆料的施工工艺如下：
[0044]
按照水灰比0.3，将实施例1-4和对比例1制备的灌浆料中的第一混合料和第二混合料加入水中，经搅拌分散均匀后，分别浇筑于空隙率为25％的沥青混合料路面的表面，待灌注饱满后然后采用推平器将灌浆料推平并预留一定的构造深度，覆盖一定厚度岩棉养护3h左右，养护温度为50℃左右。
[0045]
性能检测
[0046]
参照《道路灌注式半柔性路面技术规程》t/cecs g：d51-01-2019中相关规定进行测试，所获得的测试结果如下表6所示，其中，灌浆材料7d抗折强度应≥2mpa，抗压强度应≥15mpa。
[0047]
表6实施例1-4及对比例的灌浆料性能测试结果
[0048][0049]
通过表1可知，本发明制备的灌浆料的流动度、泌水率及干缩性能均能远超规程技术要求。由此可知，本发明的灌浆料能够在低水灰比条件下具有高流动度和低收缩率。且经高温养护后，抗压强度和抗折强度均能达到规程技术之上，其具有优异的抗压和抗折性能。此外，采用本发明的灌浆料，在0.28-0.35水灰比条件下，依然能够获得同样的性能。